Moleculaire biologie volledig

Flashcards met korte antwoorden om snel begrippen in et

💡 Wat is het verschil tussen constitutief en facultatief heterochromatine?
Geef van elk een voorbeeld.

Constitutief heterochromatine

• Altijd gecondenseerd, in alle cellen

• Bevat repetitief DNA (bv. satelliet-DNA)

• ➤ Voorbeeld: centromeer, telomeer

Facultatief heterochromatine

• Reversibel stilgelegd DNA

• Variabel tussen celtypes of ontwikkelingsstadia

• ➤ Voorbeeld: geïnactiveerd X-chromosoom (Barr-lichaampje)

Wat is satelliet-DNA en waar komt het voor?

Satelliet-DNA bestaat uit tandem repeats en bevindt zich voornamelijk in centromeren en telomeren. Het speelt een structurele rol in chromosoomstabiliteit en segregatie.

Wat is de functie van satelliet-DNA?

Het ondersteunt de structuur van het chromosoom, vooral in centromeren waar het kinetochore aanhecht.

Wat zijn NOR-regio’s en waar liggen ze?

NOR’s (nucleolus organizer regions) bevatten rRNA-genen en liggen op de p-armen van de acrocentrische chromosomen: 13, 14, 15, 21 en 22.

Wat is de functie van NOR-regio’s?

Ze coderen voor ribosomaal RNA (rRNA) en vormen de basis voor de vorming van de nucleolus, essentieel voor ribosoomproductie.

Wat is QRC-banding?

QRC-banding is een chromosoomkleuringstechniek met quinacrine, waarmee AT-rijke regio’s (Q-banden) fluorescerend zichtbaar worden.

Wat is FISH (fluorescentie in situ hybridisatie)?

FISH is een techniek waarbij gelabelde DNA- of RNA-probes binden aan specifieke sequenties op chromosomen, die vervolgens fluorescerend zichtbaar worden gemaakt.

Wat is een telomeer?

Een telomeer is het uiteinde van een chromosoom, opgebouwd uit repetitieve sequenties (TTAGGG) → die het DNA beschermen tegen degradatie en fusie.

Wat is het eind-replicatieprobleem?

Doordat DNA-polymerase het 3’-uiteinde van de lagging strand niet volledig kan kopiëren, verkorten telomeren bij elke celdeling.

Wat doet humaan telomerase?

Telomerase is een enzym met een eigen RNA-template dat telomeren verlengt door repetitieve sequenties toe te voegen. Actief in kiemcellen, stamcellen en kankercellen.

Waarom is telomerase belangrijk in kankercellen?

Telomerase voorkomt telomeerverkorting, waardoor kankercellen onbeperkt kunnen blijven delen, wat bijdraagt aan tumorgroei

Wat zijn tautomeren en hoe veroorzaken ze mutaties?

→ Tautomeren zijn alternatieve vormen van DNA-basen die foutieve basenparen vormen (bv. A(imino)–C), wat bij replicatie leidt tot puntmutaties.

Hoe leidt een tautomeer shift van adenine tot een A-T → G-C transitie?

→ A verandert naar de imino-vorm → paart met C → na replicatie wordt G ingebouwd tegenover C → transitie A-T → G-C.

Wat is een wobble basenpaar?

→ Een niet-klassieke basenparing (bv. 2-aminopurine met C) die door foutieve H-bruggen mutaties kan veroorzaken, vooral bij lage pH (geprotoneerde basen).

Hoe werkt ethidiumbromide als mutageen?

→ Intercaleert tussen basen → veroorzaakt inserties of deleties → frameshiftmutaties → verstoorde eiwitsynthese.

Welk effect hebben EMS, MMS en DMNA op DNA?

→ Ze alkyleerden guanine (O⁶- of N7-positie):
EMS/MMS → G-C → A-T transities;
DMNA → ook transversies en breuken door metabole activatie.

Wat is N7-ethylguanine en wat is het effect ervan?

→ Product van guanine alkylering door EMS → verstoort basenparing → foutieve T-inbouw → G-C → A-T transitie.

Hoe veroorzaken PAK’s mutaties?

→ Worden in lever geactiveerd tot reactieve epoxiden (zoals BPDE) → vormen DNA-adducten → blokkeren replicatie → mutaties, vooral transversies.

Hoe veroorzaakt 5-bromouracil (5-BU) een AT → GC transitie?

→ 5-BU paart in keto-vorm met A, maar in enol-vorm met G → na replicatie A vervangen door G → transitie.

Hoe veroorzaakt 2-aminopurine mutaties, en wat is de rol van pH?

→ Paart met T of C; bij lage pH bindt geprotoneerde C zwak → instabiele paring → verhoogd risico op transities.

Wat is het verschil tussen transitie- en transversiemutaties?

→ Transitie: purine ↔ purine of pyrimidine ↔ pyrimidine (bv. A → G);
Transversie: purine ↔ pyrimidine (bv. G → T).

Welke DNA-schade ontstaat door oxidatieve stress?

→ 8-oxoguanine (→ G-C → T-A transversie), thymine glycol, AP-sites, strengbreuken;
Kan leiden tot mutaties bij replicatie.

Welke mutagenen werken alleen bij replicatie en welke ook zonder?

→ Alleen bij replicatie: 5-BU, tautomeren;
Altijd actief: EMS, PAK’s, ethidiumbromide → ze veroorzaken permanente schade.

Waarom is guanine gevoeliger aan alkylering dan andere basen?

→ N7 en O⁶ posities van guanine zijn nucleofiel én goed toegankelijk (major groove) → chemisch meest reactief.

Hoe leiden chemische mutaties tot kanker?

→ Mutaties in proto-oncogenen (bv. RAS) of tumorsuppressorgenen (bv. TP53) → verstoorde celdeling → ongecontroleerde groei → kanker.

Hoe herstelt de cel DNA-schade door alkylering?

→ BER (kleine basenmodificaties),
MMR (mismatches),
MGMT (direct herstel van O⁶-methylguanine).
Falen → mutaties accumuleren → risico op kanker.

Wat is epigenetica?

Erfelijke veranderingen in genexpressie zonder wijziging in DNA-sequentie, o.a. via DNA-methylatie, histonmodificaties, ncRNA's.

Wat is het verschil tussen euchromatine en heterochromatine?

Euchromatine = open, actief; Heterochromatine = gesloten, inactief; bepaald door histonmodificaties en DNA-methylatie.

Wat is het effect van histonacetylering vs. methylering?

Acetylering = activerend (open chromatine); methylering = activerend of repressief afhankelijk van de locatie (bv. H3K4me3 vs. H3K9me3).

Wat doen bromodomeinen en chromodomeinen?

Bromo herkent acetylering (activatie), chromo herkent methylering (repressie), rekruteren regulatiecomplexen.

Welke enzymen schrijven, verwijderen en lezen de histoncode?

Writers: HAT, HMT; Erasers: HDAC, HDM; Readers: Bromo, Chromo, PHD, Tudor.

Wat is de functie van insulators?

Beperken enhancer/silencer tot juiste gen; via CTCF/cohesine wordt DNA-looping en TAD-grenzen gevormd.

Wat is X-inactivatie en wat doet Xist?

Epigenetische inactivatie van één X bij vrouwen via coating door Xist RNA → H3K27me3, DNA-methylatie → Barr-lichaampje.

Hoe werken DNA-methylatie en histonmodificatie samen?

Methyl-DNA trekt HDAC/HMT aan → sluit chromatine; H3K9me3 trekt DNMT aan → versterkt silencing.

Wat is een nucleosoom en hoe beïnvloeden modificaties DNA-toegankelijkheid?

DNA + histonoctameer; acetylering opent, methylering sluit; remodellering (SWI/SNF) verhoogt toegankelijkheid.

Wat zijn TAD’s en wat is hun functie?

Topologisch geassocieerde domeinen; beperken interactie tussen genen en enhancers tot specifieke lussen (3D-structuur).

Wat doet H3K9me3 bij genrepressie?

Marker voor heterochromatine; herkend door HP1 via chromodomein → compactie + versterking van silencing.

Hoe wordt HOX-genexpressie epigenetisch gereguleerd?

Via H3K27me3 (stil), H3K4me3 (actief), bivalente chromatine, TAD’s en DNA-methylatie → juiste expressie in tijd & ruimte.