B5 Genregulatie
Biologie
WELKOM
Lesduur is: 45 minOnderdelen in deze les
Biologie
WELKOM
Biologen houden zich bezig met de levende natuur.
Een levend wezen noem je een organisme
Thema 10
DNA
B5
Genregulatie
Deze slide heeft geen instructies
Deze slide heeft geen instructies
Lesprogramma
Leerdoelen B5 (2 minuten)
Uitleg deel 1: Genregulatie prokaryoten (15 minuten)
Zelfstandig opdracht 44 en 45 maken
Uitleg deel 2: Eiwitsynthese (10 minuten)
Zelfstandig opdracht 45 t/m 53 maken
Oefen de Flitskaarten en maak Test Jezelf als laatste
Lesafsluiter B4 (5 minuten)
Eerder klaar?
Neem context 'Ziekte van Alzheimer' door en maak opdracht 54 en 57
Deze slide heeft geen instructies
Leerdoelen B5
10.5.1 Je kunt verschillende manieren van genregulatie bij prokaryoten beschrijven.
10.5.2 Je kunt verschillende manieren van genregulatie bij eukaryoten beschrijven.
10.5.3 Je kunt uitleggen hoe genregulatie het functioneren van een organisme beïnvloedt.
Alle cellen van een organisme hebben hetzelfde DNA in de celkern. Toch is de bouw en functie van bijvoorbeeld neuronen, kraakbeencellen en spiercellen heel verschillend. Hoe is dat mogelijk?
Deze slide heeft geen instructies
Deze slide heeft geen instructies
Genregulatie en genexpressie
Niet alle genen zijn actief in alle cellen en activiteit van genen kan veranderen.
Genregulatie: genen kunnen worden aan- en uitgezet.
Genexpressie: wanneer een gen aanstaat, en wordt omgezet naar eiwit
Genexpressie aangepast wanneer milieu-factoren veranderen.
Regulatorgenen: genen die ervoor zorgen dat de juiste genen op het juiste moment en de juiste plaats tot expressie komen
Deze slide heeft geen instructies
Genexpressie
prokaryoten
Operon: deel van DNA bij prokaryoten dat alle opeenvolgende genen bevat die de vorming van een eiwit reguleren.
Expressie van genen kan tegelijk worden beïnvloed.
Structuurgenen: bevatten informatie voor het vormen van RNA of eiwitmoleculen.
Promotor: de plaats waar RNA-polymerase kan starten met de transcriptie langs de structuurgenen.
Operator: sequentie tussen de promotor en de bijbehorende structuurgenen.
Een repressor kan een binding aangaan met een operator, waardoor RNA-polymerase niet kan binden.
Regulatorgenen: zorgen voor de synthese van repressors. Repressors kunnen actief of inactief zijn.
Deze slide heeft geen instructies
Maak opdracht 58 t/m 61
Deze slide heeft geen instructies
Stamcellen
Mensen hebben 220 verschillende celtypen
Stamcellen: zijn nog niet (volledig) gespecialiseerd en kunnen zich onbeperkt delen.
Celdifferentiatie: vorming van gespecialiseerde stamcellen uit ongespecialiseerde stamcellen
Embryonale stamcellen van de eerste generaties differentiëren tot elk celtype.
Embryonale stamcellen van latere generaties en niet-embryonale stamcellen differentiëren tot een beperkt aantal celtypen.
Genexpressie in stamcellen afhankelijk van de locatie en ontwikkelingsfase van het embryo
Bij stamcelonderzoek worden de medische toepassingen van stamcellen onderzocht (o.a. stamceltransplantatie).
Deze slide heeft geen instructies
Genregulatie bij volwassen eukaryoten
Genexpressie afhankelijk van functie cel en omstandigheden
Alle stappen in genexpressie kunnen worden gereguleerd, maar belangrijkste is: RNA-transcriptie
RNA-polymerase heeft hulp nodig van transcriptiefactoren
Transcriptiefactoren: binden aan een specifieke sequentie in het DNA, waardoor het DNA buigt en andere transcriptie-factoren en RNA-polymerase kunnen binden aan de promotor.
Repressors: remmen/blokkeren de transcriptie door te binden aan een bepaalde sequentie in het DNA.
Activators: verhogen de genexpressie
Doordat DNA in nucleosomen steviger kan binden, wordt genexpressie geblokkeerd. Het gen staat uit.
Deze slide heeft geen instructies
Genexpressie en celdifferenitatie in embryonale stamcellen bij eukaryoten
1 In de bovenste en onderste stamcel worden verschillende regulatorgenen geactiveerd.
3 Signaalmoleculen binden aan receptoren van naburige cel. Deze cellen worden aangezet om ook weer transcriptiefactoren en signaalmoleculen te maken.
2 De stamcellen maken verschillende transcriptie-factoren en signaalmoleculen die de celdifferentiatie beïnvloeden.
4 Door genexpressie gaan ook deze cellen zich differentiëren.
Deze slide heeft geen instructies
Apoptose
Geprogrammeerde celdood: het proces waarin een cel zichzelf doodt.
Speelt belangrijke rol in embryonale ontwikkeling (bv. handen en voeten)
In de cel altijd enzymen aanwezig die de cel kunnen doden, bij activatie.
Cytoskelet wordt afgebroken door enzymen, waardoor cel ineenzakt en contact verliest met omliggende cellen.
DNA in stukjes geknipt en cel valt uiteen en resten worden opgeruimd (mbv lysosomen)
Deze slide heeft geen instructies
Deze slide heeft geen instructies
RNA-interferentie
(RNAi)
Een kort type RNA, micro-RNA (miRNA) remt de expressie van genen.
De miRNA-moleculen binden complementair met een mRNA-molecuul.
Translatie van het mRNA voorkomen doordat binding aan ribosomen wordt voorkomen of het mRNA wordt afgebroken.
Deze slide heeft geen instructies
DNA-methylering
Methylgroepen (CH3-) binden aan de stikstofbasen in het DNA (meestal aan cytosine), waardoor het niet meer kan worden afgelezen.
Volgorde van de nucleotiden verandert hierdoor niet, maar genen kunnen hierdoor worden aan- of uitgezet
Wanneer bij een organisme bepaalde genen zijn gemethyleerd, wordt bij elke celdeling de nieuwe DNA-streng die na replicatie is ontstaan, ook gemethyleerd. Op deze manier kunnen methyleringspatronen zelfs worden doorgegeven aan het nageslacht
Zwangere vrouwen tijdens de Hongerwinter van 1944-45 bepaalde methyleringspatronen, veroorzaakt door ondervoeding, overdroegen op hun ongeboren kinderen. Deze kinderen hadden hierdoor op latere leeftijd meer kans op overgewicht en diabetes.
Deze slide heeft geen instructies
Lesafsluiter B5
10.5.1 Je kunt verschillende manieren van genregulatie bij prokaryoten beschrijven.
10.5.2 Je kunt verschillende manieren van genregulatie bij eukaryoten beschrijven.
10.5.3 Je kunt uitleggen hoe genregulatie het functioneren van een organisme beïnvloedt.
Deze slide heeft geen instructies
Epigenetica
Wetenschap van de epigenetica houdt zich bezig met het bestuderen van omkeerbare veranderingen in de activiteit van genen
Die niet het gevolg zijn van veranderingen in de nucleotidevolgorde van het DNA.
Deze eigenschappen kunnen erfelijk zijn, ondanks het feit dat ze niet als genetische informatie in het DNA zijn opgeslagen.
Ze spelen dus ook een potentiële rol in de evolutie van organismen.
Voorbeelden:
Het steviger of losser binden van DNA door histoneiwitten
RNAi
DNA-methylering.
Deze slide heeft geen instructies
Huiswerk
Maak opdracht 62 t/m 70
Oefen de Flitskaarten en controleer de leerdoelen
van B5 met de Test Jezelf
Klaar?
Neem de Context 'Verandering van vachtkleur' door en
maak opdracht 71
Deze slide heeft geen instructies
Het aan- en uitzetten van een gen
genexpressie
genregulatie
Deze slide heeft geen instructies
Wanneer een gen aan staat, kan door transcriptie RNA ontstaan en door translatie een eiwit
genexpressie
genregulatie
Deze slide heeft geen instructies
Wat zijn regulatorgenen?
Deze slide heeft geen instructies
Wat zijn structuurgenen?
Deze slide heeft geen instructies
Welke uitspraak is onjuist over genregulatie van eukaryoten en prokaryoten?
Beide maken gebruik van RNA-polymerase
Beide maken gebruik van een promotor
Beide maken gebruik van transcriptiefactoren
Beide maken gebruik van een repressor
Deze slide heeft geen instructies
Waar beïnvloedt RNAi die eiwitsynthese?
Na translatie
Voor replicatie
Voor transcriptie
Na transcriptie
Deze slide heeft geen instructies
Deze slide heeft geen instructies
Deze slide heeft geen instructies