DNA

Report
DNA
Thema 4
Van genotype tot fenotype
• Chromosoom
– Erfelijke informatie
• Bepaald welke eiwitten, enzymen gemaakt worden
– Alleen zichtbaar bij deling
– DNA-molecuul (desoxyribonucleïnezuur)
• Dubbele spiraal
• Gekoppelde nucleotiden
– Fosfaatgroep
– Desoxyribose
– Stikstofbase
• Adenine, thymine, cytosine, guanine
• Bioplek
Mitose en celdeling
• Celcyclus (celdeling en mitose)
– Celdeling
• Plasmagroei, deling v.d. ‘oude’ cel, DNA-replicatie
• DNA-replicatie(Interfase)
– Kopiëren chromosomen
» Verbinding tussen baseparen verbroken
• Blijft op een plek nog vast zitten= centromeer
» Vrije nucleotiden uit kernplasma binden aan base
• Chromosoom bestaat nu uit 2 chromatiden
– Mitose (Kerndeling )
• Profase
– Spiraliseren van de chromatiden
• Metafase
– Chromosomen bewegen midden cel
– Trekdraden aan centromeer vanuit spoelfiguur
• Anafase
– Trekdraden trekken chromatiden van elkaar
– Chromatiden bewegen elk naar een pool
• Telofase
– Spiralisatie chromosomen verdwijnt
Ongeslachtelijke voortplanting
Ongeslachtelijke voortplanting
• Deel van een organisme groeit uit tot een nieuw
individu
– Natuurlijk
•
•
•
•
Deling
Knollen
Uitlopers
Bollen
– Onnatuurlijk
•
•
•
•
Scheuren
Stekken
Enten
Weefselkweek
• Natuurlijke ongeslachtelijke voortplanting
– Deling
• Een cel deelt zich in tweeën
• Vb. alg, amoebe, pantoffeldiertje
– Knollen
• Verdikking in de stengel die reservevoedsel bevat
• Knoppen op de knol kunnen uitlopen tot een nieuwe plant
• Vb. aardappel
– Uitlopers
• Soort stengel waar aan het einde een nieuw plantje ontstaat
• Vb. aardbei
– Bollen
• Rokken (verdikte bladeren met veel reservevoedsel)
• Knoppen tussen rokken kunnen uitlopen tot een nieuwe plant
Natuurlijke ongeslachtelijke
voortplanting
• Onnatuurlijke ongeslachtelijke voortplanting
– Scheuren
• Een plant in twee of meer delen opdelen
– Stekken
• Het afsnijden van een stengel of blad, waarbij wortels ontstaan op
het snijvlak
– Enten
• Vastzetten van takken op een onderstam
• Tomtato
– Weefselkweek
• Deel van een plant dat goed groeit wordt op een voedingsbodem
(voedingsstoffen en hormonen)gezet
• Onstaat callus: stukjes ongedifferentieerd weefsel
Onnatuurlijke
ongeslachtelijke
voortplanting
Meiose
• De vorming van geslachtscellen
– Twee fasen
• Meiose I (reductiedeling)
– Eén diploïde cel wordt twee haploïde cellen
• Meiose II
– Twee haploïde cellen worden vier haploïde cellen
Geslachtelijke voortplanting
• Elk chromosomenpaar bevat minstens één
verschillend genenpaar
– Genotype geslachtscellen is dus verschillend
• Na versmelting geslachtscellen
– 2n verschillende mogelijke combinaties
– n= 23  223 =8.388.608
Voordeel geslachtelijke voortplanting
• Recombinatie
– Nieuwe combinaties genen
• A.g.v. bevruchting
Voordeel geslachtelijke voortplanting
• Aanpassing
– Ziekte
Planten
Bestuiving
• Zelfbestuiving
– Stuifmeelkorrels komen op een stempel van
dezelfde plant terecht
• Kruisbestuiving
– Stuifmeelkorrels komen op een stempel van een
andere plant terecht
1.
2.
3.
4.
Zelfbestuiving
Kruisbestuiving
Zelfbestuiving
Pijl staat verkeerd,
maar zelfbestuiving
Vermijden genetische variatie
• Veredeling
– Kruisingen uitvoeren met alleen die organismen
met de meest gunstige eigenschappen
• Genetische modificatie
– Het veranderen van het DNA
• Klonering
– Genotype behouden
– Fenotype kan anders zijn
Geslachtelijk vs. ongeslachtelijk
Geslachtelijk
Ongeslachtelijk
Kost zeer veel energie
Kost weinig energie
Recombinatie
Geen recombinatie
Langzame groei populatie
Snelle groei populatie
Aanpassing aan veranderend milieu
Nauwelijks aanpassing aan veranderend
milieu
Schadelijk mutaties verdwijnen
Schadelijke mutaties blijven
Meiose
Mitose
Mutaties
• DNA beschadigt
– Hersteld door speciale enzymen
• Mutatie
– blijvende verandering van de volgorde van
stikstofbasen
• Mutant
– individu waarbij een mutatie tot uiting komt in het
fenotype
• Wildtype
– individu waarbij een mutatie niet tot uiting komt
• Mutageen
– een invloed van buitenaf die een mutatie kan
veroorzaken
• RNA
– Ribonucleïnezuur
• Zorgt voor de aanmaak van eiwitten in cytoplasma.
– Genetische code
DNA vs. RNA
DNA
RNA
Suiker desoxyribose
Suiker ribose
Base thymine
Base Uracil in plaats van thymine
dubbele streng nucleotiden Enkele streng nucleotiden
Een DNA-molecuul bestaat Een RNA-molecuul bestaat uit
uit duizenden nucleotiden. enkele honderden nucleotiden.
Kanker
• Ongeremde deling van cellen gezwel (=tumor)
– Goedaardig
• Bouw van het weefsel verandert niet
• Delende cellen zijn enigszins gevoelig voor remmende
stoffen
• Goed te behandelen
– Kwaadaardig
• Bouw van het weefsel verandert
• Ongevoelig voor stoffen die celdeling remmen
• Soms niet te behandelen
• Primaire tumor
– Tumor waarmee het allemaal begonnen is
• Secundaire tumor
– Tumor ontstaan doordat tumorcellen zijn gaan
‘zwerven’
– Metastase
• Behandeling
– Radiotherapie
– Chemotherapie
– Opereren
Erfelijkheidsonderzoek
• Erfelijkheidsadvisering
– Voor zwangerschap vaststellen kans op afwijking/
ziekte
• Erfelijkheidsonderzoek
– Tijdens zwangerschap vaststellen afwijking/ ziekte
• Prenatale diagnostiek
• Prenatale diagnostiek
– Onderzoek naar het ongeboren kind
• Echoscopie
– Hoog frequente trillingen
• Vlokkentest
– Vlokkenweefsel uit de placenta
• Vruchtwaterpunctie
– Vruchtwater met cellen van de foetus
Syndroom van down
• Trisomie 21
– Typisch uiterlijk
– Vaak geestelijke achterstand
• Non-disjunctie
– Beide chromosomen van een paar (of beide
chromatiden) gaan naar dezelfde pool van de cel
– Meiose I
• Er ontstaan twee geslachtscellen met trisomie en twee
met ontbrekend chromosoom
– Meiose II
• Er ontstaan 2 ´goede´ geslachtscellen, één met trisomie
en één met ontbrekend chromosoom
• Trisomie 13
– Patausyndroom
• Gespleten lip
• ‘Rockerbottom feet‘
• Levensverwachting ± 2 maanden
• Trisomie18
– Edwards syndroom
• Kleine, laagstaande oren
• Afwijkende vuist
– de pink over de ringvinger en de wijsvinger over de
middenvinger
• Levensverwachting ± 2 maanden
Biotechnologie
• Gebruik van organismen voor maken van
producten voor de mens
– Groente en fruit
• Tomaat, champignon
– Brood
• Gist
– Kaas
• Chymosine (lebferment, uit maag kalveren)
– Wijn
• Gist
Polyploïdie
• Cellen met meer chromosomen dan de wilde
variant
– Tetraploïdie
• Cellen met 4n chromosomen
– Polyploïdie
• Cellen met een veelvoud aan chromosomen
• Colchicine
– Remt mitose doordat cellen niet delen
Recombinant-DNA-techniek
• Genetische modificatie
– Het inbrengen van (een stukje) DNA van een cel in
een andere cel
• Zelfde of andere soort
– Organisme is transgeen
• Combineren van eigenschappen van
verschillende soorten
• Lactoferrine
– Belangrijk eiwit in moedermelk
• Insuline
– Regeling bloedsuiker
• Hematopoëtische groeifactoren
– Regulatie verschillende
bloedvormende cellen
• Gouden rijst
– Bètacaroteen (vitamine A)
• Gloeivis
– Gen van koraal
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Maak een tekening waarin je de werking recombinant-DNAtechniek uitlegt
Hoe noemen we een organisme waar DNA vanuit een andere
soort 'ingeplakt' is?
Waarom kan zonder probleem het DNA van een koe ingebouwd
worden in een plasmide (ringvorming DNA in een bacterie)?
Waarom kun je in principe een 'willekeurige' cel van de koe
gebruiken?
Noem twee voordelen en twee nadelen van recombinant-DNAtechniek.
Waarom is klonen als manier van voortplanting gunstig als je
recombinant-DNA-techniek gebruikt?
Geef twee redenen waarom wetenschappers graag bacteriën
gebruiken bij recombinant-DNA-techniek.
Geef twee redenen waarom het knipenzym pas na een bepaalde
basencombinatie basen gaat losweken.
Wat is de reden dat een aantal basen wordt los geweekt (en het
DNA dus niet simpelweg doorgeknipt wordt)?
2.
3.
4.
5.
Een organisme waar DNA van een andere soort 'ingeplakt' is,
wordt een transgeen organisme genoemd.
DNA (als drager voor erfelijke informatie) is voor alle organismen
op dezelfde manier opgebouwd. DNA van een koe kan dus
zonder problemen ingebouwd worden in een plasmide.
Alle cellen van de koe zijn ontstaan uit de zygote (= bevruchte
eicel). Alle cellen van een koe bevatten dan ook dezelfde
erfelijke informatie (en dus het gen voor insuline). Derhalve kun
je dus een 'willekeurige' cel van de koe nemen voor
recombinant-DNA-techniek.
Voordelen: bacteriën kunnen nu geneesmiddelen, hormonen, ...
maken, grotere voedselproductie, minder bestrijdingsmiddelen
nodig, etc.
Nadelen: gevolgen (op langere termijn) van inbouwen van
soortvreemde genen, gevolgen van transgene organismen voor
biodiversiteit, binnen voedselketens, etc.
Zie voor meer voor- en nadelen: Wiki Genetische technologie.
6.
7.
8.
9.
Bij klonen ontstaan een identieke erfelijke kopie van het
organisme; ingebrachte erfelijke informatie door recombinantDNA-techniek blijft behouden (in alle nakomelingen).
Wetenschappers gebruiken graag bacteriën voor recombinantDNA-techniek omdat: bacteriën klein zijn, zich snel
reproduceren, relatief eenvoudig opgebouwd is, ...
Een knipenzym 'knipt' pas na een bepaalde basencombinatie het
DNA door om te voorkomen dat een gen doorgeknipt wordt, het
DNA op heel veel plekken doorgeknipt wordt en er ontstaan
hierdoor 'sticky ends' (kleverige uiteinden) waardoor het
inbouwen van een soortvreemd gen mogelijk wordt.
Door het losweken ontstaan 'sticky ends' waardoor het
inbouwen van een soortvreemd gen mogelijk wordt.
Celfusietechniek
• Versmelten van twee cellen van verschillende
soorten= hybride cel
• Verkrijgen van antistoffen
DNA-fingerprinting
• .
• Speel de forensisch onderzoeker (CSI, in Engels)

similar documents