V4 - TH4 (V5) - DNA - BS7

Thema 4 (V5) DNA

BS6 - Genetische variatie  

puntmutatie 

op het niveau van de DNA sequentie 

• verandering van 1 nucleotide
• wordt doorgegeven na 

       replicatie aan de volgende cel

• substitutie = vervangen
• deletie  = verwijderen
• insertie = toevoegen

insertie

deletie

substitutie

genoom mutaties

ontstaan tijdens de celdeling 

meiose 

meiose 

binas 76

start -> geen synthese

• 1 cel (2n) diploide
  
• 92 chromatiden
  

resultaat 

• 4 cellen (n) haploïde
  
• elk 23 chromatiden
  

meiose 

zo ontstaan nieuwe 

combinatie genen

 = recombinatie

genoommutaties

genoommutatie 

op het niveau van het chromosoom 

• dus meerdere genen bij betrokken
  
• tijdens de meiose (celdeling voor eicel/spermacel)
• stukken maar ook hele delen van het chromosoom kunnen vermenigvuldigd worden of verdwijen

genoommutatie 

non-disjunctie

• beide chromosomen gaan naar dezelfde pool
  
• ontstaan van bijvoorbeeld trisomie-21 = down syndroom

genoommutatie

= crossing over 

oorzaken van mutaties

• spontaan / foutje van de natuur
  
• straling (radioactief , röntgen, UV)
  
• mutagene stoffen (sigaretten rook, asbest, alcohol)
  
• virussen (humaan papiloma virus HPV)
  

stralingsschade 

Clarance Madison Dally (1865-1904)

maakte rond 1900 röntgenbuizen 

waarschijnlijk eerste Amerikaan

die stierf aan stralingsexperimenten

Wat aan DNA fouten te doen? 

DNA-reparatie 

• mutaties die tijdens replicatie ontdekt worden worden gerepareerd
• tumorsupressorgenen zorgen ervoor dat de cel niet door de check komt en niet verder deelt 
• bij onherstelbare schade gaat de cel dood

Let op! 

Mutaties hoeven niet altijd slecht te zijn!

• draagt bij aan de (bio)diversiteit!
• kan leiden tot betere eigenschappen!

Gevolgen van mutaties

Als:

• DNA-replicatie-checks niet goed gaan
• celdeling checks niets opmerken

of

• de mutatie in een gen zit betrokken bij de celdeling 
• de mutatie in een gen zit betrokken bij de differentiatie 

dan kunnen er tumoren ontstaan.

Het ontstaan van kanker

regulatie van celgroei en differentiatie door:

• proto-oncogenen

mutatie in Proto-oncogen kan leiden tot:

• oncogen
  
• ontstaan van een gezwel (tumor)

Het ontstaan van kanker

2 soorten tumoren

• goedaardig
  
• kwaadaardig
  

Het ontstaan

van kanker

uitzaaiingen = metastasen

losgeraakte cellen die

zich verspreiden via 

bloedvaten of 

lymfevaten 

De behandeling

goedaardig

• verwijdering 

kwaadaardig

• verwijdering + 

omliggend weefsel

• bestraling
  

metastasen:

• chemo

De behandeling

chemotherapie 

• cytostatica
• celgroei remmende  

       medicatie

bestraling:

• stralen doden de cellen

goedaardige tumor? 

Thema 4 (V5) DNA

BS7 - Biotechnologie 

Leerdoel BS 7

Na deze BS kan je: 

• verschillende technieken en toepassingen van biotechnologie beschrijven

Begrippen BS 7

biotechnologie

polyploïdie

kloon

genetische modificatie

ggo

transgeen

recombinant-DNA-techniek

transgenese

cisgenese

reverse-transcriptase

complementair DNA /

 copy DNA/ 

cDNA

antisense-DNA

knock-outgen

biotechnologie

technieken waarbij organismen worden gebruikt om producten te maken voor de mens

- gist -> bier, wijn, brood

- enzymen -> kaas

- melkzuurbacteriën -> yoghurt 

biotechnologie in de landbouw

- al eeuwen gebruikt

• veredeling
• vergroting opbrengst
• polyploïdie (colchicine)

Afwijking van het aantal chromosomen (te veel).

polyploïdie 

• colchicine - lost het spoelfiguur op 
  
• chromatiden splitsen wel, maar cel deelt niet verder
• hierdoor meer chromosomen per cel
  

genetische modificatie

• ggo (genetisch gemodificeerd organisme)
  
• het wijzigen van de genetische eigenschappen van een organisme
• organismen worden dan transgeen

vb.: appel die minder snel bruin wordt

Hoe modificeer je een organisme genetisch? 

• dmv. recombinant-DNA-technieken
  
• nucleotiden worden gewijzigd in een organisme

• gebruik van DNA en plasmiden
• doel het produceren van een ander  of extra eiwit (eventueel van een ander organisme) 

transgenese vs. cisgenese 

DNA plakken en knippen, hoe?

• restrictie enzymen = knippen
  
• ligase = plakken
  
• in plasmide (circulair DNA in bacterie) = vector
  
• copyDNA -> gen van interesse zonder de intronen (alleen het gewenste gen) (gemaakt vanaf het mRNA en een reverse transcriptase).
• gastheercel

BiNaS 

71m1

mbv. bacteriën

Genetische modificatie 

mbv virus

•  speciale virussen
• DNA kan worden ingebouwd

        in gastheercel DNA

• RNA kan NIET worden 

       ingebouwd

klonen

nakomelingen ontstaan uit één individu 

= genetisch identiek

natuurlijk en door de mens geïntroduceerd

klonen

planten die zich voortplanten 

door celdeling = kloon

• uitlopers
• knollen
• knoppen
• bollen
• stekken
• klonen
• of in een lab

klonen: celkerntransplantatie

toevoegen antisense-DNA

DNA dat werkt als repressor, zo blokkade in cel van ziekte makend gen

Door welke eigenschap kan het DNA tussen levende organismen worden uitgewisseld?

1. ze hebben allemaal circulair DNA
2. ze bestaan allemaal uit ATCG
3. door de mogelijkheid geïnfecteerd te worden
4. genen komen overeen

Door genetische modificatie kunnen landbouwgewassen gemaakt worden die beter bestemd zijn tegen parasieten.

1. juist
2. onjuist

Het is een voordeel dat resistentie voor landbouwgiffen in de natuur terecht kunnen komen.

1. juist
2. onjuist

Een plant waarbij het DNA is aangepast heet een

1. genetisch gemodificeerde plant
2. ggg
3. virus infectie
4. bacterie

Groeihormoon dat momenteel als geneesmiddel voor de mens wordt gebruikt, wordt op grote schaal gemaakt door bacteriën waaraan door genetische manipulatie menselijk DNA is toegevoegd. Dat geldt ook voor het hormoon insuline. Deze hormonen zijn zeer geschikt om via genetische manipulatie te worden geproduceerd, omdat ze beide tot een bepaalde groep stoffen behoren.
Tot welke van de volgende groepen stoffen behoren deze hormonen?

1. eiwit
2. mineralen
3. koolhydraten (suiker)
4. vetten

Wat gebeurt er bij recombinant-DNA-techniek?

1. Twee verschillende organismen wisselen via plasmiden stukjes DNA uit zodat er nieuwe combinaties ontstaan
2. Een deel van het DNA van een organisme wordt in een ander organisme gebracht
3. Door het enzym reverse transcriptase wordt RNA omgezet in DNA. Dit DNA heeft een andere combinatie van genen
4. Een plasmide van een bacterie wordt overgebracht in een andere cel

Vragen??? 

aan de slag 

opdracht 49/50/53 / 56