17.5 Genregulatie

Paragraaf 1 Dierenwelzijn
Paragraaf 17.5 Genregulatie
1 / 47
suivant
Slide 1: Diapositive
BiologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

Cette leçon contient 47 diapositives, avec quiz interactifs, diapositives de texte et 2 vidéos.

time-iconLa durée de la leçon est: 50 min

Éléments de cette leçon

Paragraaf 1 Dierenwelzijn
Paragraaf 17.5 Genregulatie

Slide 1 - Diapositive

Doel en begrippen 17.5
17.5 Genregulatie
- Je weet op elke manieren cellen selectief genen (de-)activeren om hun eiwitproductie te regelen; epigenetica.
- Je kunt het verschil tussen structuur- en regulatorgenen benoemen; operon, operator en promotor.
- Je kunt uitleggen wat de verschillen zijn tussen de genregulatie in prokaryotische cellen en eukaryotische cellen.

Slide 2 - Diapositive

Genexpressie
Genexpressie: welke genen staan aan/ uit in welke cel -> welke eiwitten worden gemaakt in welke cel 

Bepaalt de celdifferentiatie/ celspecialisatie

Bepaalt welke eigenschappen tot uiting komen

Slide 3 - Diapositive

Genexpressie
Cellen kunnen de genexpressie regelen door:
  • epigenetica - chromatinestructuur
  • epigenetica - DNA structuur
  • regelen van de transcriptie
  • regelen van translatie

Slide 4 - Diapositive

Epigenetica
De genexpressie (en dus eigenschap van een individu) kan worden beinvloed door wijzigingen in het chromatine (DNA + eiwitten) zonder dat de nucleotidevolgorde wordt veranderd.


Slide 5 - Diapositive

Genexpressie
Cellen kunnen de genexpressie regelen door:
  • epigenetica - chromatinestructuur
  • epigenetica - DNA structuur
  • regelen van de transcriptie
  • regelen van translatie

Slide 6 - Diapositive

Spiralisatie
Donkere plekken in de kern:
sterk gespiraliseerd DNA 
= heterochromatine
-> geen transcriptie

+ nucleolus (kernlichaampje)

Slide 7 - Diapositive

Spiralisatie
Lichte plekken in de kern:
weinig gespiraliseerd DNA
= euchromatine
-> wel transcriptie

Slide 8 - Diapositive

Methylering en acetylering histonen





Acetylering (toevoeging van een -COOH groep) van een histonstaart zorgt voor minder spiralisatie

Slide 9 - Diapositive

Methylering en acetylering histonen





Methylering (toevoeging van een -CH3 groep) van een histonstaart zorgt voor meer spiralisatie

Slide 10 - Diapositive

Genexpressie
Cellen kunnen de genexpressie regelen door:
  • epigenetica - chromatinestructuur
  • epigenetica - DNA structuur
  • regelen van de transcriptie
  • regelen van translatie

Slide 11 - Diapositive

Methylering en acetylering DNA




Methylering (toevoeging van een -COOH groep) van de Cytosine-base bij de promotor (aanhechtingsplaats van RNA polymerase) voorkomt de transciptie

Slide 12 - Diapositive

Methylering en acetylering DNA




Methylering van Cytosine wordt beïnvloed door invloeden van buitenaf (stress/ eetpatroon). 

Slide 13 - Diapositive

Methylering en acetylering DNA





Methylering van Cytosine wordt bij de DNA replicatie meegenomen dus erft het kind het mythileringspatroon van de ouders -> eigenschappen van een kind zijn deels beinvloed door de milieufactoren van de ouders.

Slide 14 - Diapositive

Methylering en acetylering DNA




Genomische imprinting: als de eigenschappen van een kind recessief zijn doordat het dominante gen is uitgeschakeld door epigenetische factoren.

Slide 15 - Diapositive

Genexpressie
Cellen kunnen de genexpressie regelen door:
  • epigenetica - chromatinestructuur
  • epigenetica - DNA structuur
  • regelen van de transcriptie
  • regelen van translatie

Slide 16 - Diapositive

Regulatie transcriptie
Structuurgenen: informatie voor eiwitsynthese (alleen prokaryoot).

Regulatorgenen: regelen genexpressie
- repressor (prokaryoot)
- activeren of remmen (eukaryoot)

Slide 17 - Diapositive


OPERON: 
- stuk DNA waarin regulatorgen, promotor en structuurgenen liggen 
- alle genen die vorming van eiwit reguleren 
- bij prokaryoten codeert het regulatorgen voor een repressor


Slide 18 - Diapositive

Regeling transcriptie - prokaryoten





Voorbeeld: regulatie van genen voor de aanmaak van enzymen om lactose te verteren (bron 21)

Slide 19 - Diapositive

Regeling transcriptie - prokaryoten





Structuurgenen coderen voor de eiwitten die lactose kunnen verteren


Slide 20 - Diapositive

Regeling transcriptie - prokaryoten





Regulatorgen codeert voor een repressoreiwit


Slide 21 - Diapositive

Regeling transcriptie - prokaryoten





Repressoreiwit bindt aan de operator van de structuurgenen en voorkomt de binding van RNA polymerase aan de promotor.


Slide 22 - Diapositive

Regeling transcriptie - prokaryoten





Bij aanwezigheid van lactose bindt lactose aan het respressoreiwit en inactiveert het -> het laat los.



Slide 23 - Diapositive

Regeling transcriptie - prokaryoten





Zonder repressoreiwit kan RNA polymerase binden aan de promotor en worden de structuurgenen afgelezen.



Slide 24 - Diapositive

Regeling transcriptie - eukaryoten (71F)
x




TATA bindende transcriptiefactor (3) bindt aan de TATA-box (niet gen-specifiek)

Slide 25 - Diapositive

Regeling transcriptie - eukaryoten (71F)
x





Coactivator-eiwitten (2) zorgen voor koppeling tussen verschillende 
transciptiefactoren en stimuleren de binding van RNA polymerase (niet gen-specifiek)


Slide 26 - Diapositive

Regeling transcriptie - eukaryoten (71F)
x





Activatoreiwitten (1) binden aan enhancer-DNA en stimuleren de binding van RNA polymerase aan de promotor (gen-specifiek)



Slide 27 - Diapositive

Regeling transcriptie - eukaryoten (71F)






Repressoreiwitten (6) binden aan silencer-DNA en voorkomen de binding van RNA polymerase aan de promotor (gen-specifiek)




Slide 28 - Diapositive

Regeling transcriptie - eukaryoten (71F)






Basale transcriptiefactoren (4) zijn nodig voor de binding van RNA polymerase (niet gen-specifiek)




Slide 29 - Diapositive

Regeling transcriptie - eukaryoten (71F)






Buigingseiwit is soms nodig om een juiste lus in het DNA te maken zodat het transcriptiecomplex gevormd kan worden. 




Slide 30 - Diapositive

Regeling transcriptie - eukaryoten (71F)






Regulerend DNA (7): enhancer DNA en silencer DNA zijn de bindingsplaatsen voor activatoreiwitten en repressoreiwitten. Hier wordt de transcriptie geregeld.




Slide 31 - Diapositive

Genexpressie
Cellen kunnen de genexpressie regelen door:
  • epigenetica - chromatinestructuur
  • epigenetica - DNA structuur
  • regelen van de transcriptie
  • regelen van translatie

Slide 32 - Diapositive

Regeling translatie
Hetzelfde pre mRNA kan door verschillende splicing (verwijderen introns) andere mRNA en dus andere eiwitten opleveren.

Slide 33 - Diapositive

Regeling
translatie

Translatie kan pas 
beginnen na het 
aanhechten van de poly-A staart (AAAAA staart). Door dit proces te remmen met een eiwit kan de translatie vertraagd worden.

Slide 34 - Diapositive

Regeling translatie
micro RNA - kleine stukjes RNA - is complementair aan mRNA en kan hier aan binden. Daardoor kan het mRNA niet worden afgelezen (Hoofdstuk 18).

Slide 35 - Diapositive

Wat is de promotor van een gen?

A
Een sequentie op het DNA, nodig voor terminatie
B
Een sequentie op het DNA, essentieel voor elongatie
C
Een sequentie op het DNA, nodig voor initiatie
D
een sequentie op het RNA

Slide 36 - Quiz

Over het aan- en uitzetten van de vijf genen die coderen voor enzymen die betrokken zijn bij de productie van tryptofaan in E. coli, worden de volgende beweringen gedaan:
1 De repressor wordt in een inactieve vorm geproduceerd en blijft inactief in afwezigheid van tryptofaan;
2 De actieve vorm van de repressor bindt zich aan de operator waardoor het operon inactief wordt;
3 Als de operator in de 'uit-stand' staat, is er geen mRNA-productie van het operon.
A
alleen bewering 1
B
alleen de beweringen 1 en 2
C
alleen de beweringen 1 en 3
D
de beweringen 1, 2 en 3

Slide 37 - Quiz

Op welke plek langs het mRNA begint het ribosoom met de eiwitsynthese?
A
promotor
B
tatabox
C
startcodon
D
operator

Slide 38 - Quiz

Wat is geen overeenkomst tussen genregulatie van eukaryoten en prokaryoten?
A
Beide maken gebruik van RNA-polymerase
B
Beide maken gebruik van een promotor
C
Beide maken gebruik van transcriptiefactoren
D
Beide maken gebruik van een repressor

Slide 39 - Quiz

Bij prokaryoten bindt RNA-polymerase aan de promotor als daar ook transcriptiefactoren gebonden zijn
A
waar
B
niet waar

Slide 40 - Quiz

Hoe heet het stuk DNA waar de transcriptiefactoren en RNA-polymerase aan binden?
A
Promotor
B
Primer
C
mRNA
D
Startcodon

Slide 41 - Quiz

E.coli a heeft een mutatie in de promotor.
E.coli b heeft een mutatie in de operator. In welke bacterie wordt beta-galactosidase geproduceerd?
A
in bacterie a en b
B
alleen in bacterie a
C
alleen in bacterie b
D
in geen enkele bacterie

Slide 42 - Quiz

Beschrijf zoveel mogelijk verschillen tussen prokaryoten en eukaryoten mbt de regulatie van de transcriptie

Slide 43 - Question ouverte

De DNA code van een stuk gen is:
CCG ATA AAA GCG GCT
Wat is de code van het microRNA dat translatie van dit stuk gen kan blokkeren?

Slide 44 - Question ouverte

Uitlegfilmpjes
Snap je het goed?
Ga dan huiswerk maken (17.5)
Vind je het nog lastig?
Kijk dan de uitlegfilmpjes op de volgende dia's
Genregulatie bij prokaryoten (8min)
Genregulatie bij eukaryoten (8min)

Slide 45 - Diapositive

Slide 46 - Vidéo

Slide 47 - Vidéo