H7 Erfelijkheid Genen, Chromosomen, DNA, Genotype, Fenotype, Stamboomonderzoek, prenatale diagnostiek

7.1 Verschillen tussen mensen

Genetica bestudeert hoe overeenkomsten en verschillen tussen organismen ontstaan en hoe en in welke mate eigenschappen vastliggen in genen/chromosomen. Tussen organismen van een bepaalde soort zijn veel overeenkomsten. (mensen hebben 95% hetzelfde DNA). Chromosomen zijn gemaakt van DNA en zitten in de celkern. Je genoom ligt vast in de 23-paar chromosomen van je lichaamscellen

Genotype, Fenotype en Milieu Genotype: het totaal aan genen van een individu. Wordt aangeduid met letters. (bv. BB/Bb/bb). Heeft invloed op je fenotype Fenotype: waarneembare eigenschappen van een individu. (bv blauwe ogen/bruine ogen). Fenotype is het gevolg van een samenspel tussen je genotype en het in- en uitwendige milieu.

Variatie ontstaat door geslachtelijke voortplanting: Recombinatie  Het ontstaan van nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen door meiose en bevruchting Crossing-Over  zie verder Mutaties  plotselinge verandering in het DNA door o.a.: Chemische stoffen Straling lichaamswarmte

Meiose, de reductiedeling vindt plaats in de geslachtscellen Meiose, de reductiedeling vindt plaats in de geslachtscellen. Hoe zat dat ook al weer? animatie meiose Mitose, de gewone celdeling die plaatsvindt in de lichaamscellen. Hoe zat dat ook al weer? http://www.bioplek.org/animaties/cel/mitose.html

Crossing-over Tijdens Profase-I als de homologe chromosomen dicht tegen elkaar aanliggen, kunnen chromatiden van twee chromosomen kruisen. Soms leidt dit tot breuk en verwisseling van delen van de chromatiden. Hierdoor ontstaan nieuwe Combinaties.

7.2 Chromosomen bekijken Geslachtschromosomen, lichaampje van Barr, karyogram, chromosomale afwijkingen

Karyogram Karyogram = ‘foto’ van de chromosomen tijdens de metafase van de mitose. Chromosomen zijn gerangschikt per paar op grootte. Geslachtschromosomen bevatten informatie voor geslachtsbepaling. Man XY & Vrouw XX In de lichaamscellen van een vrouw blijft één X-chromosoom gespiraliseerd. = lichaampje van Barr. Ook zichtbaar in niet delende cellen

SRY-gen Bij mannen ligt op het Y-chromosoom het SRY-gen (Seks-determinating Region Y). Dit gen activeert of remt een hele serie andere genen. Ontbreekt het SRY-gen of werkt het niet goed, dan ontwikkeld het embryo zich tot een meisje ook al heeft het XY

Chromosoom te veel/te weinig Monosomie: bij 1 van de 23 chromosomenparen ontbreekt een chromosoom miskraam Trisometrie: bij 1 van de 23 chromosomenparen is een extra chromosoom (bij chromosoom 21 veroorzaakt dit syndroom van Down) Beide afwijkingen ontstaan door een fout tijdens de meiose. De homologe chromosomen gaan niet uit elkaar (non-disjunctie) en komen in één geslachtscel terecht.

7.3 Stamboomonderzoek Genotype + Milieu bepalen Fenotype Tweelingonderzoek, aangeboren eigenschappen, erfelijke eigenschappen

Aangeboren of Erfelijke Het fenotype dat je bij de geboorte hebt is aangeboren. Het hoeft niet allemaal erfelijk te zijn. Zo kunnen door invloeden in de baarmoeder, bijvoorbeeld door stoffen die de moeder binnen krijgt, bepaalde afwijkingen optreden. Deze zijn aangeboren, maar niet erfelijk.

Nature vs Nurture Is een eigenschap aangeboren (nature) of aangeleerd (nurture). Tweelingonderzoek speelt hierbij een grote rol. Eeneiige tweelingen hebben dezelfde genen (nature). Onderlinge verschillen zijn dus veroorzaakt door verschillen in hun milieu (nurture). Vooral goed te zien bij tweelingen die gescheiden zijn opgevoed. Twee-eiige tweelingen hebben verschillende genen, maar groeien tegelijkertijd op, vermoedelijk onder de zelfde omstandigheden. Verschillen hiertussen zullen vermoedelijk dus erfelijk zijn.

Stamboom Wordt gemaakt om overzicht te krijgen in de overerving van een bepaalde eigenschap Vrouw wordt weergegeven met een rondje Man wordt weergegeven met een vierkantje Onbekend wordt aangegeven met een driehoek Heeft iemand de eigenschap dan wordt zijn vierkantje of haar rondje ingekleurd

Gen: deel van een chromosoom met de gecodeerde informatie voor één erfelijke eigenschap. Allel = hoe ziet het gen er uit, welke eigenschap hoort er bij. B.v. bij het gen voor oogkleur heb je het allel B (bruin) en b (blauw). Locus: de plaats van een gen in het chromosoom. Ligt voor elk gen vast. Homozygoot: Als de beide homologe chromosomen hetzelfde allel hebben (BB of bb) Heterozygoot: Als de beide homologe chromosomen elk een ander allel hebben (Bb)

Dominant allel: komt bij een heterozygoot individu tot uiting in het fenotype Recessief allel: komt in het fenotype niet tot uiting als op het overeenkomstige locus in het homologe chromosoom een dominant gen aanwezig is Intermediair fenotype: bij een heterozygoot individu komen beide genen tot uiting (b.v. BB is zwart, bb is wit en Bb is grijs) Co-dominantie: er is sprake van meer dan één dominante factor voor een eigenschap. (b.v. bloedgroepen: AA/Ai = bloedgroep A; BB/Bi is bloedgroep B; AB is bloedgroep AB; ii is bloedgroep 0.

Ligt de eigenschap op het X-chromosoom, dan noem je die eigenschap X-chromosomaal. Ligt die op een ander chromosoom, dan noem je dit een autosomale eigenschap. Zijn er meer dan twee verschillende allelen van een gen, dan noemen we dit multipele allelen. X Letale allelen: deze zijn dodelijk als ze homozygoot voorkomen, vaak al in het embryonale stadium. Dit beïnvloed de verhouding bij de nakomelingen

X-Chromosmaal Op het x chromosomen liggen meerdere genen. Op het Y-chromosoom ligt SRY-gen en verder bijna niets) Het gen voor kleurenzien (en dus ook kleurenblindheid) is X-chromosomaal. Dat van bloederziekte ook. Aandoeningen die het gevolg zijn van X-chromosomale genen, komen veel vaker voor bij mannen dan bij vrouwen.

Drager/draagster: Een gezond individu, dat een recessief ongunstig allel in het genotype heeft. Monohybride kruisingen: er wordt gelet op één kenmerk, b.v. oogkleur Dihybride kruisingen: er wordt gelet op twee kenmerken, b.v. oogkleur en haarkleur P-generatie = ouders F1 generatie = nakomelingen van P F2 generatie = nakomelingen van F1 bij onderling kruisen

7,4 Meer genen in het spel

Wetten van Mendel (mono-hybride kruising) Dominantieregel: bij paring van twee ongelijke homozygote ouders lijken alle nakomelingen op de ouder met dominante genen. Uniformiteitsregel: Bij paring van twee ongelijke homozygote ouders lijken alle nakomelingen op elkaar Splitsingsregel: bij paring van twee heterozygote ouders (P) met een talrijk nakomelingschap krijg je de volgende verhoudingen in de F1 (eerste generatie nakomelingen): Fenotypeverhouding 3:1 bij dominantie Fenotypeverhouding 1:2:1 bij onvolledige dominantie Genotypeverhouding 1:2:1

Dihybride kruising Onafhankelijke overerving: de beide genen die je bekijkt liggen niet op hetzelfde chromosoom. Gekoppelde overerving: De beide genen die je bekijkt liggen op hetzelfde chromosoom. Door crossing over kunnen gekoppelde genen toch los van elkaar komen. De kans hierop is kleiner dan bij onafhankelijke overerving.

Polygene Overerving Meerdere genen zijn van invloed op 1 eigenschap, b.v. Lichaamsgrootte, huidskleur. Doordat zowel genotype als milieu een rol spelen, ontstaat er een enorme variatie tussen mensen

Genetisch modificeren Door fokken en kruisen proberen mensen bepaalde allelencombinaties in dieren en planten te krijgen. Genetische modificatie: het inbrengen van gewenste allelen in organismen. Transgene organismen: overzetten van genen van de ene soort in een ander soort organisme

Gentherapie Artsen bouwen het juiste DNA (wat patiënten missen) in in een virus. Dit virus dient als transportmiddel (vector) Het virus infecteert de cellen van de patiënt en stopt het DNA in de cel van de patiënt. Het werkzame allel zorgt ervoor dat defecte cellen weer gaan werken. Lukt nog niet zo goed in de praktijk

Erfelijkheidsonderzoek, prenatale diagnostiek 7.5 Als genen afwijken Erfelijkheidsonderzoek, prenatale diagnostiek

Door erfelijkheidsonderzoek kunnen artsen de kans op een ernstige erfelijke afwijking berekenen. Prenatale diagnostiek wordt gebruikt om eventuele (erfelijke) afwijkingen bij een ebryo of foetus op te sporen

Prenatale diagnostiek Vlokkentest: uit de vlokken van de ontwikkelende placenta worden cellen van het embryo gehaald. Op deze cellen wordt een gentest gedaan. Kan vanaf ongeveer 10 weken zwangerschap. 2% kans op miskraam Vruchtwaterpunctie: cellen van de foetus worden uit het vruchtwater opgezogen door een naald door de buik van de moeder in het vruchtwater te steken. Kan vanaf 16 weken. 0,5 % kans op miskraam Bloed van foetus kan vanaf 19 weken verkregen worden door een bloedvat in de navelstreng aan te prikken Echoscopie. Hierbij wordt geen genetisch materiaal getest. Hoe het embryo in de baarmoeder zit en of alle botten, het hart, hersenen, nieren, enz zich ontwikkelen is te zien op een echo. Kan ook nog later in de zwangerschap. Nieuwe techniek: verzamelen van embryonale cellen (afkomstig van de placenta) uit het bloed van de moeder

De uitslag, en dan……? Als de test slecht uitvallen, wat dan? Kind geboren laten worden Zwangerschap afbreken (abortus) Centrum voor Erfelijkheidsvoorlichting geeft ouders begeleiding bij deze moeilijke beslissing

Toepassen Benselectie in de praktijk Wat zijn de voordelen en wat zijn de ethische grenzen