Doorgeven van DNA tijdens celdelingen

Presentatie over: "Doorgeven van DNA tijdens celdelingen"— Transcript van de presentatie:

1 Doorgeven van DNA tijdens celdelingen
Thema 8 Doorgeven van DNA tijdens celdelingen DEEL 3 Gentisch materiaal en celdelingen

2 1 Interfase als voorbereiding op de celdelingsfase
Celyclus: tijdens de interfase wordt het DNA gekopieerd Situering van de DNA-replicatie in de interfase

3 1.1 Verloop van DNA-replicatie
Start DNA-replicatie en werking van DNA-helicase Start op plaatsen waar veel A en T basen voorkomen Start op meerdere plaatsen tegelijk DNA-helicase verbreekt de waterstofbruggen replicatievork replicatievork

4 1.1.2 Werking van DNA-polymerasen
Hechten nieuwe nucleotiden vast op DNA-enkelstreng Werken enkel in de 5’  3’ richting van de nieuwe streng Complementaire basenparing

5 Op de originele 5’  3’ gebeurt de replicatie discontinu
Er ontstaan korte fragmenten die nadien met DNA-ligase aan elkaar moeten geplakt worden: OKAZAKI-fragmenten Okazaki-fragmenten

6 1.1.3 Werking van DNA-ligase

7 1.2 Resultaat van DNA-replicatie
DNA-replicatie is semi-conservatief: elk nieuwe molecule bestaat uit een oude en een nieuwe streng

8 2 2.1 Van chromatine tot chromosoom De celkern in de delingsfase
Bij de aanvang van de celdeling spiraliseren de chromatinevezels tot chromosomen Chromosomen zijn sterk gespiraliseerd en gecondenseerd

9

10

11 Elk chromosoom bestaat uit 2 identieke kopieën van de oorspronkelijke chromatinedraad: de chromatiden De beide zusterchromatiden hangen aan elkaar in het centromeer

12 2.2 Eigenschappen van chromosomen
Aantallen chromosomen Aantal chromosomen per soort is constant Altijd een even aantal in lichaamscellen  diploïde aantal (2n)  mens: 2n = 46 In gameten is slechts de helft van het diploïde aantal chromosomen aanwezig  haploïde aantal (n)  mens: n = 23 Bij bevruchting versmelten de gameten tot een zygote  n + n = 2n  mens: = 46 chromosomen

13 Aantal chromosomen in lichaamscellen van enkele plant- en diersoorten

14 Homologe chromosomen Chromosomen die even lang zijn en hun centromeer op dezelfde plaats hebben Bevatten geen identieke informatie, maar wel informatie van dezelfde aard op overeenkomstige plaatsen bv. op het ene homoloog: info voor blauwe ogen op het andere homoloog: info voor bruine ogen

15 2.2.3 Autosomen en heterosomen
Autosomen: dragen info over lichaamskenmerken Alle chromosomen die geen geslachtschromosomen zijn Mens: 44 autosomen of 22 paar homologe chromosomen Heterosomen = geslachtschromosomen (X en Y) = niet homoloog Dragen eigenschappen (genen) die geslachtsgebonden zijn

16 2.3 Karyogram of karyotype
Autosomen worden in homologe paren geordend Genummerd van (van groot naar klein)

17 Karyogrammen worden dikwijls gebruikt voor diagnostische doeleinden
bv. syndroom van Down of trisomie 21

18 3 Verschillende soorten celdelingen
Mitose: aanmaak nieuwe somatische cellen 2n  2X 2n diploïde moedercel  2 diploïde dochtercellen Meiose: vorming van gameten 2n  2X n diploïde moedercel  2 haploïde dochtercellen

19

20 4 4.1 Mitose als onderdeel van de celcyclus Mitose Toename celvolume
DNA-replicatie Aanmaak histonen Verdubbeling van het centriolenpaar

21 4.2 Verloop van mitose en cytokinese in een dierlijke cel
Mitose: kerndeling Cytokinese: verdeling van cytoplasma Vorming van 2 asterfiguren door verdubbeling van het centriolenpaar Mitose: 4 fasen profase metafase anafase telofase

22 4.2.1 Profase Chromatinedraden spiraliseren tot chromosomen
Vorming spoelfiguur  kinetochoren  niet-kinetochoren Kernmembraan en nucleoli verdwijnen

23 Kinetochoren (trekdraden) hechten vast aan het centromeer
Kinetochoren zijn opgebouwd uit microtubuli

24 4.2.2 Metafase De chromosomen zijn nu maximaal gecondenseerd
Gebonden aan de trekdraden bevinden de chromosomen zich in het evenaarsvlak tussen beide polen

25 4.2.3 Anafase Trekdraden worden korter
Zusterchromatiden worden gescheiden thv. centromeer Enkelvoudige chromosomen worden naar de polen van de cel getrokken

26 4.2.4 Telofase Spoelfiguur verdwijnt
Chromosomen despiraliseren en decondenseren en evolueren naar chromatinevezels Nieuwe kernmembranen Nieuwe nucleoli

27 Cytokinese Insnoering van de cel door ring van actine- en myosinevezels 2 dochtercellen

28

29

30 overzicht mitose

31

32

33

34

35

36

37

38 4.3 Celdeling bij planten Mitose gebeurt volgens zelfde schema als bij dierlijke cel Planten hebben geen centriolen  geen asterfiguur Spoelfiguur wordt gevormd uit microtubuli tegen het celmembraan  uiteinden : poolkapjes

39 A B BENOEM DE FASEN C D

40 Animaties en film mitose
mitose (animatie) mitose dierlijke cel (film) mitose plantaardige cel (film) mitose gezongen !

41 4.4 Belang van de mitose Groei en ontwikkeling
In stand houden van het organisme  cel heeft beperkte levensduur Herstel van beschadigde weefsels

42 Vermenigvuldiging van de soort:
 klonen of vegetatieve vermenigvuldiging  alle individuen zijn erfelijk identiek

43 4.5 Belang van telomeren voor mitose
Herhalende basensequenties op uiteinde chromosomen Bij mens: ( TTAGGG )n Bij elke DNA-replicatie: verkorting van de telomeren Verkorting  veroudering van de cel Meer telomerase  langer leven???

44 4.6 Kanker door ongecontroleerde celdeling

45 Goedaardige tumoren  woekering blijft beperkt tot weefsel waar de cellen deel van uitmaken
Kwaadaardige tumoren  woekering blijft niet beperkt tot weefsel waar de cellen deel van uitmaken  uitzaaiingen of metastasen Huidkanker door UV-straling

46 Meiose 5 5.1 Verloop van meiose

47 5.1.1 Meiose 1 of eerste meiotische deling
Reductiedeling: aantal chromosomen wordt gehalveerd Profase 1 Spiralisatie en condensatie van chromatine Vorming asterfiguur en spoelfiguur Paring van homologe chromosomen  tetraden Mogelijkheid tot crossing-over  chiasmata  uitwisseling van stukjes homologe chromosomen  ontstaan van genetische recombinaties

48 profase 1  Tijdens crossing-over Na crossing-over  n = 2

49 Metafase 1 Tetraden in evenaarsvlak Trekdraden aan 1 centromeer

50 Anafase 1 Disjunctie van homologen Diploïd  haploïd

51 Telofase 1 en cytokinese
n chromosomen bij de polen Zusterchromatiden niet meer identiek door crossing-over Er wordt geen kernmembraan gevormd

52 5.1.2 Meiose 2 of tweede meiotische deling
! Spoelfiguur loodrecht op de richting van de spoelfiguur in de 1ste meiotische deling

53 Overzicht meiose p. 217

54 5.2 Verschillen tussen mitose en meiose

55 5.3 Belang van de meiose 5.3.1 Productie van haploïde gameten
Meiose voorkomt progressieve verdubbeling van de chromosomen bij bevruchting Productie van genetisch unieke gameten Door crossing-over ontstaat er genetische variatie bij de gameten van eenzelfde organisme

56 Genetische recombinatie neemt nog toe doordat crossing-over tussen 2, 3 of 4 chromatiden kan gebeuren 2 3 4

57 Mixing: toevallige combinaties van chromosomen:
paternale en maternale chromosomen komen in toevallige combinaties samen in de gameten

58 Animaties meiose