Genetica les1

• genetica
• HBO
• Studiejaar 2

regels rondom teams

• camera aan
• microfoon uit
• Handje opsteken als je een vraag hebt 
• geen opnames vanwege privacy (AVG)

Leerdoelen van de les

• Student heeft zijn kennis opgehaald over de basisprincipes van DNA,
• Student weet het verschil tussen sensitiviteit en specificiteit,
  
• Student weet de verschillende DNA isolatie methodes te beschrijven. 
  

Hoe zou je dit probleem aanpakken?

Stamcel tot weefsel

Flow of genetics

Waarom ligt bij forensische wetenschappen de focus op DNA

• Ieder individu heeft een uniek DNA profiel   
  
• DNA is in (bijna) elke cel in dezelfde vorm te vinden.  
• Bronnen: bloed, speeksel, sperma, ontlasting, huid, haarzakjes, botten, tanden, .. 
• In variabele delen van genoom:  markers voor identificatie,    bewijsmateriaal, verwantschap
• Kleine hoeveelheden zijn met de Polymerase Chain Reaction (PCR) analyse toch te analyseren 

mature red blood cells and cornified cells in the skin, hair, and nails contain no nucleus.

welke cellen bevatten geen DNA?

Waarom ligt bij forensische wetenschappen de focus op DNA

• Bacterieel DNA in grondmonsters (linken van verdachte aan bepaalde locatie, onderzoeken of op een plek een lijk heeft gelegen) 

 

• Marijuana DNA (distributie netwerken ontrafelen, klonen van planten onderzoeken) 

 

• Pollen/planten testen (verdachte linken aan een bepaalde lokatie). DNA van bedreigde planten en dieren onderzoeken (wildlife forensics) 

 

• Soort identificatie (zijn deze gevonden botten afkomstig van een mens?) 

 

• Testen van huisdieren (dierenmishandeling,  linken verdachte aan een plaats delict) 

mature red blood cells and cornified cells in the skin, hair, and nails contain no nucleus.

DNA als bewijsmateriaal 

• Huidige technieken hebben uitermate hoge sensitiviteit  en specificiteit 

 

• Technieken worden steeds sneller en goedkoper 

 

• Steeds meer databanken en DNA profielen zijn beschikbaar om verdachten te identificeren 

Steeds meer databanken en DNA profielen zijn beschikbaar om verdachten te identificeren 

Bereken de sensitiviteit in % (afgerond)

Bereken de specificiteit in % (afgerond)

Wanneer de sensitiviteit (gevoeligheid) van een test laag is dan zijn er weinig vals negatieve uitslagen

1. Waar
2. niet waar

Wanneer de specificiteit van een test laag is dan zijn er weinig vals negatieve uitslagen

1. Waar
2. niet waar

DNA wordt gevormd door

2 antiparallel, 

alpha-helical, 

non-covalently bound, 

complementary strands, 

of 4 deoxyriboNucleosideTriPhosphates (dNTP’s) 

covalent = sharing elctrons between atoms

non-covant - weaker bonds , waterstof bruggen. van der waals bruggen. 

non-covalent behoudt de conformatie van het molecuul. .

Teken de chemische structuur van één nucleotide en upload de tekening

Phosphate groups in the DNA backbone carry negatively-charged oxygen molecules giving the phosphate-sugar backbone of DNA an overall negative charge.

Teken in jouw tekening
de 5' en de 3'

Notice that phosphate groups are attached to the 5'- and 3'-carbon atoms of each sugar to form the backbone chain of DNA. One end of the chain carries a free phosphate group attached to the 5'-carbon atom; this is called the 5' end of the molecule. The other end has a free hydroxyl (-OH) group at the 3'-carbon and is called the 3' end of the molecule.

Waarvoor is de 5' en 3' belangrijk?

DNA versus RNA (maak een printscreen)

pyrine =  guanine en adenine 5-sided and 6-sided ring

pyrimidine - uracil, cytosine en thymine single six-sided ring

Zoek de verschillen tussen
DNA en RNA

DNA vs RNA

ss i.p.v. ds 

dUTP i.p.v. dTTP 

ribose i.p.v deoxyribose 

Minder stabiel 

Verlaat kern 

mRNA gelijk aan sense strand

moet van template gelezen worden

Open reading frames (ORFs) are parts of a reading frame that contain no stop codons. 

A reading frame is a sequence of nucleotide triplets that are read as codons specifying amino acids; a single strand of DNA sequence has three possible reading frames. 

DNA isolatie

• Cell lysis (kraak het membraan open) 

 

• Remove proteins (eiwitten) 

 

• Remove lipids (vetten en vetzuren) 

 

• Collect DNA (door precipitatie/ neerslag mbv alcohol) 

           DNA isolatie

SDS (sodium dodecyl sulphonate)

Proteinase K

DTT (Dithiothreitol)

EDTA (ethyleendiaminetetra-azijnzuur)

phenol/chloroform

EDTA

SDS

proteinase K

DTT

phenol chloroform

breken disulfide bruggen

scheiden van non-DNA

biomolecules

digestie celmembraan

denaturatie eiwit-eiwit interactie

Mg2+ chelaat

The proteinase K digests mainly the hydrophobic amino acids ( both aromatic as well as aliphatic). The cofactor, calcium ion provides stability to the enzyme, however, it cannot increase the activity of the reaction.

DNA isolatie

Eukaryotic vs prokaryotic  

• Molecular weight (genomisch)  

            human 3.3 x 10^9 bp = 2.15 x 10^9 kDa = 3,6 picogram                           E. coli   4.7 x 10^6 bp = 3.06 x 10^6 kDa = 5 femtogram 

• Linear or Circular 
• Large molecules are easily damaged (shearing) 
  

Histonen versus protamines

protamines bevat veel cysteines --> disulfide bruggen

Vasectomie (sterilisatie) vs castratie

Leerdoelen van de les

• Student heeft zijn kennis opgehaald over de basisprincipes van DNA,
• Student weet het verschil tussen sensitiviteit en specificiteit,
  
• Student weet de verschillende DNA isolatie methodes te beschrijven. 
  

Huiswerk les 1, inleveren ……. voor de aanvang van les 2

• Zie cursushandleiding 
• Je moet een aantal hoofdstukken/ paragrafen lezen uit de betreffende studieboeken. 
• Maken van de opdrachten die beschreven zijn bij les 1 ( o.a. over DNA isolatie) 

Opdrachten

• Individueel uitwerken, gebruik de aanwijzingen (zie inleverlink) 

 

• Twee dagen vóór de volgende les voor 19:00 uur inleveren  via betreffende inleverlink op BlackBoard (zet eigen naam in bestandsnaam) 

 

• Geef niet alleen antwoorden maar ook uitwerkingen 

 

• Weet je een antwoord echt niet? Formuleer in plaats daarvan dan een goede vraag die je hebt over de desbetreffende opdracht, dus GEEN open velden onder de vragen 

Hoe vond je de les?
cijfer, tip, top?