17.5 Genregulatie

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 17.5 Genregulatie

1 / 50

Slide 1: Slide

BiologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 6

This lesson contains 50 slides, with text slides and 5 videos.

Lesson duration is: 45 min

Items in this lesson

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 17.5 Genregulatie

Slide 1 - Slide

Doel en begrippen 17.5

Je leert hoe cellen selectief genen (de)activeren om hun eiwitproductie te regelen

activeren, silencen, genexpressie, chromatinestructuur, nucleolus, epigenoom, milieufactoren, epigenetica, genomische inprinting, genregulatie, structuurgenen, regulatorgenen, operator, promotor, repressoreiwit, transcriptiefactoren, enhancers, silencers, activatoreiwitten, repressoreiwitten, micro RNA

Slide 2 - Slide

Genexpressie

Genexpressie: welke genen staan aan of uit in welke cel.

Dit bepaalt welke eiwitten worden gemaakt in welke cel.

Genen "activeren" of "silencing"

Bepaalt de celdifferentiatie/ celspecialisatie
Bepaalt welke eigenschappen tot uiting komen

Slide 3 - Slide

Genexpressie

De mate waarin het DNA van een gen vertaald wordt naar mRNA en mRNA vertaald wordt naar een aminozuursequentie

Regelprocessen

Het gen moet bereikbaar zijn voor RNA polymerase
Invloed uitoefenen op de splicing van het pre-mRNA
Bepalen of de ribosomen het mRNA kunnen lezen

Slide 4 - Slide

Genexpressie

Cellen kunnen de genexpressie regelen door:

epigenetica - chromatinestructuur
epigenetica - DNA structuur
regelen van de transcriptie
regelen van translatie

Slide 5 - Slide

Silencing

Enhancing

Slide 6 - Slide

Silencing

Enhancing

Heterochromatine

Euchromatine

Compact DNA structuur

Losse DNA structuur

Moeilijk af te lezen DNA

Makkelijk af te lezen DNA

Methylering histonstaarten

Acetylering van histonstaarten

Gen = inactief

Gen = actief

De mate van methylering en acetylering geeft

de epigenetische structuur

Slide 7 - Slide

Spiralisatie

Donkere plekken in de kern:

sterk gespiraliseerd DNA

= heterochromatine

-> geen transcriptie

+ nucleolus (kernlichaampje)

(betrokken bij rRNA synthese)

Slide 8 - Slide

Spiralisatie

Lichte plekken in de kern:

weinig gespiraliseerd DNA

= euchromatine

-> wel transcriptie

Slide 9 - Slide

Methylering en acetylering histonen

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

Slide 10 - Slide

Methylering en acetylering histonen

Acetylering (toevoeging van een -COCH3 groep) van een histonstaart zorgt voor minder spiralisatie

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Video

Alle celtypen hebben hetzelfde genoom (hetzelfde DNA), maar een ander epigenoom; in ieder type cel komt een andere set genen tot expressie, waardoor de celtypen zich verschillend ontwikkelen.

Celdifferentiatie en celspecialisatie!

Slide 13 - Slide

Genexpressie

Cellen kunnen de genexpressie regelen door:

epigenetica - chromatinestructuur
epigenetica - DNA structuur
regelen van de transcriptie
regelen van translatie

Slide 14 - Slide

Methylering DNA

Methylering (toevoeging van een -CH3 groep) van de Cytosine-base bij de promotor (aanhechtingsplaats van RNA polymerase) voorkomt de transciptie (blokkade)

Slide 15 - Slide

Methylering DNA

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

Slide 16 - Slide

Methylering DNA

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

Slide 17 - Slide

Methylering DNA

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

Slide 18 - Slide

Slide 19 - Slide

Genomische afstempeling (genomic imprinting)

Het uitschakelen

van genen door methylering (silencing)

Slide 20 - Slide

Genexpressie

Cellen kunnen de genexpressie regelen door:

epigenetica - chromatinestructuur
epigenetica - DNA structuur
regelen van de transcriptie prokaryoten
regelen van translatie

Slide 21 - Slide

Slide 22 - Video

Regeling transcriptie - prokaryoten

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

Slide 23 - Slide

Regeling transcriptie - prokaryoten

Structuurgenen coderen voor de eiwitten die lactose kunnen verteren

Slide 24 - Slide

Regeling transcriptie - prokaryoten

Regulatorgen codeert voor een repressoreiwit

Slide 25 - Slide

Regeling transcriptie - prokaryoten

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

Slide 26 - Slide

Regeling transcriptie - prokaryoten

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

Slide 27 - Slide

Regeling transcriptie - prokaryoten

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

Slide 28 - Slide

Slide 29 - Slide

Slide 30 - Slide

Tryptofaan

operon

Deze operon werkt precies omgekeerd; hier gaat het namelijk om tryptofaan synthese en niet tryptofaan afbraak (zoals bij lac operon, lactose afbraak)

Bron...

bovenaan blz 35 boek

Slide 31 - Slide

Slide 32 - Video

Genexpressie

Cellen kunnen de genexpressie regelen door:

epigenetica - chromatinestructuur
epigenetica - DNA structuur
regelen van de transcriptie eukaryoten
regelen van translatie

Slide 33 - Slide

Genexpressie bij eukaryoten

staat onder controle van transcriptiefactoren (eiwitten)
TATA-box van de promoter
enhancers en silencers
activatoreiwitten en repressoreiwitten
koppeling RNA-polymerase en start transcriptie