WC02 - Effect van mutaties op fenotype Flashcards
Wat voor soort mutaties zouden betrokken kunnen zijn bij hemofilie en achondroplasie? Is het een loss-of-function of een gain-of-function mutatie?
Beide mannen spannen een proces aan tegen hun werkgever om een
schadevergoeding te krijgen. Jij wordt door de rechter om een oordeel gevraagd. Wat zeg je over elk van beide gevallen?
Hoe wordt achondroplasie veroorzaakt?
Achondroplasie wordt veroozaakt
door activerende mutatie in
Fibroblastgroeifactor receptor3
(FGFR3). Activering leidt tot
continue remming van chondrocyt
differentiatie en dus beengroei.
Bij begin normale beengroei daalt
de concentratie van FGF hormoon
De eigenschappen van de vacht bij hondenrassen worden voor een groot deel bepaald door drie genen. Namelijk keratine 71 (KRT71), fibroblast groeifactor 5 (FGF5) en R-spondin–2 (RSPO2).
Waarom zit er in de naam van bovenstaande drie genen een nummer?
Omdat ze deel uitmaken van genfamilies, die uit meerdere vergelijkbare sequenties bestaat en ontstaan zijn door duplicaties in de loop van de evolutie.
In het eiwit dat door het gen keratine 71 (KRT71) gecodeerd wordt, zit op positie 151 een arginine (Arg) bij de oorspronkelijke, rechtharige, rassen. Bij rassen met krullend haar zit er in het keratine 71 eiwit op positie 151 een tryptofaan (Trp). Welke SNP in het DNA bepaalt of een hond rechtharig of krullend haar heeft? Hoe zou je de positie van de SNP op het DNA aangeven?
Het tweede gen betrokken bij de structuur van de vacht bij honden is fibroblast groeifactor 5 (FGF5). Bij honden met kort haar zit er op positie 303 van het mRNA van dit gen een G. Bij hondenrassen met lang haar zit er op die positie een U. Welk aminozuur in FGF5 verschilt bij kort en langharige honden. Noem het aminozuur bij kortharige en het aminozuur op dezelfde plaats bij langharige honden en geef aan op welke plaats dat aminozuur zit in het FGF5 eiwit gerekend vanaf het N-terminale eind.
Bij langharige soorten hebben beide allelen een T op positie 303 (Genotype TT), maar bij kortharige honden komen zowel de genotypes GT als GG voor. Geef aan of een G naar T mutatie vermoedelijk een “gain-of-fuction” of een “loss-of-function” van het FGF5 eiwit veroorzaakt.
G naar T veroorzaakt vermoedelijk “loss-of-function” van FGF eiwit.
T blijkt uit genotype/fenotype recessief t.o.v G. Recessieve mutaties zijn meestal “loss-of-function”. (FGF5 remt proliferatie van cellen rond haarwortels en remt differentiatie van de cellen die leidt tot groei van de haren)
Het derde gen dat bij de vacht eigenschappen van de hond betrokken is, is R- spondin–2 (RSPO2). Honden met normaal haar hebben een RSPO2 mRNA dat bestaat uit 3156 basen. Bij honden met ruig/draadachtig haar en met versieringen aan de bek en de wenkbrauwen bestaat het rijpe mRNA van het RSPO2 gen uit 3323 basen. Dit komt door een insertie van 167 basen in het laatste exon. De insertie zit na het stop codon. Hoe kan deze mutatie dan toch effect hebben op het fenotype?
In welke genen (FGF5, RSPO2 en/of KRT71) zullen de hier afgebeelde honden B, C, D en E een verschil hebben ten opzichte van hond A (Basset: rechtharig, kort haar, geen draadhaar en versieringen aan bek en wenkbrauwen).
Hoeveel intronen zal het gen voor dystrofine hebben en hoeveel baseparen zullen al die intronen samen bevatten?
78 intronen (1 minder dan het aantal exonen) met een lengte van 2 386 000 bp (2,4 miljoen min 14 000 bp in exonen)
Uit hoeveel aminozuren zal het normale dystrofine die alle 79 exonen bevat maximaal bestaan? Waarom maximaal?
4665 aminozuren = 14000 /3 (-stopcodon) Meestal minder omdat een deel van de basen paren niet vertaald worden; namelijk voor het start codon (5’untranslated region) en na het stop codon (3’untranslated region).
Verklaar hoe deze korte messenger die codeert voor Dys33-79 kan ontstaan.
Dys 33-79 kan ontstaan door alternatieve promoter in intron 32 vòòr exon 33. De
transcriptie zal dus ook kunnen starten vlak voor exon 33. Er zit bovendien een “in
frame” start codon aan het begin van exon 33 waar de translatie kan beginnen.
Naast de twee bovengenoemde mRNA’s komen er nog een aantal andere messengers voor die van het dystrofine gen afkomstig zijn en die ook korter zijn dan het mRNA dat codeert voor Dys1-79 . Deze kortere messengers bevatten allen zowel exon 1 als exon 79. Verklaar hoe deze kortere vormen ontstaan.
Alternatieve splicing waardoor er verschillende exonen over geslagen kunnen zijn. Volgens de laatste schatting bestaan er van meer dan 90% van de zoogdier genen
alternatieve splice-varianten.
Waarom zal de mutatie die leidt tot het overslaan van exon 50 zo’n groot effect op de werking van het dystrofine eiwit hebben?
Exon 50 bestaat uit 19 basen. Skippen zal dus een frameshift tot gevolg hebben.
Bij honden en muizen met bovenstaande mutatie blijkt dat een genetische modificatie, waarbij ook exon 51 wordt overgeslagen, de dieren verlost van hun dystrofie. Bedenk een verklaring hoe het skippen van exon 51 in het geval dat exon 50 mist, tot een werkend eiwit kan leiden.
Exon 51 heeft een aantal bases dat samen met die van exon 3 weer een veelvoud van 3
is. Kortom het reading frame van exon 52 is weer normaal.
