18.5 Eiwitten in een cel

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

18.5      Eiwitten    in een cel

Voorkennisvragen

1. Als ik wil weten welke genen actief zijn in een cel, wat moet ik dan uit de cel halen?

2. In het vorige hoofdstuk heb je geleerd hoe je verschillende stukken DNA kan vergelijken met een gelelektroforese. Op welke manier werden de stukken DNA gescheiden? 

Doel 18.5

☐ Je kunt verschillende technieken beschrijven om een eiwitprofiel van een cel te maken.

Proteoom

Proteoom: het totaal aan aanwezige eiwitten in een cel op een bepaald moment

Proteomics: studie naar de aanwezigheid van eiwitten in een cel 

Technieken die we vandaag leren

DNA-micro array: aantonen aanwezig RNA in de cel

2D electroforese: eiwitten scheiden op lading en gewicht

Massaspectografie: hoeveelheid eiwit van bepaald gewicht meten

m

Splicing

Zoals:

- Hormonen

- Receptoren

- Antistoffen

- Transporteiwit

- Enzymen

- Etc.

Reverse transciptase

Reverse transciptase

Isoleren mRNA

Isoleren mRNA

DNA micro array

1. mRNA uit een cel wordt geisoleerd

DNA micro array

2. mRNA wordt met behulp van reverse transcriptase terugvertaald naar DNA (met fluorescerende nucleotiden)

DNA micro array

Het cDNA bevat geen

introns

Het cDNA is

complementair aan

de coderende streng

(en niet aan het gen (matrijsstreng) zelf!)

DNA micro array

3. cDNA stukjes worden opgebracht op een micro-array

DNA micro array

3. In de vakjes van die micro-array bevinden zich stukken van de coderende streng van interessante genen

DNA micro array

3. Alleen de stukken cDNA die complementair zijn aan de DNA stukken in de vakjes blijven zitten

DNA micro array

4. Je kunt zien van welke genen mRNA aanwezig was in de cel door de fluorescentie

2D-  electroforese:

Stap 1: Scheiden op iso-elektrisch punt

1. Eiwitten worden in een pH kolom gescheiden op basis van hun zuurgraad
2. Basische eiwitten gaan aan de zure kant zitten en andersom.
3. Het iso-elektrisch punt is het punt waarbij een eiwit geen elektrische lading meer heeft en dus niet meer wordt aangetrokken door 1 van de twee polen. 

Vraag

Waar zal een negatief geladen eiwit terecht komen? Bij een lage pH of een hoge pH?

2D electroforese

Stap 2: Scheiden op molecuul massa

Eiwitten met hetzelfde iso-

elektrisch punt scheiden op

gewicht.

* eiwitten migreren naar de +pool

* kleine eiwitten migreren sneller

Massaspectometrie

1. Eerst worden de eiwitten ge-ioniseerd. 

2. Daarna versneld met elektrisch veld

3. De iondetector meet hoeveel ionen er

per tijdseenheid op terecht komen. 

De zwaardere ionen (dus de zwaardere eiwitten) komen later dan de lichte

Massaspectrometrie data

Ieder eiwit heeft zijn eigen m/z piek.

Vaak weet je van tevoren al door eerder uitgevoerde onderzoeken wat de m/z piek is van de eiwitten waarin je geïnteresseerd bent. 

Je kunt dus simpelweg kijken op het diagram of je een piek ziet (je eiwit was aanwezig in de cel) of niet (je eiwit is niet aanwezig in de cel)

Kleine lesafsluiter (speedrun)

Op je wisbordje:

1. Hoe noemen we het totaal aan aanwezige eiwitten in een cel op een bepaald moment?

2. Hoe heet het enzym dat bij het maken van een DNA micro-array het mRNA omzet in cDNA?

3. Waarom fluoresceert het cDNA?

4. (J of OJ?) Het cDNA is complementair aan de matrijsstreng van het gen

5. (J of OJ?) DNA micro-array kun je gebruiken om te zien welke genen aan staan in een cel?

6. (J of OJ?) Een van nature sterk positief geladen eiwitten zal zijn iso-elektrisch punt bereiken bij een lage pH

7. Waarop worden eiwitten gescheiden in de tweede stap van een 2D-gelelektroforese?

8. (J of OJ?) Bij massaspectrometrie worden eiwitten gescheiden op grootte

Doel 18.5

☐ Je kunt verschillende technieken beschrijven om een eiwitprofiel van een cel te maken.

Begrippen 18.5

proteoom, proteomics, DNA micro-array, reverse transcriptase, complementair DNA, 2D electroforese, massaspectrografie,iso-elektrisch punt, massaspectrometer