Tentamen Forensische Biologie
Tentamenstof
Hoorcollege 1 – Celbiologie, DNA basis..................................................................................................2
Hoorcollege 2 – Extracte, ranscriptee ranslate, ,CC (NGM)..............................................................6
Hoorcollege 3 – NGM-profel, Veiligstellen, ,resumpteve testen, Andere extracte methodes..........10
Hoorcollege 4 – Kwantfceren, Alternateve profelen, Cestricte-ennzmen........................................16
Hoorcollege 5 – Sequente ,CC, DNA nuiveren, ,opulate genetca.....................................................19
Hoorcollege 6 – Sequente analzse, SN,s, DNA mutates, ,opulate genetca herhalen......................23
Hoorcollege 7 – samenvatng..............................................................................................................25
Artkelen...............................................................................................................................................26
Artkel 1 (S C)...................................................................................................................................26
Artkel 2 (Magnetc Beads)................................................................................................................26
An introducton to forensic genetcs....................................................................................................27
Hoofdstuk 2.....................................................................................................................................27
Hoofdstuk 3 (bln. 21-24)...................................................................................................................28
Hoofdstuk 4......................................................................................................................................29
Hoofdstuk 5......................................................................................................................................32
Hoofdstuk 6......................................................................................................................................34
Hoofdstuk 7......................................................................................................................................35
Hoofdstuk 8......................................................................................................................................36
Hoofdstuk 12....................................................................................................................................37
Advanced topics in Forensic DNA tzping: Methodologz.......................................................................38
Hoofdstuk 2......................................................................................................................................38
Hoofdstuk 12....................................................................................................................................39
Hoofdstuk 13....................................................................................................................................40
Hoofdstuk 14....................................................................................................................................41
Hoofdstuk 15....................................................................................................................................41
1
,Hoorcollege 1 – Celbiologie, DNA basis
DNA is een dubbelstrengse helix die bestaat uit nucleotden en heef een negateve lading door de
fosfaatgroepen. Forensisch is DNA interessant, omdat het in elke cel nit en altid hetnelfde is in elke
cel. DNA is uniek voor ieder persoon en heef daarom een hoge bewiiswaarde.
Alle organismen niin gemaakt van cellen. De cellen bestaan weer op hun beurt uit:
- Het plasmamembraan: norgt voor bescherming van de cel en het transport van onder andere
eiwiten de cel in en uit.
- Het cztoplasma: dat is alles in de cel min de celkern.
- Chromosomen
- organellen, noals ribosomen en mitochondriën.
Cellen niin 1-100 μm groot. Mensen hebben eukarzote cellen. Dit niin cellen met een celkern en daar
bevindt het DNA nich dan ook in. Bacteriën en Archaea (bacteriën op extreme plekken) hebben
prokarzote cellen. Dit niin cellen nonder celkern en het DNA nweef daar dus ook los in. Cellen
bevaten organellen, wat als het ware de kleine organen van de cel niin. De meeste processen
(metabolisme) in de cel vinden plaats in het cztoplasma.
Celkern
In de celkern bevinden nich de chromosomen. Dene bestaan uit strak opgerolde chromatne,
complexen van eiwiten en DNA. In elke cel niten 46 chromosomen en er niten 23 chromosomen in
de geslachtscellen. De celkern wordt beschermd door de kernenvelop, die bestaat uit een binnen- en
een buitenmembraan. De kernporiën hierin reguleren het transport van en naar de celkern. In de
celkern wordt pre-mCNA gemaakt wat weer wordt omgenet in mCNA en waar uiteindeliik eiwiten
van worden gemaakt in het cztoplasma (transcripteetranslate).
Ribosomen
De ribosomen niin verantwoordeliik voor de eiwitsznthese. Cibosomen worden gevormd door rCNA
uit de kern en eiwiten. Er wordt hiermee een kleine en een grote subunit gevormd. Cibosomen niin
er in twee vormen: vriie en gebonden ribosomen.
Mitochondria
De mitochondria niin de energiefabriek van de cel. Het haalt A , uit suikers en net dene om in veten
met behulp van nuurstof. ,er cel niin er 100-1000 mitochondria. Dit is afankeliik van het tzpe cel.
Een levercel heef veel meer mitochondria nodig dan biivoorbeeld een nenuwcel. Mitochondria
bevaten circulair DNA wat staat voor een aantal genen. Dene worden verkregen via de moeder.
DNA is de blueprint of life. Alle informate staat beschreven in de genen. DNA heef een dubbele helix
structuur die antparallel is, d 3’ kant van de ene streng nit aan de 5’ kant van de andere streng. De
strengen niin ook complementair, wat betekent dat elke A tegenover een nit en elke C tegenover
een G. DNA bestaat uit nucleotden en worden gevormd uit een fosfaatgroep (min-lading), een
pentose suiker (deoxzribose) en een van de basen (A, C, G, ). Een A en een vormen onderling 2
waterstofruggen, terwiil een C en een G 3 waterstofen vormen onderling. C, en U (CNA) heten
pzrimidines en hebben een enkele ring in de structuur. A en G heten purines en hebben een dubbele
ring in de structuur. Een pzrimidine bindt altid met een purine, nodat de totale grote van de binding
constant is.
2
,CNA heef en ribose in de structuur in plaats van een deoxzribose. In CNA komt er een Uracil (U) in
de plaats van de hzmine ( ). CNA is altid enkelstrengs en speelt een rol bii de translate naar
eiwiten.
DNA bestaat uit een hele lange streng. Om ervoor te norgen dat al het DNA in een celkern past,
wordt het heel strak opgevouwen. Dit kan omdat het DNA een complex aangaat met eiwiten, wat
samen een chromatne vormt. De verhouding hierin is ongeveer 50% DNA en 50% eiwiten. De
chromatne kan nowel als lange streng genien worden als strak in elkaar gedraaid in de vorm van
chromosomen. De eiwiten die een rol spelen in dit proces heten histonen. Histonen niin positef
geladen, waardoor ne een goede binding aangaan met het negateve DNA. Hierdoor kan het goed op
elkaar draaien. Chromosomen bestaat uit loops van 300 nm, dene bestaat uit een steiger van 30 nm
venels en dene venels bestaat weer uit nucleosomen van 10 nm. De nucleosomen bestaan uit DNA.
Een nucleosoom is een stuk DNA wat 2 keer gedraaid is om de histonen en vormt een soort bol. Dene
nucleosomen volgen elkaar op en kunnen neties in elkaar draaien, wat leidt tot een 30 nm venel.
Cellen hebben een celczclus en een celdeling. Hierdoor nit er in elke cel hetnelfde DNA. Het
voortbestaan van levende organismen is gebaseerd op het steeds maar reproduceren van cellen. Dit
is noodnakeliik voor de reproducte, de reparate en de groei. Elke cel heef 46 chromosomen,
waarvan 23 van de moeder en 23 van de vader. Daarvan niin er 22 paar autosomen en 1 paar
geslachtschromosomen, X en Y. De geslachtscellen niin haploïde cellen, ne hebben 1 set
chromosomen. Alle andere cellen niin diploïde cellen, ne hebben 2 sets chromosomen. De
chromosomen van een mens kunnen weergegeven worden in een karzogram. Hier kunnen ook
fouten genien worden. Bii een trisomie 21 ontstaat het Szndroom van Down en wanneer er een
(deel) van de X-chromosomen ontbreekt ontstaat het urner Szndroom.
Celcyclus
De celczclus bestaat uit meerdere fasen:
- Interfase: dit is het niet-delende gedeelte. De cellen voeren in dene fase hun normale functe
uit. Het DNA, de organellen en de eiwiten worden gedupliceerd en er ontstaan 2
centrosomen. In dene fase bestaat het DNA uit een lang, lineair molecuul, een chromatne.
o G1: groei van cellen
o S: sznthese van DNA
o G2: cellen groeien nog meer. Hier worden onder andere de organellen gevormd.
o (Mitose: celdeling)
- Mitose: dit is het delende gedeelte. Hier worden dochtercellen gecreëerd met denelfde
genetsche informate, er wordt een kopie gemaakt van de cel. Ook dene bestaat uit
meerdere fasen.
o ,rofase. DNA gaat naar strak gedraaide chromosomen, kernenvelop begint te
verdwiinen, er ontstaat 2 nuster chromatden die bii elkaar worden gehouden door
de centromeer (eiwit cohesine houdt armen bii elkaar), de centromeren scheiden
nich en de microtububli (spoeldraden) beginnen te vormen.
o ,rometafase. Kernenvelop verdwiint, de chromosomen condenseren nog meer en de
microtubuli binden aan centromeer via het eiwit kinetochore. De chromosomen
gaan heen en weeretrillen.
o Metafase. De centrosomen staan tegenover elkaar, de chromosomen liggen op de
metafase plaat (in het midden) en alle chromatden niin gebonden aan microtubuli
(sommige microtubuli binden aan elkaar).
3
, o Anafase. Cohesine-eiwiten worden kapot gemaakt, de chromatden scheiden van
elkaar (enkele chromosomen bliiven over), de chromosomen bewegen richtng de
centromeren en de cel wordt uitgerekt door de spoeldraden.
o elofase. Aan beide kanten worden kernen gevormd, de kernenvelop vormt weer,
chromosomen ontspannen en het cztoplasma deelt nich in twee.
o Cztokinese. Dit is eigenliik een deel van de late telofase. Het cztoplasma wordt
gescheiden en er ontstaat een groef, die norgt dat er 2 cellen ontstaan.
1 czclus van een cel duurt ongeveer 24 uur en 1 cel gaat ongeveer 24 czcli mee. Daarna treedt er
apoptose in (geprogrammeerde celdood).
Meiose
De meiose is een uitnondering op de altid identeke cellen. De meiose bestaat uit twee delingen
waarin eerst de chromosomen worden gescheiden en daarna de chromatden. Dit resulteert in 4
genetsch verschillende gameten (geslachtscellen).
- ,rofase I. Het DNA is verdubbeld, de chromosomen condenseren, de homologe
chromosomen vormen een paar (er kan cross-over ontstaan chiasmata), centrosomen
bewegen naar tegenovergestelde niiden, spoeldraden ontstaan, kernenvelop breekt af,
microtubuli binden aan homologe chromosomen.
- Metafase I. De homologe paren niin naar metafase plaat verplaatst en geboden aan beiden
kanten aan microtubuli.
- Anafase I. Eiwiten voor cohesine afgebroken, homologe paren scheiden en de chromosomen
gaan naar de andere niide van de cel.
- elofase I. Beide helfen hebben nu een complete haploïde set chromosomen bestaande uit
twee nusterchromatden, cztokinese norgt voor celdeling door vormen groef, kernenvelop
verschiint weer.
- ,rofase II. De kernenvelop verdwiint weer, de centrosomen gaan naar de niikanten,
spoeldraden ontstaan, chromosomen bewegen richtng metafase plaat.
- Metafase II. Chromosomen liggen op metafase plaat, nuster chromatden binden aan
microtubuli, chromatden niin niet hetnelfde door crossing-over.
- Anafase II. Cohesine eiwiten afgebroken, chromatden los en bewegen richtng centrosomen
- elofase II. Kernenvelop wordt gevormd, chromosomen ontspannen, cztokinese norgt voor
gleuf.
DNA replicatie
iidens de interfase (S-fase) vindt de DNA sznthese plaats, het DNA wordt dus verdubbeld. Hierbii
niin veel ennzmen en eiwiten aanwenig, die er onder andere voor norgen dat de strengen worden
gescheiden. Er worden dan template strengen gevormd, die worden aangevuld met complementaire
nucleotden. Hierdoor ontstaan er 2 identeke DNA-strengen. DNA replicate is semi conservatef,
want DNA replicate leidt elke keer tot een nieuwe streng en een oude streng. De replicate begint bii
een OCI (Origin of replicaton). Dit niin specifeke sequentes die worden herkend door eiwiten. Er
ontstaan dan meerdere bubbels over de hele streng, ook wel replicate vorken in de vorm van een Y.
De replicate werkt beide kanten op. De betrokken eiwiten en ennzmen:
- Topoisomerase: ontwindt DNA en verlicht daardoor de spanning.
4
