7. Genetische variatie Flashcards
Wat is genetische variatie ?
Variatie in genomisch DNA tussen individuen en tussen soorten
* cross over tussen 2 niet homologe moleculen
Hoe verliep het experiment over uitwisseling van genetisch materiaal ?
Men brengt een mutatie aan in het gen noodzakelijk voor de aanmaak van Leucine of Methionine. Die E.Coli kunnen niet groeien op een voedingsbodem waar geen Leu of Met aanwezig is.
* een klein aantal kolonies kan groeien door terugmutatie
* groter aantal door horizontale gentransfer
Wat is homologe recombinatie ?
integreren van vreemd DNA in het genoom/plasmide van een bacterie :
* alignatie van homologe stukken van de DNA strengen
* cross over : F-plasmide in genoom integreren
* 2 cross overs nodig om lineair DNA te integreren : kan bij 2 chromosomen in meiose
Welke stappen zijn er in gen-transfer ?
- conjugatie of mating
- transformatie
- transductie
- transpositie
Wat is conjugatie ?
cytoplasmatische brug vormen tussen 2 bacteriën om genen door te geven op een plasmide
* F-plasmide
* F-plasmide geïntegreerd in chromosoom = grotere delen doorgeven
Vb. Neisseria gonorrhea heeft antibiotica resistentie gen op F-plasmide dat via mating/conjugatie kan worden doorgegeven
Wat is transformatie ?
Bacteriën nemen DNA op uit de omgeving en integreren het in hun genoom zodat de eigenschappen kunnen veranderen.
Wat is transductie ?
Infectie bacteriofaag - faag DNA verwijderen uit genoom en fragment bacterieel chromosoom meenemen - repliceren en infecteren in een nieuwe bacterie
vb. Roodvonk, botulisme en difterie : besmetting met besmette bacteriën
Wat is transpositie ?
Een stukje DNA = transposon gaat overgezet worden van 1 plaats naar de andere
= vorm van parasitisme - selfisch DNA is een fragment DNA dat transposase gebruikt voor replicatie, TXN en TLN
Wat is een transposon ?
DNA element dat overgezet kan worden van 1 plaats in het genoom naar een andere
Wat is selfisch DNA ?
DNA fragment dat het enzym transposase gaat gebruiken om zich te repliceren, TXN en TLN te doen wat nadelig is voor de gastheer
Wat is transposase ?
enzyme dat korte sequenties aan de 2 uitiende van het transposon herkent en het knip en plakt op een andere plaats
Wat zijn de nadelen van transpositie ?
de bacterie lijdt aan energieverlies tijdens replicatie
Wat zijn de voordelen van transpositie ?
genetische variatie : indien inactivatie van gen of promotor/enhancer in transposon
Wat is Tn10 ?
transposon met tetracycline-resistentie gen :
* ontstaan uit nabijgelegen transposons die migreren als 1 groot transposon en kunnen overspringen naar het F-plasmide
Wat zijn VNTR ?
= variable nucleotide tandem repeats
* zeer korte motieven, vaak herhaalt
* satelliet DNA (vb. rond centromeren en telomeren)
* variabele lengte afhankelijk van mens tot mens en voor gerechtelijk onderzoek gebruikt
Wat is LINE ?
= long interspersed nuclear element
* retrotransposon die wordt verplaatst via RNA-intermediaren
* 5 000 bp
* promotor die eerst wordt overgeschreven van DNA door RNA poly II
* reversed TXN op RNA : copy DNA - geïntegreerd op andere plaats in het genoom
Wat is SINE ?
= short interspersed nuclear element
* retrotransposon die wordt verplaatst via RNA intermediairen
* 100 - 500 bp lang
* promotor overgeschreven door RNA poly II maar codeerd niet noor reversed TXN
* afhankelijk van LINE of retrovirussen
* Alu repeats : 11% van genoom
Wat zijn pseudogenen ?
repetitief DNA
* fragment ontstaan door mRNA gebruik als template door reversed TXN
* geïnsereerd in genomisch DNA
Wat zijn retrotransposons ?
- basis genetische variatie bij eukaryoten die verschillende gevolgen hebbben
- soort-specifiek
- ORF-verandering
- verandering in gen-regelingsmechanisme
- genduplicatie
- exon shuffling
Wat is ORF-verandering ?
inactivatie van een gen door retrotransposon in een exon
= vernieteging van het ORF
Wat zijn de veranderingen in het gen-regelmechanisme ?
TXN retrotransposon : insertie van cDNA op andere plaats (kan promotor/enhancer bevatten)
Wat is genduplicatie ?
recombinatie tussen homologe DNA seq : retrotransposon links en recht van gen in diploïde cel
* homologe recombinatie tussen transposon links en rechts van het DNA
* bij fout in alignering : 2 homologe chromosomen waarbij 1 allel verloren gaat in 1 van de 2 dochtercellen
Vb. globine genfamilie : duplicatie van 1 voorloper gen
Wat is exon shuffling ?
homologe recombinatie tussen retrotransposons in introns = individuele exons dupliceren of verplaatsen naar niet homologe genen
* exon belandt in intron van bestaand gen waardoor een nieuw gen een bijkomend exon heeft
* belangrijke vorm van evolutie
Wat zijn SNP’s ?
= single nucleotide plymorfisms
verschillende vormen van op 1 plaats
* grote hoeveelheid genetische variatie
Wat is GWAS ?
= genome wide association studies
* duizende SNPs over hele genoom willen associëren met bepaalde kenmerken
Wat is functional genomics ?
functionele implicaties van SNP’s bij aandoeningen
Wat is pharmocogenomics ?
voorspellen aan de hand van specifieke genomische sequenties van patient hoe hij/zij zal reageren op bepaalde behandelingen
Wat is CNV ?
ontbreken of in overmaat zijn van bepaalde stukken DNA
vb. Down syndroom
Wat zijn retrovirussen ?
RNA moleculen als genomische info drager
* enkel- of dubbelstrengig DNA
* reversed TXNase in vapside
* zit in membraan enveloppe
* besmetting : RNa door reversed TXNase overgeschreven tot dubbelstrengig DNA dat integreerd in DNA van gastheercel
* kunnen kankerverwekkend zijn
Wat zijn transpose dieren?
diern met vreemd DNA in genoom
* eukaryote cellen kunnen onder bepaalde condities vreemd DNA opnemen
* recombinatie van DNA moet in kiemlijn plaatsvinden
* zygote injectie
* transformatie van embryonale stamcellen
Wat is een zygote injectie ?
bevrucht zygote injecteren met DNA oplossing, dat insereerd in het genoom : ontwikkelde embryo zal DNA in elke cel hebben
* DNA komt tot expressie als het op een gen ligt
Wat is een transformatie van embryonale stamcellen ?
In vitro kweken pluripotente ESC van dier
- vreemd DNA inbrengen door recombinatie in genoom interegeren - chimeer dier
- die dieren later ook kruisen met elkaar
Wat is een chimeer dier ?
dier dat uit 2 soorten cellen bestaat
wat is gen additie ?
gen toevoegen aan genoom en rol van gekozen eiwit bestuderen
Wat is gen-replacement ?
via homologe recombinatie een bepaalt fragment uitwisselen voor gemodificieerde versies
Wat is knock-out ?
een gen inactiveren door de promotor of exon met start-codon te vervangen met een inactief fragment
Wat is CRISPR/Cas 9?
= clustered regularly interspaced short palindromic repeats
* CRISPR : RNA dat guide RNA bevat - een deel kan hybridiseren met genomisch DNA en een ander deel wordt gebonden door Cas 9 eiwit
* Cas 9 eiwit : endonuclease dat DNA zal knippen
* Cas 9 in stamcellen inbrengen met gRNA met gekozen sequentie dat enkel hybridiseert op de plaats van gewenste mutatie
* endjoining van gebroken DNA streng leidt tot deletie / kleine mutatie / het breken van ORF
* toevoeging van DNA fragment met gewenste sequentie dat door homoloog DNA repair systeem gebruikt wordt om geknipte uiteindes te verbinden
