ZO 1.1 Mitose en meiose

Question 1

Hoeveel chromosomen bevat een menselijke cel? Hoeveel chromatiden bevat een chromosoom?

Answer 1

Mensen hebben 46 chromosomen, diploid in 23 paren. Chromosomen hebben een of twee chromatiden, zusterchromatiden

Question 2

Welke deling is belangrijk voor de vorming van geslachtscellen?

Answer 2

De reductiedeling ook wel meiose

Question 3

Waar staat DNA voor en hoe is deze opgeslagen?

Answer 3

DNA is deoxyribonucleic acid, opgesalgen in de nucleus in chromatine. Chromatine bestaan uit DNA en histonen.

Question 4

Wanneer zijn chromosomen zichtbaar en waarom? Welke andere verschijningsvorm is er?

Answer 4

Tijdens de celdeling worden chromatinedraden dicht bij elkaar geplakt en nemen ze de vorm van chromosomen aan.
Tijdens de interfase is DNA uitgestrekt voor genexpressie, het DNA zit om een histon complex welke gezien kan worden als beads on a string (nucleosomen). Door het vouwen van nucleosomen wordt de structuur van chromtine gecontroleerd.

Question 5

Welke fases zijn er in de celcyclus en wat gebeurt er tijdens deze?

Answer 5

De celcyclus bestaat uit:
G1-fase: GAP1
S-fase: verdubbeling DNA, synthese. Chromatiden nog verbonden via centromeer, ook wel chromosoom
G2-fase: GAP2, chromatiden zijn gesplitsts en een cel bevat 2n met 4c (twee chromosomen met twee chromatiden
M-fase: Mitose, nucleare en cytoplasmatische deling.

Question 6

Welke complexen zijn belangrijk in de regulatie van de celcyclus? Noem er 4 en leg deze uit.

Answer 6

Cdk: Vormt samen met cyclines een complex. Dit complex zorgt voor progressie van G1 naar S of G2 naar M. Cdk(kinases) worden geactiveerd door cyclines en proces wordr aangezet.
MPF: Maturation promoting factor. Omvat Cdk en cyclines welke progressie in celcyclus veroorzaken
p53: eiwit welke zijn expressie omhoog wordt gebracht bij beschadigde cellen en de celcyclus stopt zodat DNA-reperatie doorgezet kan worden. Indien schade zo heftig dan apoptose.
p27: eiwit dat bindt aan cycline en Cdk. Blokkeert progressie naar S-fase.

Question 7

Waar leiden mutaties in het p53-gen tot? Noem een syndroom

Answer 7

Mutaties in dit gen leiden tot kanker. Het Li-Fraumeni syndroom leidt tot hoge frequentie van kanker in patienten en hierbij is p53 gemuteerd.

Question 8

Waarvoor kunnen p27-levels een prognostische waarde hebben?

Answer 8

Borstkanker

Question 9

Wat is de interfase?

Answer 9

De G1, S en G2 fases van de celcyclus. De cel bereidt zich voor op mitose, chromosomen niet zichtbaar, de nucleolus wel.

Question 10

Wat vindt er tijdens mitose plaats en welke fases omvat deze?

Answer 10

Tijdens de mitose vindt nucleare divisie en cytokinese plaats. De fases omvatten: Profase, prometafase, metafase, anafase, telofase

Question 11

Wat gebeurt er in elke fase van de mitose?

Answer 11

Profase: Chromatine condenseert en wordt zichtbaar als chromosomen. Nucleolus verdwijnt. Centriolen bewegen naar een kant en centromeren krijgen strengen welke de mitotic spindle vormen.

Prometafase: nucleare membraan valt uit elkaar. Eiwitten binden aan centromeren en vormen kinetochoren. Microtubuli gaan aan de kinetochoren zitten en de chromosomen bewegen mee.

Metafase: Door de spindle draden worden chromosomen in het midden van de cel op een lijn gelegd, ook wel de metafase plaat. Hierdoor worden de chromosomen goed verdeeld.

Anafase: Gepaarde chromosomen delen bij de kinetochoren en bewegen naar een uiteinde van de cel. Ze bewegen langs de spindle microtubuli en door polaire interactie.

Telofase: Nieuwe membranden worden gevormd rond de dochter nuclei. De spindle valt uit elkaar en cytokinese vindt plaats. Hier splitst een actine ring de cel in twee.

Question 12

Hoe werkt aseksuele reproductie?

Answer 12

Enkel delen vanuit mitose is hetzelfde als klonen, snel en effectief maar niet divers.

Question 13

Wat gebeurt er bij meiose?

Answer 13

Bij meiose wordt een diploide cel in een haploide cel getransformeerd. Als een oocyt en spermacel versmelten tot een zygote, deze is dan diploid.

Question 14

Welk proces vindt er wel in meiose maar niet in mitose plaats wat helpt met diversiteit van het genoom? Wanneer vindt dit plaats en welk ander proces is cruciaal hierbij?

Answer 14

Crossing-over, dit vindt plaats tussen de profase en de eerste meiotische deling. Het is noodzakelijk dat er crossing over plaats vindt en dat homologe chromosomen elkaar vinden.

Question 15

Wat houdt crossing over precies in?

Answer 15

Bij crossing over wordt een gedeelte van twee homologe chromosomen met elkaar uitgewisseld. Tijdens metafase 1, kan je de gebieden die over crossen zien doordat de armen van de homologe chomosomen elkaar kruisen

Question 16

Wat voor complex helpt in een belangrijke stap van crossing over en welke stap is dit?

Answer 16

Voor crossing over moeten de chromosomen met elkaar verbonden zijn, dit wordt gedaan door een eiwitcomplex. Dat is het synaptonemale complex en deze vorm een ringsluiting tussen de chromosomen. De mens heeft 23 synaptonemale complexen voor 23 soorten chromosomen.
Het synaptenomale complex wordt verwijderd voordat de metafase begint.

Question 17

Hoe zijn de chromosome verbonden en wanneer worden deze losgemaakt van elkaar tijdens de meiose?

Answer 17

Homologe chromosomenparen zijn verbonden tot de anafase. Hierbij blijven de delen die over crossen ook nog verbonden met hun orginele chromatide mbv cohesine.
Hierdoor zijn homologe chromatide ook nog met elkaar verbonden.
Cohesine wordt afgebroken tijdens de overgang van metafase 1 naar anafase 1, dit wordt van uiteinde tot centromeer gedaan.
Het centromeer wordt afgebroken tijdens de overgang van metafase 2 naar anafase 2.

Question 18

Hoe verschilt cohesine afbraak in meiose en mitose?

Answer 18

Cohesine afbraak in de meiose vindt stapsgewijs plaats en in de mitose razend snel.

Question 19

Wat is het verschil tussen meiose 1 en 2?

Answer 19

Er is onderscheid tussen meiose 1 en 2.
In de meiose 1 scheidt de diploide moeder cel in twee haploide dochtercellen met 2 chromatiden in de dochtercellen.
In meiose 2 scheidt de haploide dochercel met twee chromatiden naar twee haploide dochtercellen met een chromatide

Question 20

Beschrijf elke fase van de meiose

Answer 20

Profase 1: DNA-replicatie en vormen van synapsen tussen chromosomenparen voor crossing over. Gepaarde chromosomen heten bivalenten. De profase kan verdeeld worden in fases van de manier waarop chromatine eruit ziet:
->leptoteen:dunne draad, synaptenomale complexen zichtbaar
->zygoteen: draden verbonden door juk, gedeeltelijk sluiting rits
->pachyteen: dikke draad, alle chromosomen gepaard met homoloog
->diploteen: dubbele draad, chromosomen al beetje van elkaar

Prometafase 1: Nuclear membraan verdwijnt, kinetochoor per chromosoom vormt en chromosomen komen in beweging

Metafase 1: Bivalenten gaan in midden op hun plaat liggen. Orientatie is willekeurig en daarom 50/50 welke chromosoom dochterlcel krijgt

Anafase 1: Chiasmatas delen en chromosomen bewegen naar uiteinden. Diploide dochters met twee chromatiden

Telofase 1: Nucleare envelope vormt of meteen door naar meiose 2

Cytokinese 1: Hetzelfde als mitose

Meiose 2 is hetzelfde als mitose echter is er geen S-fase.

Question 21

Welke concepten zorgen voor de genetische diversiteit en hoeveel combinaties van haploïde sets levert dit op?

Answer 21

De willekeurigheid van verdeling van de chromosomenparen en crossing-over zorgen voor genetische diversiteit. Er zijn 2^23 mogelijke combinaties haploide sets.

Question 22

Welke fouten kunnen er op treden tijdens meoise?

Answer 22

Non-disjunctie: homologe chromosomen delen niet in meiose 1, hierdoor aneuploidie en niet levensvatbaar. Soms trisomie 21 (down), Turner (X0), Klinefelter (XXY).

Translocatie en deletie: transfer of verlies van een deel van een chromosoom.

Meiose kan alleen met even aantal chromosomen doorgaan vanwege afhaneklijkhed aan elkaar, bij mitose (meiose 2) niet.