Algemene en Moleculaire Genetica
1. Inleiding
Genetica = erfelijkheidsleer
—> fenotype = genen + omgeving
* Definitie
- Genetica = erfelijkheidsleer
- Erfelijke factor van een eigenschap achterhalen
- Erfelijke factor = wat doorgegeven w naar volgende generatie
- Klassieke genetica (forward genetics)
- mutagen toevoegen aan vlieg, allemaal verschillende mutanten, gingen nakijken welk gen ervoor zorgde dat vlieg veranderde
- initiële manier, gebruikt men vandaag nog steeds
- hebt geen kennis nodig: iets muteren en daarna kijken welk gen gemuteerd is
- om gen te kunnen traceren moet je verschillende kruisingen uitvoeren
met wild types om te kijken of je 1 of meerdere genen hebt gemuteerd
- Moderne genetica (reverse genetics)
- Men vertrekt van een mutatie en gaat kijken naar welk fenotype er komt
- Waarom?
- Uit nieuwsgierigheid
- Genetica = draaischijf biologie. Onontbeerlijk als men leven van μ-org,
fungi, planten en dieren wil begrijpen
- Voor toepassing
- veredeling (kruisingen)
- engineering (GMO)
- bier en kaas
- materialen produceren
- gentherapieën
moderne
celcyclus
- Ethisch?
* Mitose en meiose
- Hoe ontstaat een volgende generatie?
- Mitose - vegetatieve vermeerdering:
- type organisme = prokaryoten
- Celcyclus:
- G1, S, G2 = interfase
- in G1 kan extra cirkel zijn: G0: cel ontsnapt
aancelcyclus en komt in rustfase
- Mitose:
- profase, metafase, anafase en telofase
- Resulaat genetisch materiaal
- gudpliceerd en gesplitst: identiek
- Dochtercellen zijn genetisch identiek aan moedercel
- Haploid blijf h, diploid blijft d
Profase Metafase
Profase
Telofase met nadien cytokinese
Anafase Anafase
1
,- Meiose:
- reductiedeling, seksuele voortplanting
- d —> h
- moeder ≠ dochter
- onafhankelijke sortering
- crossing over in meiose 1 —> hersamenstellling
* Mendeliaanse genetica
- Gregor Mendel
- Monnik
- Oostenrijk
- 1860
- Kruisingsexperimenten met erwten
- Grondlegger klassieke genetica
- 7 verschillende kenmerken, waar 2 categorieën in waren
- Elk individu heeft 2 allelen, elke ouder geeft 1 allel door
- 1ste wet van Mendel = segregatiewet
- Wetten van Mendel:
1. Elk individu heeft 2 allelen, elk ouder geeft 1 allel door
2. Erfelijkheid van de ene factor is onafhankelijk van de andere
- Thomas Morgan
- ° 1869
- Drosophila melanogaster (fruitvlieg)
2
, rood wit
1 T
kruisingen
WIJN
W+?⃝W→W
: "
→ W W
P : W
-
'
W ✗ UW
WW
"
f- : WIJ +2MW + WW W WW
- Stelt 2e wet Mendel in vraag
- Chromosomale basis van erfelijkheid
- SOmmige eigenschappen zijn gelinkt
- Opstellen genetische kaarten (crossing over) → zie verder
- Indien ver genoeg uit elkaar op zelfde chromosoom dan onafhankelijk
- linkage groepen w onafhankelijk doorgegeven
( linkage groep = stuk genoom dat aan elkaar gelinkt is)
2. De natuur van het genetisch materiaal
* Transformatie
- Mendel
- Elk ouder heeft 2 allelen, geeft 1 door (segregatie)
- Erfelijkheid v 2 factoren is onafhankelijk van elkaar
- Morgan
- Chromosomale basis erfelijkheid
- 2 factoren kunnen gelinkt zijn, wanneer op zelfde chromosoom liggen
- Mendel, Morgan + observatie chromosomen
- Genen liggen op chromosomen
- Genen = abstract begrip
- Nucleïnezuren en proteïnen
- DNA = drager erfelijke informatie
3
, - Belangrijk exp: Griffith, 1928 - Avery 1944: pneumokokken (bac) (kapsel = virulentie)
Conclusie: er moest iets doorgegeven w
—> nu gekend als transformatie
- DNA uit omgeving opgenomen en geïntegreerd in eigen
genetisch materiaal
- horizontale gentransfer
- verticale gentransfer
- transfer van genetisch materiaal naar volgende generatie
- horizontale gentransfer binnen zelfde generatie
- transfer van genetisch materiaal tussen verschillende lijnen, populaties of soorten
- DNA uit omgeving opgenomen en geïntegreerd in eigen genetisch materiaal
- wanneer lineair, w afgebroken
- wanneer opgenomen in eigen genoom, is echt transformatie
- kan het gewoon continu opgenomen w ?
- nee celmembraan: mooie afgrenzing
- behalve als transporter of als membraan instabiel
- competente cellen kunnen DNA opnemen
- kan natuurlijk zijn via transporters of door ons competent gemaakt door celmembraan onstabiel te maken
- vb van natuurlijk competente cel met een transporter complex in membraan
- Een vb 2 DNA strengen wordt afgebroken, de andere komt de cel binnen, enkel wanneer
deze ds gemaakt w en geïntegreerd w in eigen genoom, w overgeërfd aan volgende generatie
* Virussen
- 2e belangrijke exp
- Wat is een virus?
- Genetisch materiaal:
- Nucleïnezuren DNA/RNA
- eiwitkapsel
- heeft gastheer nodig voor voortplanting
- obligaat parasitair
- 3 ordes, 61 families, 241 genera
- Bacteriofagen: bacterie-eters = virussen van bacteriën
- Ziektes bij mens, plant en dier:
- wratten, herpes, baarmoederhalskanker, hepatitis B, aids, COVID-19
- TMV (tabakmozaïekvirus)
- Genetisch materiaal
- RNA of DNA
- ss of ds
4