Samenvatting Biotechnologie 2023

Biotechnologie | Chiara ten Seldam



Table of Contents
Les 1 – Intro...........................................................................................................................................3
Soorten biotechnologie.....................................................................................................................3
Inleiding expressiesystemen..............................................................................................................3
Post-translationele modificatie (PTM)................................................................................................4
Expressiecassette...............................................................................................................................4
Overwegingen bij de keuze van een expressiesysteem......................................................................5
Les 2 – Isolatie en mutatie van GOI........................................................................................................6
cDNA..................................................................................................................................................6
Genomische bank..............................................................................................................................6
PCR....................................................................................................................................................6
Les 3 - Expressie door bacteriën............................................................................................................8
E. coli als expressiesysteem...............................................................................................................8
Induceerbare expressie in E. Coli.......................................................................................................9
Problemen van het gebruik van E. Coli als expressie systeem..........................................................10
Les 4 – Expressie door schimmels........................................................................................................12
Gisten als expressiesysteem.............................................................................................................12
Les 5 – Expressie door baculovirus......................................................................................................14
Natuurlijke cyclus van het baculovirus.............................................................................................14
Gebruik van het baculovirus als expressievector.............................................................................14
Les 6 - Expressie in animale cellen.......................................................................................................15
Plasmiden als expressie vector in animale cellen.............................................................................15
Induceerbare expressie in animale cellen........................................................................................17
Retrovirussen...................................................................................................................................19
Les 7 - Expressie door transgene planten.............................................................................................20
mRNA antisense technologie...........................................................................................................21
Selectiemarkers uitzetten met het Cre-LoxP systeem......................................................................22
Procedure van het maken van een transgene plant.........................................................................22
Les 8 – Genetisch gemodificeerde dieren............................................................................................23
Dieren als expressiesysteem............................................................................................................23
Knock-in dieren maken....................................................................................................................24
Knock-down dieren maken..............................................................................................................25
Knock-out dieren maken..................................................................................................................26
Les 9 – Gentherapie.............................................................................................................................28
Virale DNA delivery..........................................................................................................................28

1

, Biotechnologie | Chiara ten Seldam


Niet-virale DNA-delivery..................................................................................................................31
Les 10 - Proceskunde voor de biotechnologie......................................................................................31
Productieproces...............................................................................................................................32
Type bioreactoren............................................................................................................................33
Les 11 – Ethiek en de maatschappelijke perceptie van biotechnologie...............................................34




2

, Biotechnologie | Chiara ten Seldam



Les 1 – Intro
Biotechnologie = toegepaste moleculaire biologie

Soorten biotechnologie
 Rood = farmacie
o Therapeutische recombinante eiwitten (insuline/interferonen)
o Verschillende catergorien recombinante eiwitten
 Virale kapseleiwitten (vaccins)
 Enzymen (voor stofwisselingsziekten)
 Antilichamen
 Stollingsfactoren (voor hemofilie
 Hormonen en groeifactoren (insuline, EPO, groeihormoon)
 Immuunregulatie (interleukines, interferonen)
 Groen = landbouw
o Resistentie tegen schimmels en/of infectie
o Minder gevoelig voor milieu (droogte, lage/hoge temperaturen)
o Hogere opbrengst/ betere kwaliteit
o Aanpassingen in de planten (glutenvrij graan, rijst met extra vitaminen, katoen dat beter
blauwe vloeistof opneemt.
o Biobrandstof
 Wit = industrie en huishouden
o Waspoeder en andere schoonmaakmiddelen, toevoegen van proteases/lipases zodat de
was bij een lagere temperatuur kan worden gewassen.
o Biologische grondstoffen voor afbreekbare plastics
o Biologische afbraak van vezels (papier/textielindustrie)
 Blauw/Bruin/Grijs = milieuopruiming
o Biologisch opschonen van industrieel afval
o Opruimen olie/gif lekkage met behulp van bacterien
o Waterzuivering met behulp van micro-organismen zoals algen

Inleiding expressiesystemen
 GOI (gene of interest) wordt verkregen door middel van
PCR.
 Het is handiger om mRNA te gebruiken als
uitgangspunt in een expressiesysteem, want dan worde
de stap van het wegknippen van de intronen omzeild.
De meeste expressiesystemen kunnen deze stap niet
doen, omdat die geen intronen hebben. Bij mRNA zij de
intronen er al uitgeknipt en heb je het coderende deel
van het gen (de exonen oftewel het CDS)
 Voor weefselspecifieke eiwitten moet er mRNA worden
geïsoleerd uit de cellen waar het eiwit wordt
geproduceerd.
 De verkregen mRNA wordt met behulp van reverse
transcriptases omgezet in cDNA.
 Met een PCR wordt het gen dan vermeerderd.
 Transformatie in expressiesysteem voor de productie van het eiwit dat komt uit het GOI



3