Vragen bij week 1 Socrative vraag 1 Tumorbiologie Ga naar www.b.socrative.com (Kies “student”) Bij Enter Teacher’s Room (lokaal) vul je in: 690395 en druk op “Join room”. Vragen bij week 1 Socrative vraag 1

Het centrale dogma: Alle cellen hebben hetzelfde DNA. mRNA Synthesis of mRNA in the nucleus DNA NUCLEUS CYTOPLASM Movement of mRNA into cytoplasm via nuclear pore Ribosome Amino acids Polypeptide Synthesis of protein 1 2 3 Alle cellen hebben hetzelfde DNA. Expressie van RNA, en dus eiwit, bepaalt eigenschappen. Het centrale dogma: DNA ↓ RNA Eiwit

(a) Polynucleotide, or nucleic acid (c) Nucleoside components: sugars De bouwstenen van DNA en RNA Fig. 5-27 5 end Nitrogenous bases Pyrimidines 5C 3C Nucleoside Nitrogenous base Cytosine (C) Thymine (T, in DNA) Uracil (U, in RNA) Purines Phosphate group Sugar (pentose) 5C Adenine (A) Guanine (G) 3C (b) Nucleotide Sugars 3 end (a) Polynucleotide, or nucleic acid Deoxyribose (in DNA) Ribose (in RNA) (c) Nucleoside components: sugars

A-T basenpaar G-C basenpaar Adenine (A) Thymine (T) Guanine (G) Fig. 16-8 A-T basenpaar Adenine (A) Thymine (T) G-C basenpaar Guanine (G) Cytosine (C)

3 weergaven voor een G-C basenpaar Structuur van DNA 3 weergaven voor een G-C basenpaar

Nuclear envelope DNA TRANSCRIPTION Pre-mRNA (b) Eukaryotic cell Fig. 17-3b-1 Nuclear envelope DNA TRANSCRIPTION Pre-mRNA (b) Eukaryotic cell

Nuclear envelope DNA TRANSCRIPTION Pre-mRNA mRNA (b) Eukaryotic cell Fig. 17-3b-2 Nuclear envelope DNA TRANSCRIPTION Pre-mRNA RNA PROCESSING mRNA (b) Eukaryotic cell

Nuclear envelope DNA TRANSCRIPTION Pre-mRNA mRNA TRANSLATION Ribosome Fig. 17-3b-3 Nuclear envelope DNA TRANSCRIPTION Pre-mRNA RNA PROCESSING mRNA TRANSLATION Ribosome Polypeptide (b) Eukaryotic cell

Hoeveel verschillende codons zijn er mogelijk? (Socrative vraag 2) Fig. 17-4 Gene 2 DNA molecule DNA bestaat uit 4 verschillende basen. Per drie coderen ze voor een aminozuur. Dit heet een codon. Hoeveel verschillende codons zijn er mogelijk? (Socrative vraag 2) Gene 1 Gene 3 DNA template strand TRANSCRIPTION mRNA Codon TRANSLATION Protein Amino acid

Fig. 5-UN1  carbon Amino group Carboxyl group

Fig. 5-17 Nonpolar Glycine (Gly or G) Alanine (Ala or A) Valine (Val or V) Leucine (Leu or L) Isoleucine (Ile or I) Methionine (Met or M) Phenylalanine (Phe or F) Trypotphan (Trp or W) Proline (Pro or P) Polar Serine (Ser or S) Threonine (Thr or T) Cysteine (Cys or C) Tyrosine (Tyr or Y) Asparagine (Asn or N) Glutamine (Gln or Q) Electrically charged Acidic Basic Aspartic acid (Asp or D) Glutamic acid (Glu or E) Lysine (Lys or K) Arginine (Arg or R) Histidine (His or H)

Amino end (N-terminus) Carboxyl end (C-terminus) Fig. 5-18 Peptide bond (a) Side chains Peptide bond Backbone Amino end (N-terminus) Carboxyl end (C-terminus) (b)

First mRNA base (5 end of codon) Third mRNA base (3 end of codon) Fig. 17-5 Second mRNA base First mRNA base (5 end of codon) Third mRNA base (3 end of codon)

Amino acids tRNA with amino acid attached Ribosome tRNA Anticodon 5 Fig. 17-13 Amino acids Polypeptide tRNA with amino acid attached Ribosome Trp Phe Gly tRNA Anticodon 5 Codons 3 mRNA

(distal control elements) Fig. 18-8-3 Poly-A signal sequence Enhancer (distal control elements) Proximal control elements Termination region Exon Intron Exon Intron Exon DNA Upstream Downstream Promoter Transcription Primary RNA transcript Exon Intron Exon Intron Exon Cleaved 3 end of primary transcript 5 RNA processing Intron RNA Poly-A signal Coding segment mRNA 3 Start codon Stop codon 5 Cap 5 UTR 3 UTR Poly-A tail

Uitstapje (Niet onthouden) (b) Generation and function of miRNAs Fig. 18-13 Hairpin miRNA Hydrogen bond Dicer miRNA miRNA- protein complex 5 3 (a) Primary miRNA transcript Uitstapje (Niet onthouden) mRNA degraded Translation blocked (b) Generation and function of miRNAs

Tripletten Hoe weet een ribosoom waar hij moet beginnen? Een ribosoom begint altijd bij AUG! En eigenlijk alleen wanneer het lijkt op CCAUGG

Sikkelcelanemie

Fig. 5-22 Normal hemoglobin Sickle-cell hemoglobin Primary structure Val His Leu Thr Pro Glu Glu Val His Leu Thr Pro Val Glu 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 Exposed hydrophobic region Secondary and tertiary structures Secondary and tertiary structures  subunit  subunit     Quaternary structure Normal hemoglobin (top view) Quaternary structure Sickle-cell hemoglobin     Function Molecules do not associate with one another; each carries oxygen. Function Molecules interact with one another and crystallize into a fiber; capacity to carry oxygen is greatly reduced. 10 µm 10 µm Red blood cell shape Normal red blood cells are full of individual hemoglobin moledules, each carrying oxygen. Red blood cell shape Fibers of abnormal hemoglobin deform red blood cell into sickle shape.

Sikkelcelanemie

Mutaties op nucleotide niveau (puntmutaties) Base substituties Insertie (additie) en deletie

Mutaties op chromosoomniveau

Translocatie Bij chronische myeloide leukemie (CML)

Denk aan het centrale dogma: DNA ↓ RNA Eiwit Figure 4.15a The Biology of Cancer (© Garland Science 2007)

Figure 4.15b The Biology of Cancer (© Garland Science 2007)

Bij het beoordelen of een tumor goed- of kwaadaardig: -geen absolute criteria -ervaring van de patholoog zgn. vriescoupe vorm van de cellen de aard van de kern infiltratie van bloed- en lymfevaatjes -tumortype-specifieke criteria rand van het verwijderde weefsel tumor vrij? Kwaadaardige tumoren kunnen uiteindelijk metastaseren (uitzaaien) bloed- of lymfevaatjes binnendringen Metastasering via lymfevaten leidt eerst tot tumorvorming in de lymfeknopen (veel tumorcellen worden gedood in lymfeknopen); van daaruit kan later eventueel de bloedbaan bereikt worden.

De nomenclatuur is behoorlijk verwarrend en nog steeds niet volledig uitgekristalliseerd. Er zijn nogal wat synonymen. Adenoma: goedaardige tumor van klierweefsel Carcinoma: kwaadaardige tumor van epitheel Adenocarcinoom: kwaadaardige tumor van klierepitheel Lipoma: goedaardige tumor van vetweefsel Sarcoma: kwaadaardige tumor van mesenchymale oorsprong (bindweefsel, (kraak)been en spierweefsel) Chondrosarcoma: kwaadaardige kraakbeentumor Lymphoma: solide tumoren van lymfoid weefsel (o.a. in lymfeknopen, milt of thymus)

Blastoma: (kwaadaardige) tumoren van weinig gedifferentieerde cellen; komen vaak op jonge leeftijd voor (jeugdkanker) Neuroblastoma: kwaadaardige tumor van neuroblasten; vooral in autonome zenuwstelsel; komt relatief veel voor in bijniermerg en kan van daaruit lever infiltreren Melanoma: kwaadaardige tumoren vanuit pigmentcellen in de huid (vaak vanuit moedervlekken, 30%). Ook in retina (cellen van neurale lijst). Hepatoma: kwaadaardige levertumor (zou eigenlijk hepatocarcinoom moeten heten) Leukemiën: zijn woekeringen van bloedvormende cellen in het beenmerg leidend tot abnormaal hoge concentratie van bepaalde typen leukocyten; het bloed kan er en beetje crèmig uit gaan zien. Er worden heel veel verschillende leukemieën onderscheiden. Lymfoïde (lymfocyten) of myeloïde (granulocyten); de mate van kwaadaardigheid kan verschillen. Sommige kunnen ook uitzaaien en elders solide tumoren vormen.

Kahler: Multipel myeloom: kwaadaardige woekering van plasmacellen in het beenmerg waardoor de aanmaak van normale witte en rode bloedcellen verstoord wordt. Deze cellen komen ook in bloed en van daaruit in vrijwel alle weefsels. Ze scheiden een bepaald eiwit uit dat de afbraak van bot stimuleert. Botpijn, veroorzaakt door kleine botbreukjes, is meestal de eerste klacht. Hodgkin: een bepaalde kwaadaardige vorm van lymphoma, met name in de lymfeklieren

Asbest is een verzamelnaam voor een serie verwante mineralen. -Komt voor in buitenlucht, afkomstig cement etc. -Werkers in asbestmijnen en mensen die het verwerken meer. -Verhoogde kans op longkanker (vooral in combinatie met roken). -Echt specifiek voor asbest: het kwaadaardige mesothelioom (carcinoma van het longvlies of buikvlies). -Het kan 3 tot 60 jaar duren voordat het zich openbaart. -Mechanisme (?): Beschadiging cellen waardoor mutagene stoffen er makkelijker in doordringen?

Enkele theorieën: Irritatie en ontsteking van mesotheelcellen  onomkeerbare littekenvorming, cellulaire schade en uiteindelijk kanker. Asbest vezels komen de cel binnen en verstoren de functie van cellulaire structuren die essentieel zijn voor normale celdeling,  cellulaire veranderingen die tot kanker leiden. Asbest veroorzaakt de productie van vrije radicalen. Deze moleculen beschadigen het DNA en veroorzaken mutaties die leiden tot kanker. De aanwezigheid van astbest zet de cellen aan tot de productie van onco-eiwitten. Deze moleculen zorgen er voor dat de mesotheelcellen de normale beperkingen op celdeling verontachtzamen en dit leidt tot de ontwikkeling van kanker.

Roken is vooral geassocieerd met longkanker en keelkanker (vooral in combinatie met alcoholgebruik, lipkanker (pijp- en sigaarrokers)) Gerookt voedsel bevat allerlei mutagene stoffen, zoals benzopyreen. Het is geassocieerd met maagkanker. Jodium 131: Jodium wordt opgenomen door het lichaam en gebruikt voor de productie van schildklierhormoon. Schildklierkanker is dan ook sterk verhoogd door opname van (radioactief!) I-131 via drinkwater en voedsel.