Hoofdstuk 18: genexpressie: de genetische code en transcriptie
18.1 De genetische code en de richting van de genetische informatiestroom
Het centrale dogma van de moleculaire biologie.
RNAs als intermediair in de genetische informatiestroom:
De plaats waar transcriptie en translatie plaatsgrijpt is verschillend tussen prokaryoten en
eukaryoten:
Prokaryoten
• Geen kern
• Gelijktijdige transcriptie en
translatie in bacteriële cel
Eukaryote cellen
hebben een kern waardoor er een
ruimtelijk scheiding is van
transcriptie en translatie
Bij prokaryoten
,Uitzonderingen op centrale dogma:
(1) RNA synthese uitgaande van RNA
o Bepaalde RNA virussen coderen voor RNA-afhankelijk RNA polymerase (RdRP)
Bv. Griepvirus (ssRNA virus)
o RdRP ook bij eukaryoten teruggevonden (zie hoofdstuk 20)
(2) DNA synthese uitgaande van RNA
o = omgekeerde transcriptie of ‘reverse transcription’
o = omgekeerde richting van de klassieke genetische informatiestroom
o gekatalyseerd door het enzyme ‘reverse transcriptase’
o voorbeelden van ‘reverse transcription’
- Retrovirussen: bv. HIV en RNA tumor virussen
- Eukaryote cel: bv. retrotransposons
Retrovirussen:
• zijn RNA virussen die ‘reverse transcriptase’ tot expressie brengen en viraal RNA
gebruiken als een matrijs voor DNA synthese
• Voorbeelden:
1. Human immunodeficiency virus (HIV) die ‘acquired immune deficiency
syndrome’ (AIDS) veroorzaakt
2. RNA tumor virussen die kanker veroorzaken
• Typische retrovirus:
het genoom bestaat uit twee identieke RNA strengen
reverse transcriptase (RT) is gebonden op elk RNA streng
capside/eiwitmantel (proteïnen)
envelop = viraalomhulsel
(membraneus)
, Levenscyclus van een retrovirus:
(1) Viraalomhulsel fuseert met het plasma membraan
(2) Viraal RT heeft RNA-afhankelijk DNA polymerase activiteit
(3) Viraal RT heeft ook RNAse H activiteit (afbraak van RNA in een
RNA/DNA hybride) en DNA-afhankelijk DNA polymerase activiteit
(4) DNA integreert in genoom van de gastheercel (viraal integrase)
(5) Transcriptie (met de enzymen van de gastheer)
(6) Viraal mRNA: translatie – synthese van virale eiwitten
(7) Viraal mRNA: verpakt met virale eiwitten met vorming van
capside
(8) Virussen komen vrij
Anti-HIV drugs
Bv. Inhibitor van HIV reverse transcriptase
Bv. Inhibitor van HIV integrase
(DIA 17)
RNA Tumor Viruses
• zijn retrovirussen die kanker veroorzaken
• sommigen hebben een kanker-veroorzakend gen/ oncogen in hun viraal genoom. Bv. Rous
sarcoma virus veroorzaakt kanker bij kippen
• anderen hebben in hun viraal genoom geen oncogen, maar gaan zich integreren in het DNA
van de gastheer waardoor een proto-oncogen geconverteerd wordt in een oncogen. Bv.
Human papilloma virus (HPV), baarmoederhalskanker, vaccinatie, HeLa
Retrotransposon:
• in eukaryote cellen
• behoren tot de mobiele genetische elementen
(zie hoofdstuk 17: DNA transposons vs
retrotransposons)
• retrotransposons maken gebruik van een RNA
intermediair om van de ene locatie in het
genoom naar een andere te dupliceren
(1) Transcriptie:
(2) Translatie: 1 eiwit, endonuclease en reverse
transcriptase
(3) Binding op de nieuwe locatie in het genoom
18.1 De genetische code en de richting van de genetische informatiestroom
Het centrale dogma van de moleculaire biologie.
RNAs als intermediair in de genetische informatiestroom:
De plaats waar transcriptie en translatie plaatsgrijpt is verschillend tussen prokaryoten en
eukaryoten:
Prokaryoten
• Geen kern
• Gelijktijdige transcriptie en
translatie in bacteriële cel
Eukaryote cellen
hebben een kern waardoor er een
ruimtelijk scheiding is van
transcriptie en translatie
Bij prokaryoten
,Uitzonderingen op centrale dogma:
(1) RNA synthese uitgaande van RNA
o Bepaalde RNA virussen coderen voor RNA-afhankelijk RNA polymerase (RdRP)
Bv. Griepvirus (ssRNA virus)
o RdRP ook bij eukaryoten teruggevonden (zie hoofdstuk 20)
(2) DNA synthese uitgaande van RNA
o = omgekeerde transcriptie of ‘reverse transcription’
o = omgekeerde richting van de klassieke genetische informatiestroom
o gekatalyseerd door het enzyme ‘reverse transcriptase’
o voorbeelden van ‘reverse transcription’
- Retrovirussen: bv. HIV en RNA tumor virussen
- Eukaryote cel: bv. retrotransposons
Retrovirussen:
• zijn RNA virussen die ‘reverse transcriptase’ tot expressie brengen en viraal RNA
gebruiken als een matrijs voor DNA synthese
• Voorbeelden:
1. Human immunodeficiency virus (HIV) die ‘acquired immune deficiency
syndrome’ (AIDS) veroorzaakt
2. RNA tumor virussen die kanker veroorzaken
• Typische retrovirus:
het genoom bestaat uit twee identieke RNA strengen
reverse transcriptase (RT) is gebonden op elk RNA streng
capside/eiwitmantel (proteïnen)
envelop = viraalomhulsel
(membraneus)
, Levenscyclus van een retrovirus:
(1) Viraalomhulsel fuseert met het plasma membraan
(2) Viraal RT heeft RNA-afhankelijk DNA polymerase activiteit
(3) Viraal RT heeft ook RNAse H activiteit (afbraak van RNA in een
RNA/DNA hybride) en DNA-afhankelijk DNA polymerase activiteit
(4) DNA integreert in genoom van de gastheercel (viraal integrase)
(5) Transcriptie (met de enzymen van de gastheer)
(6) Viraal mRNA: translatie – synthese van virale eiwitten
(7) Viraal mRNA: verpakt met virale eiwitten met vorming van
capside
(8) Virussen komen vrij
Anti-HIV drugs
Bv. Inhibitor van HIV reverse transcriptase
Bv. Inhibitor van HIV integrase
(DIA 17)
RNA Tumor Viruses
• zijn retrovirussen die kanker veroorzaken
• sommigen hebben een kanker-veroorzakend gen/ oncogen in hun viraal genoom. Bv. Rous
sarcoma virus veroorzaakt kanker bij kippen
• anderen hebben in hun viraal genoom geen oncogen, maar gaan zich integreren in het DNA
van de gastheer waardoor een proto-oncogen geconverteerd wordt in een oncogen. Bv.
Human papilloma virus (HPV), baarmoederhalskanker, vaccinatie, HeLa
Retrotransposon:
• in eukaryote cellen
• behoren tot de mobiele genetische elementen
(zie hoofdstuk 17: DNA transposons vs
retrotransposons)
• retrotransposons maken gebruik van een RNA
intermediair om van de ene locatie in het
genoom naar een andere te dupliceren
(1) Transcriptie:
(2) Translatie: 1 eiwit, endonuclease en reverse
transcriptase
(3) Binding op de nieuwe locatie in het genoom
