Moleculaire Biologie & Medische Biologie
College 1 05/12/2016 Rots
DNA en zijn functies
Al het leven is ontstaan uit één oercel. Het DNA van deze oercel is geëvolueerd, waardoor er nu
heel veel verschillende organismen zijn. Ribosomaal RNA is sterk geconserveerd, er is veel
homologie tussen soorten. Dit komt doordat het een belangrijk eiwit is. Comperative Genomics
vergelijkt soorten en bestudeert genfuncties aan de hand van model organismen.
De genoom grootte komt niet overeen met de complexiteit en het aantal genen. De mens heeft
weinig coderend DNA, slechts 1,2% van het DNA is coderend.
Klassieke genetica
Klassieke genetica houdt in dat er mutaties worden gemaakt en vervolgens wordt gekeken wat
voor effect dit heeft (fenotype gen). Dit kan door gebruik te maken van mutagenen, of door
‘insertional mutagenesis’. Dit houdt in dat DNA dat random wordt ingebracht in het genoom voor
mutaties kan zorgen. De sequentie van dit DNA is bekend, dus het kan teruggevonden worden.
Linkage analyse positie van ziekte-geassocieerd gen in het genoom bepalen ahv SNPs.
Met behulp van SNPs kan de kans op een mutatie in de buurt van de marker worden bepaald.
Bepaalde SNPs erven in een haplotype over. Als een bepaald haplotype in elke patiënt aanwezig
is, ligt de mutatie mogelijk in dat haplotype. De mutatie hoeft niet altijd op dezelfde positie te
zitten.
-Omics onderzoek op zoek naar associaties
Zonder vooraf gestelde hypothese de parameters in kaart brengen.
Op genome-wide niveau, op een bepaald moment, in een bepaald weefsel.
1. Genomics studie van nucleotide sequentie van het gehele (humane) DNA / genoom
2. Epigenomics studie van epigenetische factoren over het gehele humane genoom van
één celtype
3. Transcriptomics studie van alle (eiwitcoderende) RNA transcripten van één celtype
(transcriptoom)
4. Proteomics studie van alle eiwitten van één celtype (proteoom), geeft meer info van
1,2,3 alternative splicing, posttranslationele modificaties (wel moeilijker)
DNA RNA eiwit
1,2, 2 2,3 4
Moderne genetica reverse genetics
Gericht mutatie introduceren en fenotype bestuderen.
Transgenen genetisch gemodificeerd (bv knock out).
In embryonale stamcellen wordt een fragment met een
veranderd gen ingebracht. Deze worden gekweekt en
ingebracht in een vroeg embryo van een muis.
Er ontstaat een mozaïsche muisje bij het eerste experiment. Als
vervolgens twee heterozygote muizen gaan paren, is 25% van de
nakomelingen homozygoot voor de mutatie.
College 1 05/12/2016 Rots
DNA en zijn functies
Al het leven is ontstaan uit één oercel. Het DNA van deze oercel is geëvolueerd, waardoor er nu
heel veel verschillende organismen zijn. Ribosomaal RNA is sterk geconserveerd, er is veel
homologie tussen soorten. Dit komt doordat het een belangrijk eiwit is. Comperative Genomics
vergelijkt soorten en bestudeert genfuncties aan de hand van model organismen.
De genoom grootte komt niet overeen met de complexiteit en het aantal genen. De mens heeft
weinig coderend DNA, slechts 1,2% van het DNA is coderend.
Klassieke genetica
Klassieke genetica houdt in dat er mutaties worden gemaakt en vervolgens wordt gekeken wat
voor effect dit heeft (fenotype gen). Dit kan door gebruik te maken van mutagenen, of door
‘insertional mutagenesis’. Dit houdt in dat DNA dat random wordt ingebracht in het genoom voor
mutaties kan zorgen. De sequentie van dit DNA is bekend, dus het kan teruggevonden worden.
Linkage analyse positie van ziekte-geassocieerd gen in het genoom bepalen ahv SNPs.
Met behulp van SNPs kan de kans op een mutatie in de buurt van de marker worden bepaald.
Bepaalde SNPs erven in een haplotype over. Als een bepaald haplotype in elke patiënt aanwezig
is, ligt de mutatie mogelijk in dat haplotype. De mutatie hoeft niet altijd op dezelfde positie te
zitten.
-Omics onderzoek op zoek naar associaties
Zonder vooraf gestelde hypothese de parameters in kaart brengen.
Op genome-wide niveau, op een bepaald moment, in een bepaald weefsel.
1. Genomics studie van nucleotide sequentie van het gehele (humane) DNA / genoom
2. Epigenomics studie van epigenetische factoren over het gehele humane genoom van
één celtype
3. Transcriptomics studie van alle (eiwitcoderende) RNA transcripten van één celtype
(transcriptoom)
4. Proteomics studie van alle eiwitten van één celtype (proteoom), geeft meer info van
1,2,3 alternative splicing, posttranslationele modificaties (wel moeilijker)
DNA RNA eiwit
1,2, 2 2,3 4
Moderne genetica reverse genetics
Gericht mutatie introduceren en fenotype bestuderen.
Transgenen genetisch gemodificeerd (bv knock out).
In embryonale stamcellen wordt een fragment met een
veranderd gen ingebracht. Deze worden gekweekt en
ingebracht in een vroeg embryo van een muis.
Er ontstaat een mozaïsche muisje bij het eerste experiment. Als
vervolgens twee heterozygote muizen gaan paren, is 25% van de
nakomelingen homozygoot voor de mutatie.
