Paragraaf 10.5: Genregulatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Welkom!

Leg je spullen klaar:

• Biologieboek
• Schrift voor aantekeningen
• Pen

Wat gaan we doen?

• Controle huiswerk

• Paragraaf 10.5: Genregulatie 

• Zelfstandig werken aan paragraaf 10.5

Genen kunnen worden aan- en uitgezet. 

Wanneer een gen aanstaat, kan door transcriptie mRNA ontstaan en door translatie een eiwit. 

Genexpressie

Genregulatie

Regulatorgenen

Afhankelijk van milieufactoren (en soms functie v/d cel)

Paragraaf 10.5: Genregulatie

Genregulatie vs Genexpressie

Genregulatie: het aan/uitzetten van een gen
Genexpressie: 

               - als gen 'aan': transcriptie en translatie treden op

               - hangt af van milieufactoren (pr + eu) en celfunctie (eu) 

               

Genregulatie prokaryoten

• Structuurgenen = genen die informatie bevatten voor het vormen van RNA of eiwit.

• Operon = deel van DNA dat alle genen bevat die de vorming van een eiwit reguleren 
• Repressors =  remmen of stoppen genexpressie door binding aan operator 

       

- Structuurgenen die samen een functie uitvoeren liggen achter een gezamelijke promotor 

Hoe kan een prokaryoot genexpressie van een operon regularen?

- Regulatorgenen coderen voor regulerende eiwitten = Repressors 

Genregulatie eukaryoten

Hoe kan dit?

Celdelingen 

Celdifferentiatie 

• Vorming van gespecialiseerde cellen uit ongespecialiseerde stamcellen.  
• Genexpressie in stamcellen is afhankelijk van:

        - Locatie stamcellen in embryo

        - Ontwikkelingsfase embryo 

Tijdens embryonale ontwikkeling

• Geprogrameerde celdood
• Cel afbraak door enzymen 
• Vorming handen & voeten

Apoptose 

Genregulatie eukaryoten (volwassen)

• Afhankelijk van functie cel en omstandigheden 
• Hoe? 

        1. Wel of niet plaatsvinden van RNA-transcriptie!

       - Door transcriptiefactoren (repressors of activators)

- Activators binden aan enhancers (speciale DNA-sequenties)

Wat is geen overeenkomst tussen genregulatie van eukaryoten en prokaryoten?

1. Beide maken gebruik van RNA-polymerase
2. Beide maken gebruik van een promotor
3. Beide maken gebruik van transcriptiefactoren
4. Beide maken gebruik van een repressor

Epigenetica

• Vakgebied dat de invloed bestudeert van de omkeerbare erfelijke veranderingen in de genexpressie 

Voorbeeld Epigenetica

"In 1953 eindigde de Britse rantsoenering van suiker. Wie daarna verwekt werd is nu minder gezond" 

Beperkte suikerinname aan het allereerste begin van het leven beschermt mensen op latere leeftijd tegen diabetes en een hoge bloeddruk. (Nieuwsbron: NRC & RTL, Wetenschappelijke bron: Science)

Lees het artikel: https://www.nrc.nl/nieuws/2024/10/31/in-1953-werd-suiker-weer-vrij-verkrijgbaar-britten-die-daarna-verwekt-werden-zijn-nu-minder-gezond-a4871366

Voorbeeld Epigenetica

"Tientallen jaren later heeft die winter vol honger nog steeds gevolgen voor mannen en vrouwen die toen in de buik van hun moeder zaten."

Deze baby's hebben op volwassen leeftijd meer last van hart- en vaatziekten, hoger cholesterol, zijn vaker te zwaar, hebben een slechtere suikerhuishouding en nierfunctie en een hoger risico op depressie. Ook eten zij vaker een dieet dat hoog is in vetgehalte en ervaren zij hun eigen gezondheid slechter. (Nieuwsbron: Volkskrant, Wetenschappelijke bron: AMC)

Lees op Nemo het artikel: https://www.nemokennislink.nl/publicaties/een-gezonde-toekomst-begint-al-voor-de-geboorte/

RNAi

• Doel: Genregulatie door het remmen van genexpressie 
• Door: Het afbreken of blokkeren van mRNA --> voorkomt translatie
• Met: micro-RNA (miRNA)

         

        

Waar beïnvloedt RNAi die eiwitsynthese?

1. Na translatie
2. Voor replicatie
3. Voor transcriptie
4. Na transcriptie

Genregulatie

-Methylering: toegevoegd molecuul op delen van DNA.

-Zorgen voor wel of niet aflezen gen.

-Ook versterking of zelfs blokkering mogelijk.(enhancing en silencing).

Handige links

• NG biologie genregulatie bij prokaryoten https://youtu.be/TXtKOKtRBgQ?feature=shared
• NG biologie genregulatie bij eukaryoten https://youtu.be/xUFg2993zFM?feature=shared
• EXTRA artikel Nemo, Reset je cellen: https://www.nemokennislink.nl/publicaties/reset-je-cellen/

Aan de slag!

 VWO: 

Paragraaf 10.5: Opdrachten 58 t/m 70

Of

Integreer dit verhaal over prokaryoten en eukaryoten in je tekening/nieuwe tekening

Opdrachten niet af = huiswerk