Genregulatie en Epigenetica

11 Genen handboek p. 26 - 30 p. 35

A Van gen tot kenmerk

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Een codon (triplet) komt overeen met een bepaald aminozuur of duidt start en stop aan. AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA UAA = stopcodon Arginine Histidine Lysine Arginine Valine Methionine AUG = startcodon

GEN GENEN EIWIT (enzym) EIWITTEN (enzymen) KENMERK KENMERK meestal GENEN EIWIT (enzym) EIWITTEN (enzymen) KENMERK KENMERK

VERBAND GEN - ERFELIJK KENMERK

Vb.

Maar ook: één gen meerdere eiwitten

Elke cel bevat alle genen B Genregulatie Elke cel bevat alle genen Meeste zijn inactief ‘standby’ Andere komen tot ‘expressie’

Een ‘inductor’ activeert de genexpressie B.1 Genregulatie door inductie (prokaryoot) Een ‘inductor’ activeert de genexpressie Geen inductor structuurgenen niet actief

inductor aanwezig repressor niet actief transcriptie van de structuurgenen

Een ‘repressor’ stopt de genexpressie B.2 Genregulatie door repressie (prokaryoot) Een ‘repressor’ stopt de genexpressie de ‘repressor’ is inactief genexpressie

de ‘repressor’ is actief geen genexpressie

B.3 Genregulatie bij eukaryote cellen de transcriptie wordt gereguleerd door een integratorgen dat zelf onder controle staat van een sensor die gevoelig is voor oa. hormonen

Dubbele helix onder de duim?? B.4 De epigenetische code Dubbele helix onder de duim?? Verborgen erfelijke code laat genen zwijgen DNA-code is de blauwdruk van het leven maar.. De volgorde van de vier bouwstenen van de dubbele helix is niet het enige wat iemands erfelijke eigenschappen bepaalt. Zelfs wat de moeder eet tijdens de zwangerschap kan invloed hebben!

Allerlei epigenetische ‘labels’ fungeren als een soort volumeknop waarmee de activiteit van de genen kan gereguleerd worden

organisatie chromatine euchromatine Nucleosomen verder uit elkaar Genexpressie mogelijk heterochromatine DNA sterk gecondenseerd

onderdrukken  bv. methyl (CH3) bevorderen bv. acetyl (COCH3)  chemische labels aan de histonen Chemische aanhangsels op de histonen kunnen de expressie van genen … onderdrukken bv. methyl (CH3)  bevorderen bv. acetyl (COCH3) 

Gen gedeactiveerd metylmerkers op DNA ACTACGAGTAGGATTTTCGATTGTCCCA Metylgroepen hechten zich op een nucleotide C die gevolgd wordt door een nucleotide C H H H H-C-H H-C-H ACTACGAGTAGGATTTTCGATTGTCCCA Gen gedeactiveerd

DNA beschermt zich hiertegen door methylering transposons ‘jumping genes’ Klonen zichzelf en sturen kopieën over het ganse genoom. (oa. afkomstig van virussen) kunnen in genen terechtkomen en mutaties veroorzaken of genexpressie onderdrukken of stimuleren DNA beschermt zich hiertegen door methylering

imprinting Imprinting verandert genen in de geslachts-cellen waardoor die genen inactief worden. Bij maternale imprinting wordt het gen dat van moeder is geërfd inactief gemaakt en komt dat van vader juist tot uitdrukking. Imprinting van het gen van vaders kant (paternale imprinting) zorgt ervoor dat het gen vaders kant inactief wordt en dat van moeder tot uitdrukking komt.

hypotetisch vb. van imprinting Links: maternale imprinting voor het gen van huidskleur; het ‘blank-gen’ van de moeder komt niet tot expressie bij de nakomelingen Rechts: paternale imprinting

lijger

Lijger ♀ : tijger ♂ : leeuw Tot 500 kg!

♂ tijger x ♀ leeuw teeuw

RNA-interferentie (RNAi) Genonderdrukking door dubbelstrengs RNA. De ‘sense’-sequentie van mRNA bindt zich met de ‘antisense’-sequentie (=dsRNA). Dit dsRNA bindt zich dan aan een eiwitcomplex Dicer (=‘snijmachine’) dat het in kleinere stukken hakt Één RNA-streng bijft aan een ander eiwitcomplex (RISC) hangen en vormt een val voor nieuw mRNA geen translatie mogelijk.

einde