Week 1
Een karyotype is een ordelijke weergaven van chromosomen, gesorteerd op lengte, plaats van het
centromeer en kleurpatroon.
Een individu heeft één paar geslachtschromosomen en 22 paar autosomale chromosomen. Dit is in
een diploïde cel. Een vrouw heeft als geslachtschromosoom XX en een man XY (Y is kleiner).
Tijdens de meiose is er een haploïde toestand. Als er twee haploïde gameten zijn dan ontstaat er bij
de bevruchting een diploïde cel. Meiose produceert geen gameten maar haploïde cellen die zich door
mitose gaan delen en aanleiding geven tot eencellige of haploïde meercellige volwassen organismen.
Hoe chromosomen zich tijdens de bevruchting gaan samenvoegen is belangrijk voor de variatie
tussen generaties. Er zijn hiervoor drie mechanismen:
1. Random bevruchting
Gameten van de ouders bevatten 2^23 chromosoom combinaties. Door de gameten samen
te voegen zijn er heel veel combinaties voor een zygote diploïde combinatie.
2. Crossing over
Zorgt voor recombinante chromosomen, dus één draagt genen van beide ouders. Tijdens de
meiose zijn er vaak één tot drie crossing overs in een chromosoom. De zuster chromatiden
zijn door dit proces niet meer identiek.
3. Onafhankelijk assortiment van chromosomen
Tijdens de metafase I heeft elk homologe paar een parentaal chromosoom en een maternaal
chromosoom.
Heterozygoten kunnen een allel dragen, al komt het niet tot uiting. Sommige ziekten worden
veroorzaakt door een genetisch component en een invloed van de omgeving. Dit is een
multifactoriële ziekte, zoals diabetes, hartziekten en kanker.
Een gen op Y, genaamd SRY, is nodig voor de ontwikkeling van de testes. Als SRY er niet is ontwikkelt
het zich tot ovaries, zelfs in een XY embryo. De korte segmenten van Y zijn homoloog aan X en
kunnen hierdoor homoloog paren tijdens meiose.
Een gen op het seks chromosoom heet een seks-linked gen. Het menselijke X chromosoom, heet X-
linked genen en een Y chromosoom heeft Y-linked genen. Bij het Y chromosoom heeft het 78 genen
die coderen voor 25 eiwitten. Het ontwikkelen van vrouwelijke gonaden heeft een gen genaamd
WNT4 nodig (op chromosoom 1, autosomaal). Dit zorgt voor een eiwit dat
de ovary ontwikkeling bevordert.
Bij X-chromosomale aandoeningen kan dit van moeder op zoon worden
overgedragen door een recessief allel en van vader op dochter.
Bij nondisjunction gaan homologe paren van chromosomen tijdens meiose I
niet goed uit elkaar of de zuster chromatiden tijdens meiose II.
Een gevolg van een nondisjunctie is een mutatie, genaamd een aneuploïde.
Een voorbeeld hiervan is, is de trisomie op chromosoom 21 die zorgt voor
het down syndroom.
Het kan zijn dat een man een extra X chromosoom heeft, XXY, genaamd het
Klinefelter syndroom. Hierbij heeft het mannelijke organen maar een kleine
testes. Soms kunnen mannen ook borsten ontwikkelen.
,Vrouwen met XXX, genaamd het Turner syndroom, zijn vaak langer.
Menselijke genetische ziekten die door een mutatie in een specifiek gen ontstaan, worden ook wel
monogenetische ziekten genoemd. Deze hebben verschillende overervings patronen dat af hangt van
de natuur en de chromosomale locatie van de allelen die zorgt voor de ziekten.
Vaak is het een dominant allel in een autosoom dat de ziekte veroorzaakt. Omdat een autosomaal
dominant allel tot expressie komt bij een heterozygoot heeft vaak een van de ouders ook de ziekte.
Overervingspatronen
- Autosomaal dominant
- Autosomaal recessief
- X-gebonden dominant
- X-gebonden recessief
- Mitochondrieel
Voor mitochondriële overervende aandoeningen, geldt dat het mitochondriële DNA wordt
overgeërfd van de moeder en in uitzonderlijke gevallen via de vader. Iedereen is drager van
verschillende afwijkingen in genen die tot ziekte kunnen leiden bij hun kinderen.
Regels voor X-chromosomale overerving:
1. Dominante vaders krijgen altijd dominante dochters.
2. Dominante moeders krijgen altijd dominante zonen.
De korte arm van een chromosoom is de P-arm en de lange arm is de Q-arm. Dit wordt gebruikt om
precieze locaties van genen op chromosomen. Bijvoorbeeld 2q33,1, dus chromosoom 2 op de Q arm
op plek 33, eerste 3 staat voor regio en de tweede 3 voor BAND. De 1 staat voor SUB-BAND. Als er
eventueel twee getallen staan achter de komma staat het tweede getal voor SUB-SUBBAND.
Ontstaan van een karyogram
Vanuit een bloed monster wordt gebruik gemaakt van perifere bloed mononucleaire cellen (PBMC’s)
en specifiek wordt er gebruik gemaakt van T-lymfocyten. Deze worden door gekweekt door fito
hemagluthinine in het kweek medium te voegen.
Ook kan er een huidbiopt (navelstreng) genomen worden en in vitro vitroblasten te kweken. Na een
aantal dagen kweken kan door een overmaat thymidine de DNA synthese geremd worden (S-fase).
Zo zijn alle cellen gelijk aan ontwikkeling. Na de G2 fase komen de cellen in de mitose en worden de
cellen gestopt in de metafase van de mitose en kunnen de chromosomen het mooiste zichtbaar
worden gemaakt (nog niet uit elkaar getrokken).
Door colcemid toe te voegen tijdens de metafase kunnen chromosomen bevroren worden. Dit stofje
zorgt voor depolymerisatie van microtubili. Daardoor wordt het spoelapparaat afgebroken en
kunnen de chromosomen niet meer uit elkaar worden getrokken. Cellen blijven dan hangen in de
metafase.
Hierna wordt een hypotone oplossing toegevoegd en gaan de cellen opzwellen. Hierdoor komen
chromosomen vrij en worden de chromosomen gefixeerd. Hierna wordt het gedruppeld zodat de
chromosomen zich meer verspreiden over het preparaat. De bandering van de chromosomen komt
tot stand door kleuring met Giemsa. Het karyotype kan dan worden samengesteld.
Na het samenstellen van een karyogram kunnen chromosomale afwijkingen worden opgespoord.
- Structurele afwijkingen, stuk van een chromosoom mist.
- Numerieke afwijkingen, geheel chromosoom ontbreekt.
, Nomenclatuur karyotypering
Del deletie
Der derivaat (Robertsoniaanse translocatie)
Dup duplicatie
Ins insertie
Inv inversie
T translocatie
+ extra exemplaar van een chromosoom
- ontbreken van een chromosoom
Bij een Robertsoniaanse translocatie fuseren de lange armen van twee acrocentische chromosomen.
Hierdoor is de p arm heel klein. Dit hebben chromosomen 13, 14, 15.
Door nondisjunction in Meiose I gaan een paar homologe chromosomen naar dezelfde kant.
Hierdoor ontstaan geslachtscellen met teveel en te weinig genetisch materiaal. Dus n + 1 en n – 1.
De nondisjunction kan ook plaatsvinden in Meiose II.
Hier kunnen we geslachtscellen krijgen met teveel of
te weinig genetisch materiaal, maar er is ook een kans
dat er de juiste hoeveelheid genetisch materiaal in de
geslachtscellen komt.
Twee breekpunten gelocaliseerd op twee
verschillende chromosomen gevolgd door uitwisseling
heet recipocale translocatie.
Aneuploïde: chromosomen teveel of te weinig
Monosomie: bv. 45, X, ontbreekt één van de twee autosomale chromosomen of een
geslachtschromosoom, voorbeeld is het Tuner syndroom
Trisomie: bv. 47, XY, +21, is een chromosoom teveel, voorbeeld is het syndroom van Down.
Karyotypering: 46,XX,inv(3)(q21q26.2) inv staat voor inversie
= Dit is een vrouw met het normale aantal chromosomen maar met een inversie op chromosoom 3.
Op dit chromosoom is op de lange arm, regio 2, het stuk tussen band 1 en band 6 (sub-band 2)
omgedraaid.
Oftewel: totale chromosomen-geslachtschromosomen-aanwezige chromosomale afwijkingen
Karyotypering: 46,XY,T(6;18)(p24;q21.2)
= Een man met het normale aantal chromosomen maar met een translocatie tussen regio 2, band 4
van de korte arm van chromosoom 6 en regio 2, band 1, sub-band 2 van de lange arm van
chromosoom 18.
Der(13;13) is een Robertsoniaanse translocatie.
Een karyotype is een ordelijke weergaven van chromosomen, gesorteerd op lengte, plaats van het
centromeer en kleurpatroon.
Een individu heeft één paar geslachtschromosomen en 22 paar autosomale chromosomen. Dit is in
een diploïde cel. Een vrouw heeft als geslachtschromosoom XX en een man XY (Y is kleiner).
Tijdens de meiose is er een haploïde toestand. Als er twee haploïde gameten zijn dan ontstaat er bij
de bevruchting een diploïde cel. Meiose produceert geen gameten maar haploïde cellen die zich door
mitose gaan delen en aanleiding geven tot eencellige of haploïde meercellige volwassen organismen.
Hoe chromosomen zich tijdens de bevruchting gaan samenvoegen is belangrijk voor de variatie
tussen generaties. Er zijn hiervoor drie mechanismen:
1. Random bevruchting
Gameten van de ouders bevatten 2^23 chromosoom combinaties. Door de gameten samen
te voegen zijn er heel veel combinaties voor een zygote diploïde combinatie.
2. Crossing over
Zorgt voor recombinante chromosomen, dus één draagt genen van beide ouders. Tijdens de
meiose zijn er vaak één tot drie crossing overs in een chromosoom. De zuster chromatiden
zijn door dit proces niet meer identiek.
3. Onafhankelijk assortiment van chromosomen
Tijdens de metafase I heeft elk homologe paar een parentaal chromosoom en een maternaal
chromosoom.
Heterozygoten kunnen een allel dragen, al komt het niet tot uiting. Sommige ziekten worden
veroorzaakt door een genetisch component en een invloed van de omgeving. Dit is een
multifactoriële ziekte, zoals diabetes, hartziekten en kanker.
Een gen op Y, genaamd SRY, is nodig voor de ontwikkeling van de testes. Als SRY er niet is ontwikkelt
het zich tot ovaries, zelfs in een XY embryo. De korte segmenten van Y zijn homoloog aan X en
kunnen hierdoor homoloog paren tijdens meiose.
Een gen op het seks chromosoom heet een seks-linked gen. Het menselijke X chromosoom, heet X-
linked genen en een Y chromosoom heeft Y-linked genen. Bij het Y chromosoom heeft het 78 genen
die coderen voor 25 eiwitten. Het ontwikkelen van vrouwelijke gonaden heeft een gen genaamd
WNT4 nodig (op chromosoom 1, autosomaal). Dit zorgt voor een eiwit dat
de ovary ontwikkeling bevordert.
Bij X-chromosomale aandoeningen kan dit van moeder op zoon worden
overgedragen door een recessief allel en van vader op dochter.
Bij nondisjunction gaan homologe paren van chromosomen tijdens meiose I
niet goed uit elkaar of de zuster chromatiden tijdens meiose II.
Een gevolg van een nondisjunctie is een mutatie, genaamd een aneuploïde.
Een voorbeeld hiervan is, is de trisomie op chromosoom 21 die zorgt voor
het down syndroom.
Het kan zijn dat een man een extra X chromosoom heeft, XXY, genaamd het
Klinefelter syndroom. Hierbij heeft het mannelijke organen maar een kleine
testes. Soms kunnen mannen ook borsten ontwikkelen.
,Vrouwen met XXX, genaamd het Turner syndroom, zijn vaak langer.
Menselijke genetische ziekten die door een mutatie in een specifiek gen ontstaan, worden ook wel
monogenetische ziekten genoemd. Deze hebben verschillende overervings patronen dat af hangt van
de natuur en de chromosomale locatie van de allelen die zorgt voor de ziekten.
Vaak is het een dominant allel in een autosoom dat de ziekte veroorzaakt. Omdat een autosomaal
dominant allel tot expressie komt bij een heterozygoot heeft vaak een van de ouders ook de ziekte.
Overervingspatronen
- Autosomaal dominant
- Autosomaal recessief
- X-gebonden dominant
- X-gebonden recessief
- Mitochondrieel
Voor mitochondriële overervende aandoeningen, geldt dat het mitochondriële DNA wordt
overgeërfd van de moeder en in uitzonderlijke gevallen via de vader. Iedereen is drager van
verschillende afwijkingen in genen die tot ziekte kunnen leiden bij hun kinderen.
Regels voor X-chromosomale overerving:
1. Dominante vaders krijgen altijd dominante dochters.
2. Dominante moeders krijgen altijd dominante zonen.
De korte arm van een chromosoom is de P-arm en de lange arm is de Q-arm. Dit wordt gebruikt om
precieze locaties van genen op chromosomen. Bijvoorbeeld 2q33,1, dus chromosoom 2 op de Q arm
op plek 33, eerste 3 staat voor regio en de tweede 3 voor BAND. De 1 staat voor SUB-BAND. Als er
eventueel twee getallen staan achter de komma staat het tweede getal voor SUB-SUBBAND.
Ontstaan van een karyogram
Vanuit een bloed monster wordt gebruik gemaakt van perifere bloed mononucleaire cellen (PBMC’s)
en specifiek wordt er gebruik gemaakt van T-lymfocyten. Deze worden door gekweekt door fito
hemagluthinine in het kweek medium te voegen.
Ook kan er een huidbiopt (navelstreng) genomen worden en in vitro vitroblasten te kweken. Na een
aantal dagen kweken kan door een overmaat thymidine de DNA synthese geremd worden (S-fase).
Zo zijn alle cellen gelijk aan ontwikkeling. Na de G2 fase komen de cellen in de mitose en worden de
cellen gestopt in de metafase van de mitose en kunnen de chromosomen het mooiste zichtbaar
worden gemaakt (nog niet uit elkaar getrokken).
Door colcemid toe te voegen tijdens de metafase kunnen chromosomen bevroren worden. Dit stofje
zorgt voor depolymerisatie van microtubili. Daardoor wordt het spoelapparaat afgebroken en
kunnen de chromosomen niet meer uit elkaar worden getrokken. Cellen blijven dan hangen in de
metafase.
Hierna wordt een hypotone oplossing toegevoegd en gaan de cellen opzwellen. Hierdoor komen
chromosomen vrij en worden de chromosomen gefixeerd. Hierna wordt het gedruppeld zodat de
chromosomen zich meer verspreiden over het preparaat. De bandering van de chromosomen komt
tot stand door kleuring met Giemsa. Het karyotype kan dan worden samengesteld.
Na het samenstellen van een karyogram kunnen chromosomale afwijkingen worden opgespoord.
- Structurele afwijkingen, stuk van een chromosoom mist.
- Numerieke afwijkingen, geheel chromosoom ontbreekt.
, Nomenclatuur karyotypering
Del deletie
Der derivaat (Robertsoniaanse translocatie)
Dup duplicatie
Ins insertie
Inv inversie
T translocatie
+ extra exemplaar van een chromosoom
- ontbreken van een chromosoom
Bij een Robertsoniaanse translocatie fuseren de lange armen van twee acrocentische chromosomen.
Hierdoor is de p arm heel klein. Dit hebben chromosomen 13, 14, 15.
Door nondisjunction in Meiose I gaan een paar homologe chromosomen naar dezelfde kant.
Hierdoor ontstaan geslachtscellen met teveel en te weinig genetisch materiaal. Dus n + 1 en n – 1.
De nondisjunction kan ook plaatsvinden in Meiose II.
Hier kunnen we geslachtscellen krijgen met teveel of
te weinig genetisch materiaal, maar er is ook een kans
dat er de juiste hoeveelheid genetisch materiaal in de
geslachtscellen komt.
Twee breekpunten gelocaliseerd op twee
verschillende chromosomen gevolgd door uitwisseling
heet recipocale translocatie.
Aneuploïde: chromosomen teveel of te weinig
Monosomie: bv. 45, X, ontbreekt één van de twee autosomale chromosomen of een
geslachtschromosoom, voorbeeld is het Tuner syndroom
Trisomie: bv. 47, XY, +21, is een chromosoom teveel, voorbeeld is het syndroom van Down.
Karyotypering: 46,XX,inv(3)(q21q26.2) inv staat voor inversie
= Dit is een vrouw met het normale aantal chromosomen maar met een inversie op chromosoom 3.
Op dit chromosoom is op de lange arm, regio 2, het stuk tussen band 1 en band 6 (sub-band 2)
omgedraaid.
Oftewel: totale chromosomen-geslachtschromosomen-aanwezige chromosomale afwijkingen
Karyotypering: 46,XY,T(6;18)(p24;q21.2)
= Een man met het normale aantal chromosomen maar met een translocatie tussen regio 2, band 4
van de korte arm van chromosoom 6 en regio 2, band 1, sub-band 2 van de lange arm van
chromosoom 18.
Der(13;13) is een Robertsoniaanse translocatie.
