epigenetica en imprinting Flashcards
Epigenetia
= regeleren van de activiteit vh DNA
-wat zijn nucleosomen
-rol van nucleosomen bij het reguleren van de activiteit van DNA
Nucleosomen zijn de ‘voetballen’ waar het DNA omheen gewikkeld is. DNA + nucelosoom= chromatine
nucleosomen bestaat uit 8 eiwitten= histonen (4 paren).
Histonen hebben een naar buiten hangende staart, hoe deze staan bepaald de histoncode. Positie van de staart wordt bepaald door acetylering, fosforylering of methylering. Als staarten naar buiten staan is het gen actief, naar binnen is inactief.
Als het actief is komt het dna los van de nucleosomen en kan de promotor binden en dan kan er worden gestart met transcriptie.
Methylering
Methylering van de staart van een histon zorgt ervoor dat het dna dichter bij elkaar komt te liggen, waardoor transcriptie factoren niet kunnen binden en dit zorgt voor silencing van het gen.
methylering is gerelateerd aan inactiviteit van genen
70% van alle cpg’s zijn gemethyleerd, hierbij komt een extra label op de c, waardoor deze niet meer afgeschreven wordt
alle cpg eilanden zijn niet gemethyleerd, omdat dit vaak promotors zijn.
methylering wordt gekopieerd naar de dochtercel bij mitose
accumulatie van epigenetische informatie
Tijdens de ontwikkeling worden genen aan of uit gezet, cellen bouwen geheugen op en houden dit in stand. Dezelfde genen staan aan in dezelfde celtypen. Als een cel eenmaal behoort tot een bepaald celtype is dit definitief.
Wel kunnen er tussen dezelfde celtypen toch kleine verschillen zijn in epigenetica door omgevingsinvloeden. Omgevingsinvloeden hebben de grootste invloed tijdens de embryonale ontwikkeling.
Reset van epigenetica
Er vind 2x een reset plaats, waarbij alle dna methylering wordt verwijderd
Tijdens de gametogenese worden alle epigenetische informatie voor de eerste keer verwijdert
Na de bevruchting gebeurt dit nog een keer
Klonen en problemen hierbij
Hierbij wordt een somatische cel in de eicel geplaatst. Hierbij wordt er maar 1 epigenetische reset uitgevoerd (alleen de 2e reset). Hierdoor hebben klonen allerlei afwijkingen: ze zijn te groot en te dik en zijn vaak niet levensvatbaar.
Dit komt vnl doordat er disregulatie is van geimprinte genen, 30-50% van de geimprinte genen is aangedaan.
Ook doe je bij klonen een uitgegroeide cel terugzetten, hierbij zijn sommige geimprinte genen al verloren gegaan,
Geimprinte genen
Epigenetica reguleert de gen expressie via genomic imprinting. Een gen heeft 2 allelen, waarvan er altijd 1 aan staat en 1 uit.
Het is een proces waardoor een bepaald allel van een gen alleen tot uitdrukking komt (actief is), wanneer het van één ouder afkomstig is: de vader óf de moeder. Je hebt ongeveer 200 geimprinte genen. Geimprinte genen worden dus niet gerest, de methylering wordt doorgegeven en bepaald welk gen aan staat en welke niet.
Waarom hebben we imprinting
verschil genen van moeder en van vader
imprinting is een vorm van dosis compensatie van belang voor embryonale groei, placentale functies en gedrag.
Idee is dat geimprinte genen van vader bevorderen de groei en geimprinte genen van moeder onderdrukken de groei.
Omdat vanuit de evolutie de vader een zo groot mogelijk kind wil, met de beste overlevingskansen. De moeder wil een niet te groot kind, omdat ze hem moet uitpersen.
Syndromen met geimprinte genen
Prader willi syndroom: maternale disomie van het 15q11-13 chromosoom. Er is hierbij alleen een maternale locus, en geen paternale locus door een deletie.
Symptomen= milde mentale retardie, obesitas, klein gestalte en lage spiertonus
Angelman syndroom: paternale disomie van het 15q11-13 chromosoom.
Symptomen: ernstige mentale retardie, ernstige motorische stoornis en autistische kenmerken.
de- en remethylatie van kiemcellen en gameten bij imprinting
Imprints worden tijdens gametogenese geplaatst. Na de bevruchting tijdens de reset, blijven deze zitten.
Na de geboorte zijn sommige imprints niet meer essentieel en kunnen deze verdwijnen.
Omgevingsfactoren zoals roken, dieet, stress en laag foliumzuur tijdens de zwangerschap kunnnen de epigenetica en imprinting negatief beinvloeden en hierdoor kunnen subtiele veranderingen of zelfs ziektes ontstaan.
