Genetische variatie

Waarom is er genetische variatie

Dna varieert lichtjes bij nakomelingen zoals haarkleur, oogkleur,… door mutaties waardoor er een, verkeerd aminozuur in dna terechtkomt.

wat tot aandoeningen kan leiden maar ook evolutie mogelijk maakt omdat het de overlevingskansen in specefieke situaties veranderd.

sikkelcelanemie

rode bloedvellen veranderen van eigenschappen: van donutvorm naar cikkelvorm wat verstoppingen kan veroorzaken in haarvaatjes omdat ze minder veerkachtig maken, ook kan dit problemen zorgen bij lage luchtdruk maar als voordeel zijn ze mindervatbaar voor melaria omdat de parasiet plasmodium falsiparum niet meer kan overleven in de minder flexiebele vorm.

Ames test

Onderzoek als een stof geneotoxis is en mutaties veroorzaakt, doet die dat? worden in de petrischaal veel kolonies gevormd

maar er is ook een negatieve terugkoppeling waar het oplosmiddel toegevoegd word in de plaats van een stof en men ziet dan dat er toch kolonies onstaat wat genetische variatie illustreet.

Bv. men zag als de prokarjoot leu- was (- betekent dat die dat niet kan aanmaken) niet kan ooverleven in een leucine arme omgeving (behalve de resistante bacteriën natuurlijk) dit was hetzelfde vor prokarjoten met met-

zette je leu- en met- in dezelfde bodem die arm was voor beide stoffen zag men toch veel kolonies en dit komt omdat ze hun dna hebben kunnen uitwisselen.

(omdat die andere dan steven natuurlijk)

door overleving van resistente bactieriën wijzigen de genetische variatie binnen een populatie. (omdat die andere dan sterven natuurlij

Experiment ecoli met rifarmicine

Als he ecoli met rifarmicine mixt gaat ecoli dood omdat rimfarmiceine aangrijpt aan de rnapolymerase. maar als je veel ecolis toevoegen ga je toch zien dat er resistente onstaan.

Ecoli deelt heel vaak, om de 20 minuten in ideale omstandingheden.

4hr	10³
8hr	10^6
12 hr	10^9
16 hr	10^12

maar om de 1/10^9 maakt die fouten wat tot mutaties kan leiden.

Hierdoor zijn er reistentie ontwikkeld die een verlaagde affiniteit foor ri falicine heeft. Die niet resistent zijn gaan dood maar de resistente gaan zich verder delen en versprijden.

Homologe recombinatie

1. nick vermon en streng overbrengen en dan hybridiseren

2. draaing streng rechts 180°

3. draaing zodat de onderste benen elkaars plaats innemen

4. nicks en dan ligeren

een vreemd dna komt in bacterie zonder dat het gerepliceerd word om te inegreren in genoom of plasmide, dit is een actief proces

• je kan fplasmide hiermee in genoom integreren

• komt vaak voor bij meiose

• zowel pro als eukarjoot

• moet enige sequentiegelijkenis zijn

transofmratie

Vreemd dn auit omgeving om nemen en interegeren (dna word wel heel snel gemodificeerd en niet meer bruikbaar), dna van andere soorten kan opgenomen worden.

toepassing:

Wetenschappers hebben het openleesraam (ORF) van het menselijk groeihormoon (hGH-gen) in een prokaryoot (zoals E. coli) ingebracht.

Die bacterie gebruikt dan dat openleesraam om via transcriptie en translatie het menselijk eiwit (hGH) te maken.
Dat was de eerste succesvolle productie van een menselijk eiwit door een bacterie.

conjugatie

fplasmide is nodig voor de start van conjugatie, die zorgt voor aanmaak van pili wat draadachtige structuren zijn voor contact met andere bacterie) die maakt een cytoplasmatische brug mbv een sex pili waardoor je reisistentie snel kan doorgeven aan bestaande bacteriËn zonder fplasmide. De plasmide word doorgegeven maar als de FTplasmide geïntegreerd in het genoom is kunnen grote delen van het genoom worden doorgegeven.

toep: hiermee is het neisseriagenorrhoeae resistentie tegen penecilline snel doorgegeven worden waardoor 1/3 patiënten hiervoor resistent zijn.

transpositie

Transposon = dna element

transposase veerplaatst het dna (kan ook gekopieerd worden om dan te verplaatsen), deze herkent ook de uitendes van transposon.

! dit blijft binnen dezelfde dna.

vergelijkbaar parasiisme: dna codeerd transpoase gebruialle bacteriële mechanismen van replicatie, transcriptie en translatie = selfrish dna dat geen voordeel biedt en is er alleen om zichzelf te behouden.

ecoli bevat 10 tot 20 typen vnan 100 tot 10000 bp lang. het nadeel is energie verlijs maar het kan aanleidng geven door genetische variatie door vervarndering controle van expressie (het bevat soms promoteren of enchancers)

Tn10 → tetracyline resistentiegen → 2 nabij trnasonen tot 1 grote wat doorgegeven kan worden met mating ia f-plasmide

transductie

bacteriofaag = virus van bacteriën

lytische fase: na infectie → herprogrammering bacteriofaaggenen tot replicatie en faag dna → faag manteleiwitten → veel → lyseren

lysogene fase: genomisch dna geintegreerd genoom gastheercel die niet tot expressie en gerepliceerd worden tot ongustige leefomstandigheden → expressie → mantleeiwitten met stuk dna dat uitgeknipt word uit dna gerepliceerd en verpakt.

transductie: tijdens verwijderen uit faag is een stukje genoom megenomen die bij volgende infectie in dna volgent bacterie lomt.

eukarjoten

zij diploïd (elk gen 2 allelen) met grote genomen (2..3310^9 bp waarvan 1,5 tot 2 % exonen tussen ‘junk DNA. 50% van dna zijn herhaalde requenties (vntr, line, sines en retroviale elementen)

variable nucelotide tandem repeast

• korte motieven, vaak herhaald op verschillende plaatsen = statteliet dna die vooral rond centromeren en telomeren zijn (10%)

long intersped nucleaire elements

20% groote aantal sequenties, hebben een promotor → rna door rnapolymerase II en reverse trnascriptatie door element zelf gecodeerd naar dna → word geïnteregeerd andere plaats van genoom

sines

10% korter dan lines, 1°° tot 500 basenperen in lengte. word rnan door rnapolymerase II en reverse transcriptase is afhankelijk lines of retrovirussen.

Bv. ALu repeats, meest abudante sines: restrictie-enzymen alu1 met herkenningsequenties 5’ AGCT3’ in de geïnverteerde herhaling

! alleen die niet gemuteerd zijn in de promotr komen voor

retrotranspons

eukarjote tegenhaner transpons (lines en sines) eentype l1 = 16% dus 5kilo pb = 50000000 onvolledige copies en uiteindes met geïnverteerde herhalingen.

retrovitale elemnten

10% retrovitale elementen: overblijfselen oude retrovirussen ( virussen rna als genetisch maeteriaal die met reverse transriptase in dna veranderen om daarna in genoom gastheercel in te bouwen)

pseugdo gnen

dna gragmenten uit mrnas gebruikt als template door reverse transcriptase geinsereerd in het genomisch dna → openleesraam zonder intros/ promotoren.