Dit document bevat de volledige uitwerking van de hoorcolleges voor het tweede deel van de cursus ontwikkelingsbiologie. Het bevat alle informatie die nodig is voor het tentamen.
,Hoorcollege 1: H8 Cel differentiatie en stamcellen (18)
Leerdoelen
• Kennis van de regulatie van gen activiteit
o Regulatie van transcriptie en cellfates
o Spatio-temporale expressie regulatie
o Chromatine vouwing
o Chromatine modificaties en epigenetica
• Kennis van de benoemde signaal transductie pathways
• Kennis van stamcellen
o Volwassen stamcellen en organoiden
o Omkeerbaarheid van cellfate
o Somatische cell kern transfer
o Induced pluripotent stem cells (iPS)
Concepten in ontwikkelingsbiologie
• As specificatie
• Maternaal effect
• Lokalisatie van RNA en eiwitten
• Gradiënt formatie
• Transcriptie activatie
• Translatie remming
• Signaal transductie
• Segmenten en compartimenten
• Asymmetrische deling
• Apoptose: geprogrammeerde celdood
• Kleine non-coding RNAs
Outline H8
• Deel 1: Geleidelijk opkomende verschillen tijdens cel differentiatie
• Deel 2: Moleculair basis van specifiteit tijdens cel differentiatie
• Deel 3: Cel differentiatie modellen
• Deel 4: Omkeerbaarheid en stabiliteit van de gedifferentieerde cellen
Deel 1: Geleidelijk opkomende verschillen tijdens cel differentiatie
• Differentiatie. Een cel kan dus een van onderstaande worden:
o Neurale cellen
o Hematopoetische bloedlijn
• Progressieve verandering (dus een geleidelijke verandering)
o Genexpressie
• Terminale differentiatie
o Kan dan niet meer veranderen in een andere cell type
o Structurele verschillen (ze kunnen er anders uitzien)
Gedifferentieerde cel types
• 200 verschillende humaan cel types
• Structureel verschillend
2
, • Verschillende genexpressie
• Ongeveer 10% actieve genen nodig voor cell fate of
differentiatie. Ontdekt door:
o DNA microarray
o RNAseq
• Als een cel gedifferentieerd is dan zijn er geen of beperkt
aantal cel delingen mogelijk.
• Extracellulaire signalen reguleren cel differentiatie. Die
brengen de genen tot expressie op bepaalde plek en tijd.
Ze worden spatio-temporeel gereguleerd.
• siganelen zijn “selectief”
o Aantal opties is gelimiteerd
o Hangt af van ontwikkelingsgeschiedenis, dus in welk stadium je van
embryogenese je bent.
Deel 2: Moleculair basis van specifiteit tijdens cel differentiatie
Een klein aantal genen van transcriptie factoren
specificeren verschillende cellen
• Een transcriptie factor regelt welke genen wel
en niet tot expressie komen.
• Enkel gen kan al de cel fate bepalen:
o Master regulator gen
• Maar vaak is het cel type het resultaat van een
combinatie van geexpressede genen
Verschillende cel types zijn het resultaat van de expressie van verschillende gen
combinaties
• Hypothetisch voorbeeld (Rood actief, grijs inactief)
• Unieke combinatie van transcriptie factoren X, Y, Z specificeert verschillende
cel types
Gen expressie
• Gen
o Control regio
▪ Promotor (aan de 5’ kant)
• Daar kan transcriptie factoren aan binden en daarna
RNA-polymerase en dan kan het RNA afgeschreven
worden.
▪ Enhancer (kunnen veel verder weg liggen)
• Hebben ook invloed op genexpressie
o Coding regio
▪ Intron
▪ Exon
o Ongestralateerde regio’s
▪ Door bijv RNA bindende eiwitten die translatie remmen (nanos)
3
, Weefsel specifieke gen expressie door regulator regio’s
• Vervangen weefsel specifieke control regio’s
• Expressie in een verschillend weefsel
• Wat bindt er aan een promotor en/of control regio?
o Transcriptie factoren maar er zijn ook andere factoren die binden en een rol
spelen. Zoals mediator (groot eiwitcomplex), activators (aan enhancers) en
co-activators (aan activator en mediator) die samen een complex vormen.
• Promotor wordt namelijk locatie specifiek aangezet voor de functie van zijn gen. Dus
hierdoor komt het gen dus in een andere weefsel/locatie tot expressie.
Regulatie van genexpressie:
• Promotor zijn sequenties waaraan eiwitten kunnen binden:
o Transcriptie initiatie complex
(groen)
▪ RNA polymerase II
▪ Generale transcriptie
factoren
• Enhancers of control/regulator regio’s zijn
sequenties waaraan eiwitten kunnen
binden
o Activators
o Repressors
o Co-activators of co-repressors kunnen hun linken aan het transcriptie initiatie
complex
• Mediator
o Multi eiwit complex
o Verbindt activators of repressors (met co-factoren) aan RNA polymerase II
• Promotor regio: bij de 5’ einde van het gen
• Control regio:
o Kan bij 5’ of 3’ einde van het gen. Dat maakt niks uit want DNA kan alle
kanten op loopen.
o Kan paar kb tot zelfs duizende kb van het gen af liggen: Looping of DNA
Regulatie van gen activiteit
• Binding sites voor transcriptie factoren
• Expressie van transcriptie factoren
• Modificatie van DNA (methylatie)
• Modificatie van histonen (acetylatie)
• Regulatie van transcriptie factoren
4
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, creditcard of Stuvia-tegoed voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper daphnehoutackers. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €10,48. Je zit daarna nergens aan vast.
