Samenvatting Pathofysiologie
Hoofdstuk 1 genetica
Chromosomale afwijkingen
Er kan bij chromosomale afwijkingen een fout zitten in het aantal chromosome
(numerieke chromooomafwijking) of in de samenstelling van de chromsomen
(structurele chromosoomafwijking). Chromosomale afwijkingen spelen vooral een
rol in het ontstaan van miskramen, congenitale aandoeningen en stoornissen in
ontwikkeling van geslachtsorganen.
Een syndroom is een herkenbaar patroon met unieke combinatie van kenmerken.
Herhaling cel en celcyclus
Iedere chromosoom bestaat uit een enkele, enorm lange DNA molecuul samen met eiwitten
die ervoor zorgen dat de DNA draad in een compactere structuur wordt opgeslagen. Dit
geheel wordt chromatine genoemd. Menselijke cellen (behalve de geslachtscellen) bevatten
allemaal 2 kopieën van iedere chromosoom, een van de moeder en een van de vader,
homologe chromosomen. De enige niet homologe chromosoom is de X-chromosoom van de
moeder en de X of Y-chromosoom van de vader. Chromosomen komen voor in verschillende
vormen, dit hangt af van de fase waarin de cel verkeert. Tijdens de mitose worden de
chromosomen verdubbeld en verdeeld in 2 dochter cellen, tijdens de interfase worden de
chromosomen meer uitgestrekt. De basis functie van een chromosoom is: iedere
chromosoom moet in staat zijn te repliceren en die nieuwe gerepliceerde kopieën moeten
goed worden gescheiden en worden verdeeld over dochtercellen. Deze functies worden
gecontroleerd door 3 soorten van gespecialiseerd DNA volgorden: replication origin (hier
begint de replicatie van DNA), centromeer (maakt het mogelijk dat de kopieën uit elkaar
worden getrokken) en de telomeer (aan de uiteinden, maakt het mogelijk dat de uiteinden
worden gerepliceerd). De nucleosoom is de eerste en meest fundamentele pakkingsgraad
van chromatine. De meeste chromatine is er in de vorm van een draad met een diameter van
30 nm. Eén individueel nucleosoom bestaat uit een complex van acht histone eiwitten (twee
moleculen van iedere histon (H2A, H2B, H3 en H4) en een dubbele DNA keten van ongeveer
146 nucleotiden. Histonen zijn kleine eiwitten die bestaan uit positief geladen aminozuren.
Deze positieve lading zorgt ervoor dat het makkelijk kan binden met het negatief geladen
suiker-fosfaat uit het DNA. Het inpakken van nucleosomen tot 30-nm draad hangt af van een
vijfde histon, H1, deze kan nucleosomen namelijk naar elkaar toe trekken. Om het nog
compacter te pakken kan dit door meer loops te maken. Verschillen in de expressie van een
gen, dat afhangt van zijn positie, wordt een positie effect genoemd. Interfase chromosomen
zijn georganiseerd in de nucleus, vooral goed zicht baar in de nucleolus.
Histonen zijn specifieke eiwitten die samen met het DNA in de celkern het chromatine
vormen. Histonen dienen als bouwsteen voor de nucleosomen, die het DNA dragen. Acht
histonen vormen een eiwitbolletje, dat een kern vormt waar omheen het lange DNA-molecuul
is gewonden. Ze spelen een belangrijke rol bij het samentrekken (condenseren) van het DNA
tijdens de celkern-deling. DNA dat rijk is aan histonen wordt heterochromatine genoemd,
DNA dat arm is aan histonen heet euchromatine.
DNA pakking geordend naar dichtheid:
, - Dubbelstrengs DNA: Gewone helix
- Nucleosoom: DNA om histonen gewikkeld (H2A, H2B, H3 en H4)
- 30 nm chromatinedraad: Nucleosomen bij elkaar gebonden (H1)
- Lus domeinen: 30 nm chromatinedraad vormt veel lussen
- Chromatide: 2 zusterchromatiden aan elkaar via de centromeer
- Chromosoom: Draagt alle genetische informatie, het complete geheel
In het menselijk lichaam bevinden zich 46 dubbelstrengs-DNA moleculen. Een geslachtscel
heeft er 23. In de verschillende fases:
- S-fase: Aan het begin heeft hij er 46 en aan het eind 92.
- G2-fase: 92.
- M-fase: aan het begin 92 en aan het eind weer 46.
Karytopye is gehele set van 46 chromosomen. Een gen is een stukje DNA dat voor een
bepaald eiwit codeert.
De stappen van de celcyclus:
- G1: RNA en eiwitsynthese.
- S: DNA wordt gerepliceerd.
- G2: extra celmassa wordt aangemaakt.
- M: Deling.
De beslissing of een cel kan doorgaan naar de volgende fase in de cyclus en of de
cel uiteindelijk nogmaals gaat delen of juist de rustfase (G0) ingaat is afhankelijk
van de stimuli die de cel ontvangt.
Zeer belangrijk is dat in de late G1-fase controle optreedt rond het zogenaamde
startpunt of restrictiepunt (=G1 checkpoint). Op dit punt wordt gekeken of DNA in
cel zonder mutaties is voor het naar de S fase gaat. Tussen G2 en M is ook een
controle op aanwezigheid van voldoende celmassa. Tenslotte wordt bij ingaan
van G1 gecontroleerd of dochtercellen goed uit M fase zijn gekomen en of
spoeldraden verdwenen zijn. De moleculen die essentieel zijn voor deze
controles, cyclines en cycline afhankelijke kinases, zijn van wezenlijk belang.
Het doorlopen van de celcyclus gebeurt voor ieder celtype anders en is een
weefsel- en leeftijdsafhankelijk proces.
Geprogrammeerde en selectieve celdood (apoptose) is van groot blang bij aanleg
van weefsels en lichaamsbouw tijdens de ontwikkeling. Later tijdens de groei en
veroudering zorgt dit mechanisme voor evenwicht in weefsel en voor
bescherming tegen ongewenste veranderingen.
,De periode tussen de ene M fase (mitose) en de volgende noemt men interfase.
De interfase bestaat uit de S fase waarin het DNA wordt gerepliceerd en de G1
fase die daaraan vooraf gaat en de G2 fase die volgt op de S fase. Het eerste
zichtbare teken dat een cel de M fase nadert is de condensatie van de
chromosomen in de G2 fase dit gebeurt door condensitoren. De mitose bestaat
uit 5 fase (profase, prometafase, metafase, anafase en telofase) en de
cytokinesis:
Fase Wat gebeurt er??
Profase De gerepliceerde chromosomen
condenseren, buiten de kern spannen
de mitose draden zich tussen de twee
centromeren
Prometafase De kern envelop wordt afgebroken en
de chromosomen worden gebonden
door de mitose draden
Metafase De chromosomen liggen in het equator
vlak tussen de spindle poles
Anafase De gepaarde chromatiden worden
synchroon gescheiden om 2 dochter
cellen te vromen: wegvallen cohesie
banden door APC.
Telofase De uit elkaar getrokken chromatiden
komen aan op de spindle pole, een
nieuwe kern envelop begint zich te
vormen om de nieuwe kernen
Cytokinesis Het cytosplasma wordt verdeeld over
twee cellen door een ring van actine en
myosine, er ontstaan 2 dochtercellen
met beide een kern
,
