Samenvatting van FA-BA204 Biologische Geneesmiddelen, Universiteit Utrecht. Omvat hoorcolleges, werkcolleges en e-modules. Integratie van informatie uit alle leerbronnen per onderwerp.
Week 1 | Farmaceutische biotechnologie en recombinant DNA-technologie
Algemene celbiologie
Biotechnologie: productie van grote biologische moleculen met behulp van biologische systemen
Centraal dogma biologie: DNA →(transcriptie)→
RNA →(translatie)→ eiwitten
- DNA
- Transcriptie: omzetting naar pre-mRNA
- Splicing: verwijderen van intronen (alleen in
eukaryote cellen‼)
o In celkern
o Alternative splicing: verwijderen van
verschillende intronen en exonen →
verschillende eiwitproducten
o Intronen: niet coderend voor eiwitten
o Exonen: coderend voor eiwitten
- mRNA
- Translatie: omzetting naar aminozuren
- Transport naar cytoplasma, ER en/of Golgi
- Post-translationele modificatie
- Eiwit
Bouw van een eukaryote cel
- Nucleus: bevat genetisch materiaal
o Chromatine: uitgevouwen DNA in nucleus
o Chromosomen: sterk opgevouwen DNA klaar voor
replicatie
o Nucleolus: productie van ribosomen
- Cytosol: onderdeel van cytoplasma; intracellulaire vloeistof
- Endoplasmatisch reticulum: netwerk van membranen in het
cytoplasma van eukaryote cellen. Ruw ER bevat ribosomen;
belangrijk voor eiwitsynthese en het verzamelt eiwitten voor
transport naar het Golgi-apparaat. Glad ER zorgt voor
transport van stoffen uit RER naar Golgi. Verder is het nodig
voor opslag van o.a. Ca2+ ionen.
o SER: geen ribosomen
o RER: met ribosomen
- Ribosomen: celorganel betrokken bij eiwitsynthese, vrijvoorkomend in cytoplasma of gebonden aan ER of
kernmembraan
- Golgi: opslag en modificatie producten afkomstig van ER om ze weer verder te transporteren
- Mitochondriën: cellulaire respiratie → ATP-productie
- Cytoskelet: behoud van vorm; microfilamenten en microtubuli
De bouw van een prokaryote cel; eencelligen
Geen nucleus of andere organellen, wel genetisch materiaal
1 - 38
,Bouw DNA
- Basen: adenine, thymine (2 h-bruggen) en guanine, cytosine (3 h-bruggen)
- 5’ kant: fosfaatgroep
- 3’ kant: -OH groep→ hier kan keten groeien
- Coding strand: codeert voor eiwitten die geproduceerd moeten worden
o Altijd bovenaan genoteerd!
- Template strand: complementair aan coding strand
o Template strand wordt afgelezen van 3’ → 5’, zodat mRNA sequentie gelijk
is aan coding strand (U i.p.v. T); gevormd van 5’ → 3’
DNA RNA
Dubbelstrengs Enkelstrengs
Basen: A, T, G, C Basen: A, U, G, C
In backbone keten: deoxyribose In backbone keten: ribose
Transcriptie
- RNA-synthese: in celkern
- Promotor: DNA-sequentie dat werking van een gen reguleert. Wordt niet afgelezen in de transcriptie.
Bevindt zich upstream van de gensequentie
o CMV promotor: eukaryote promotor
▪ Voordeel: geeft hoge expressie van recombinant eiwit in eukaryote cellen
▪ Nadelen: promotor kan niet worden gereguleerd als lagere eiwitproductie gewenst is, promotor
kan epigenetisch gesilenced worden, promotor werkt alleen in eukaryote cellen
- Enhancer: DNA-sequentie waar eiwitten aan binden om transcriptie te versterken
- Transcription start site: plaats waar transcriptie van een gen begint aan 5’ einde van DNA streng
- Poly A-staart: toegevoegd aan mRNA als posttranscriptionele modificatie; toevoeging poly-A staart aan 3’
einde mRNA. Bevat poly-A binding protein (PABP) nodig voor begin translatie en stabiliteit mRNA
2 - 38
,Translatie
- Eiwitsynthese: in cytosol
- Translation start site: plaats waar translatie begint; bij startcodon AUG (methionine)
- tRNA: transfer-RNA: belangrijk voor translatie mRNA naar eiwitten. t-RNA is RNA met enzymatische
activiteit. Het bevat een anticodon en een aminozuur, na binding van het anticodon op mRNA wordt het
aminozuur aan de keten bevestigd
- mRNA: template voor eiwitsynthese
- ribosomaal RNA: onderdeel van ribosoom; katalyseert reactie die eiwitketen verlengt
- microRNA: niet-coderend RNA dat translatie van mRNA kan reguleren (epigenetica)
- Untranslated region UTR: uiteinde van mRNA dat niet getransleerd wordt; kan aan 5’ en 3’ kant
voorkomen
o Kozak sequentie: specifieke sequentie als onderdeel van 5’ UTR
▪ Specifiek voor eukaryote cellen
▪ Sequentie om startcodon heen voor betere
aangrijping van een ribosoom op mRNA
- Codon: drietal basenparen coderend voor aminozuur
→ 4 basen → 43 = 64 codons coderend voor 20 aminzuren
Posttranslationele modificatie
- Glycosylering: in ER en Golgi-apparaat
o Verschillend per organisme; bacteriën kunnen dit niet
o N-glycosylering is bepalend voor de structuur van een
gevormd eiwit. Voor bioproductie van menselijke eiwitten is het nodig om te weten waar dit proces
zich afspeelt.
→ Therapeutische eiwitten die gemaakt zijn in een andere soort kunnen afwijkende glycosylering
hebben wat van invloed kan zijn op de functie en herkenning door het immuunsysteem (afweerreactie
tegen het eiwit)
o Doelen glycosylering
▪ Eiwit heeft sterker therapeutisch effect
▪ Immuunsysteem reageert minder sterk op geglycosyleerd eiwit
3 - 38
, - Posttranslationele modificaties:
o Hydroxylatie +OH
o Fosforylatie +P
o Glycosylering +suikergroep aan N of O in aminozuur
o Ubiquinatie +ubiquitine aan lysine residu; maakt eiwit doelwit voor degradatie
o Disulfidebinding covalente binding tussen S-atomen cysteïne residuen
o Acetylatie +acetylgroep een N-terminus of lysine residu
o Lipidatie +vetzuur aan eiwitketen
o Methylatie +methylgroep aan lysine of arginine residu
- Protein localization signals (signaalpeptide, eiwit tag): labels die aan eiwit worden vastgemaakt zodat
het kan worden herkend voor transport (zie afbeelding ER signaalsequentie)
o Voorbeelden: Myc en FLAG tags
Na translatie: eiwit krijgt ER signaalsequentie → wordt
herkend door receptor op ER → eiwit betreedt ER voor
posttranslationele modificaties
Bouw van eiwitten
Native staat: op juiste manier gevouwen, zodat het werkzaam is; natuurlijke, actieve vorm van het eiwit
Bepalend voor native staat:
- Oplosmiddel
- pH
- Isotoniciteit
- Temperatuur
Eiwitvouwing
- Primaire structuur: aminozuursequentie
o Genetica
- Secundaire structuur: vouwing tot α-helices en β-sheets
o H-bruggen
- Tertiaire structuur: 3D structuur van eiwit
o Ionogene interacties
o Hydrofobe interacties
o Disulfidebindingen; zwavelbruggen
o H-bruggen
o Op volgorde van sterkte: zwavelbruggen > elektrostatische interacties > waterstofbruggen >
Vanderwaalsinteracties
- Quaternaire structuur: associatie van tertiaire vormen
4 - 38
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 maryse5. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €3,99. Je zit daarna nergens aan vast.