H3.6: Humane genoom en alayse van genexpressie met microarrays en NGS

Question 1

Humane genoom bestaat uit 2 typen DNA

Answer 1

• Mitochondriaal DNA
• Kern DNA

Question 2

Stappen voor bepalen van sequentie van menselijk genoom

Answer 2

• Isoleren van DNA
• Kloneren van DNA (m.b.v. bacteriën)
• Delen van DNA ordenen op de plek van het chromosoom
• Specifiek deel van DNA in kleine stukjes knippen
• Sequencen van de kleine stukjes DNA, waarna deze weer in de goede volgorde wordt gezet

Question 3

Algemene kenmerken humane genoom

Answer 3

• 20.442 eiwit coderende genen
• 23.982 RNA-only genen welke niet voor eiwitten maar voor RNA coderen
• Proteoom (volledige set eiwitten gecodeerd door het humane genoom) is veel complexer dan dat van intervertebrale organismen
• Maar 1.5% van humane genoom bestaat uit coderende sequenties
• 1/3e deel van genoom wordt getranscribeerd, omdat de meeste genen veel en grote intronen bevatten
• Ongeveer 50% van genoom bestaat uit hoog repetitief DNA afkomstig van transposable elementen (toevallig in genoom gekomen), maar blijven op vaste plek omdat transposon activiteit verloren

Question 4

Humane genoom sequentie gebruiken bij

Answer 4

• Identificeren en kloneren van ziektegenen inclusief genen die betrokken zijn bij het ontstaan van kanker zoals BRCA2 en XLP
• Identificeren van nieuwe genen die verwant zijn aan bekende drug targets. Mogelijkheid om nieuwe farmacologische stoffen te ontwikkelen en oude te verbeteren
• Vinden van mutaties die overgevoeligheid voor medicijnen veroorzaken. Hierdoor kan de dosis worden aangepast en het risico op bijwerkingen aanzienlijk teruggebracht

Question 5

Microarray analyse (3)

Answer 5

• RNA uit tumor en RNA uit gezond weefsel en vergelijken met labels
• Geen oplichting: genen komen niet tot expressie
• Geel: even hard
• Rood of groen: in ene weefsel meer tot expressie

Question 6

Doel microarray

Answer 6

Diagnose, prognose en individuele behandeling verbeteren + genen op een functionele wijze analyseren

Question 7

DLBCL (diffuse large B cell lymphoma)

Answer 7

• GC B-like DLBCL
• Activated B-like DLBCL

Question 8

Genoom van individu vergelijken met refenrentiegenoom (NGS)

Answer 8

Er kunnen varianten in eiwit coderende exonen, varianten die genexpressie beïnvloeden, genduplicaties, kleine deleties en inversies in kaart gebracht worden

Question 9

Enorme variabiliteit

Answer 9

Ongeveer 44% van de genen zijn heterozygoot voor een of meer varianten

Question 10

NGS in praktijk toepassen

Answer 10

• Bepaalde mutaties opsporen
• Sequencen van RNA om daarmee genexpressie profielen te bepalen

Question 11

Wat kan je doen met NGS?

Answer 11

mRNA sequencen waaruit door het enorme dynamisch bereik veel informatie gehaald kan worden

Question 12

Informatie van NGS

Answer 12

• Gebruik van alternatieve promotoren
• Alternatieve splicing
• Allel-specifieke genexpressie (verschillen tussen de allelen van de ouders)
• Mutatie detectie
• Ontdekking van nieuwe exons, niet-coderende RNA’s en microRNA’s