GE Interplay - Hoorcollege 1 PDF: Gedragsgenetica, Erfelijkheid en Evolutie

GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Hoorcollege 1: Matteren + Geschiedenis o Gedragsgenetica blijft verder stromen dan psychologie en psychiatrie naar andere gebieden: Neurowetenschap. Economie. Politicologie. Onderwijs. Sociologie. o Het opnemen van genetica in on...

GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Hoorcollege 1: Matteren + Geschiedenis o Gedragsgenetica blijft verder stromen dan psychologie en psychiatrie naar andere gebieden: Neurowetenschap. Economie. Politicologie. Onderwijs. Sociologie. o Het opnemen van genetica in onderzoek werd gemakkelijker (alleen speeksel om van deelnemers te krijgen), goedkoper (kosten van genotypering) en de statistiekentools beter (zoals GWAS en polygene scores). o Gedragsgenetica wordt ook steeds relevanter voor de samenleving en maakt deel uit van het publieke debat. o In de oudheid werd door Pythagoras en Aristoteles besproken dat ouders eigenschappen doorgeven aan het nageslacht. Pythagoras suggereerde dat de vader de essentiële kenmerken ('vorm') levert en de moeder de materiële bouwstenen. Aristoteles dacht dat kinderen werden gemaakt van "gezuiverd bloed uit de teelballen" (sperma) en menstruatiebloed. Wetenschappers o Antonie van Leeuwenhoek (1632 – 1723) en Nicolaas Hartsoeker (1656 – 1725), twee Nederlandse wetenschappers, vonden de microscoop uit en begonnen met de microbiologie. Ze ontwikkelden/verfijnden de theorie van het preformationisme: we komen allemaal voort uit miniatuurversies van onszelf. Sperma bevat volledig voorgevormde individuen die "homunculus" worden genoemd. Francis Galton o Hij concentreerde zijn onderzoek op de overerving van mentale kenmerken en psychometrie. o Hoe nauwer de familieverwantschap, hoe hoger de incidentie van personen met een hoog mentaal vermogen: "een groter aantal uiterst bekwame individuen wordt gevonden onder familieleden dan bij toeval werd verwacht". o Hij ontwikkelde apparaten en procedures en wendde zich vervolgens tot de statistiek waar de concepten mediaan, percentielen en correlaties werden gefundeerd. o Galton introduceerde het gebruik van tweelingen om de rol van nature en nurture te beoordelen, waarbij hij de essentie van de tweelingmethode bepaalde. o Men dacht dat het de natuurlijke en logische uitbreiding van Darwins werk was. o Hij stelde dat nature enorm prevaleert boven nurture. o Hij suggereerde dat erfelijkheid ten grondslag ligt aan gedragsvariatie. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen DE DOOS VAN GALTON (1822- 1911) o Hij begreep dat evolutie afhangt van erfelijkheid en hij begon zich af te vragen of erfelijkheid het menselijk gedrag beïnvloedt. o Hij bedacht correlatie. o Familiestudies alleen kunnen genetische en omgevingsinvloeden niet ontwarren. o Zijn werk was zowel een product als een oorzaak van de vooruitgang die werd geboekt. o Hij wordt beschouwd als de vader van de gedragsgenetica. Charles Darwin o Zijn belangrijkste bijdrage was het boek On the Origin of Species na zijn reis rond de wereld om opmerkelijke aanpassingen van soorten aan hun omgeving te observeren (grote ontdekkingen in de Galapagos). o De theologen voerden aan dat deze verschillen een bewijs waren van de wijsheid van de Schepper en vroegen Darwin om dit te 'bewijzen'. Darwin realiseerde zich echter dat soorten niet voor eens en voor altijd waren ontworpen en formuleerde de ketterse theorie dat soorten uit elkaar evolueren. o De evolutietheorie begint met variatie binnen een populatie die deels te wijten is aan erfelijkheid. Het kan worden samengevat als "alle soorten zijn ontstaan door de natuurlijke selectie van kleine, overgeërfde variaties die het vermogen van het individu om te overleven en zich voort te planten vergroten". Als de kans op overleven en voortplanting (omdat overleving niet genoeg is) gedeeltelijk in geringe mate wordt beïnvloed door een bepaalde eigenschap, zullen de nakomelingen van de overlevenden meer van de eigenschap vertonen tot een punt dat die veranderingen zo groot zijn dat populaties verschillende soorten worden. Het impliceert 2 hoofdpunten: 1. Het is moeilijk om het mechanisme te kennen dat evolutionaire veranderingen veroorzaakt. 2. Hoewel gedrag niet zo goed conserverend is als fysieke kenmerken, is het waarschijnlijk dat gedrag vaak op het snijvlak van natuurlijke selectie ligt. o Darwins theorie vertoonde ernstige hiaten omdat het mechanisme van erfelijkheid (gen) nog niet werd begrepen totdat Mendel het antwoord gaf. De theorie van Darwin is echter nog steeds zeer relevant voor de studie van gedrag. Pre-mendeliaanse concepten van erfelijkheid en variatie Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Erfelijkheid o Substantieel bewijs van belang, hoewel wetten onbekend. o Dingen werden gekend door observatie (fokkerij, zonen...). o Darwin's voorlopige hypothese van pangenese: Gemmules, miniatuurreplica's van de cellen van de ouders, werden vermoedelijk door elke cel in de ontwikkeling afgeworpen. In de embryogenese zullen deze reeds gegooide edelstenen op de juiste momenten in het spel komen om hetzelfde orgaan te maken als de ouders. Variatie o Zonder erfelijke variatie in elke generatie zou de evolutie niet kunnen doorgaan. o Menghypothese: De helft van de ouders creëert een middelpunt in de nakomelingen, waardoor de variatie elke generatie minder wordt. o Er zijn 2 manieren waarop variabiliteit wordt geïnduceerd en, in beide, veranderde de omgeving het erfelijke spul (edelstenen weerspiegelen de veranderingen). o Ze waren onwetend en dat wisten ze. Samenvatting o Lang verleden, maar korte geschiedenis van gedragsgenetica. o Het begon met Darwin, Galton en Mendel. o Darwins theorie had een impact op het wetenschappelijk denken. o Galton bestudeerde de overerving van mentale kenmerken en stelde het nature- nurture-probleem. Lezing 2: De wetten van Mendel + Uitzonderingen op de 2e wet o Wat we kennen als stambomen worden stambomen genoemd wanneer ze de aan- of afwezigheid van een eigenschap weerspiegelen. o Dit zijn de symbolen die worden gebruikt om de leden te beschrijven. De wetten van Mendel Mendel's eerste wet van erfelijkheid o Gregor Mendel bestudeerde overerving in erwtenplanten en concludeerde: Er zijn 2 "elementen" van erfelijkheid voor elke eigenschap in elk individu die tijdens de voortplanting worden gescheiden. Nakomelingen ontvangen een van de twee elementen van elke ouder. Een van deze elementen kan "domineren". Het niet-dominante (recessief) komt alleen tot uiting als beide elementen recessief zijn. o Deze conclusies vormen de essentie van de wet van segregatie. o Na 30 jaar werd zijn werk erkend als een algemeen erfrecht. o De "elementen" worden nu genen genoemd. Ze kunnen slechts 1 vorm hebben of meer dan één, die allelen worden genoemd. De combinatie van deze allelen wordt genotype genoemd en bepaalt het fenotype (de waargenomen eigenschappen). Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Punnett vierkant Het is een diagram dat wordt gebruikt om de genotypen van een kruising of fokexperiment te voorspellen. Handig om de kans te bepalen dat een nakomeling een bepaald genotype heeft. Dominant allel (hoofdletter "B" of een andere letter): Een allel dat zijn fenotypische effect uitdrukt, zelfs wanneer het heterozygoot is met een recessief allel. Dus als B dominant is over b, dan hebben BB en B's hetzelfde fenotype. Recessief allel (kleine letter "b" of een andere letter): Een allel waarvan het fenotypische effect niet tot uiting komt in een heterozygoot. Het wordt alleen uitgedrukt als het homozygoot is, bijvoorbeeld als b recessief is ten opzichte van B, alleen ss zou het recessieve fenotype vertonen. DE DOOS VAN MENDEL (1822-1884) o Vóór Mendel was het resultaat van het kruisen van planten meestal steriel, en de kenmerken zijn complexiteitsbepaald. Het succes van Mendel kan worden toegeschreven aan de afwezigheid van deze problemen Verschillende soorten van dezelfde soort. Eenvoudige eigenschappen door enkele o genen.1 genie. Zeven jaar, 28000 erwtenplanten, Volledige dominantie. 7 kwalitatieve eigenschappen o "Experimenten met plantenhybriden" is de hoeksteen van de genetica. o De overerving van de ene eigenschap wordt niet beïnvloed door de overerving van een andere o Hij had geen geluk met de erkenning en werd 35 jaar lang genegeerd. Hij stierf zonder de impact van zijn experimenten te kennen. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen DOOS VAN DE VERVOERDERS o Hardy-Weinberg-evenwicht (HWE): de frequentie van allelen en genotypen verandert niet tussen generaties, tenzij krachten zoals natuurlijke selectie of migratie ze veranderen. o Populatiegenetica bestudeert de krachten die de allelfrequentie veranderen. p q o De frequentie van dominante (p) en recessieve (q) p p2 pq allelen zijn ook de kansen van die allelen in de q pq q2 populatie: Kans op bevruchting met een allel p2 of q2 (homozygoot dominant/recessief genoemd) Kans op heterozygoot is 2pq De verwachte genotypen van het nageslacht zijn p2+2pq+q2. o Als slechts 2 allelen → p+q=1 Mendel's tweede erfelijkheidswet o De overerving van het ene gen wordt niet beïnvloed door de overerving van een ander gen. Dit is de wet van Mendel van het onafhankelijke assortiment. o Genen zweven niet alleen rond in eieren en sperma. Ze worden gedragen op chromosomen in de kern van de cel. Genen bevinden zich op plaatsen die loci worden genoemd. o Eieren bevatten slechts één chromosoom van elk paar chromosomen van de moeder, en sperma bevat slechts één van elk paar van de set van de vader. Een eicel die door een zaadcel wordt bevrucht, heeft dus het volledige chromosoomcomplement, 23 paar bij mensen. o Gekruiste raszuivere ouders die de dominante eigenschap voor zowel A als B vertoonden met ouders die de recessieve vormen voor A en B vertoonden. Hij vond nakomelingen van de tweede generatie (F2) van alle vier de mogelijke typen met de verwachte frequenties als A en B onafhankelijk werden overgeërfd: Dominant voor A en B. Dominant voor A en recessief voor B. Recessief voor A en dominant voor B. En recessief voor A en B. o De wet van Mendel wordt echter geschonden wanneer genen voor twee eigenschappen dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom liggen. Deze schendingen maken het mogelijk om genen in kaart te brengen op chromosomen. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen o Recombinatie gebeurt gemiddeld één keer voor elk chromosoom tijdens meiose. De kans op recombinatie tussen twee loci op hetzelfde chromosoom is een functie van de afstand ertussen. De afstand tussen twee loci kan worden geschat aan de hand van het aantal recombinaties per 100 gameten en wordt centimorgan genoemd. o Koppelingsanalyse beoordeelt of de DNA-marker en de eigenschap in een familie vaker dan verwacht door toeval samenvallen. o Als een gen eenmaal is gevonden, zijn er twee dingen mogelijk. Eerst kan de DNA-variatie worden geïdentificeerd. Handig om te diagnosticeren. Ten tweede kan het eiwit dat door het gen wordt gecodeerd worden bestudeerd. o Van de enkele duizenden aandoeningen met één gen die bekend zijn, is voor de meeste van deze genen de precieze chromosomale locatie vastgesteld. o De gensequentie en de specifieke mutatie zijn gevonden voor minstens de helft en toenemend. o Nu is de uitdaging voor wetenschappers om de genetische basis van menselijke gezondheid en ziekte te ontdekken door de genoomsequentie te ontcijferen, te begrijpen hoe genen werken en uiteindelijk medicijnen te ontwikkelen die gericht zijn op de genetische samenstelling van een individu. SLEUTELBEGRIPPEN Gen: Basiseenheid van erfelijkheid. Een sequentie van DNA-basen die codeert voor een bepaald product. Allel: Alternatieve vorm van een gen. Genotype: de combinatie van allelen van een individu op een bepaalde locus. Fenotype: Waargenomen of gemeten eigenschappen. Dominant allel: Een allel dat hetzelfde fenotype produceert bij een individu, ongeacht of er één of twee kopieën aanwezig zijn. Recessief allel: Een allel dat zijn fenotype alleen produceert als er twee kopieën aanwezig zijn. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Chromosoom: Een draadachtige structuur die DNA bevat en zich in de kern van cellen bevindt. Mensen hebben 23 paren. Locus (meervoud, loci): De plaats van een specifiek gen op een chromosoom. Latijn voor 'plaats'. Koppeling: Loci die dicht bij elkaar op een chromosoom staan en dus samen binnen families worden overgeërfd. Koppeling is een uitzondering op Mendel's tweede wet van onafhankelijk assortiment. Recombinatie: Een proces dat optreedt tijdens meiose waarbij chromosomen onderdelen uitwisselen. Mendeliaanse aandoeningen o Er zijn een paar relevante. Ziekte van Huntington Een hersenaandoening die progressieve verslechtering van het fysieke, cognitieve en emotionele zelf veroorzaakt. Het leidt tot ernstige arbeidsongeschiktheid en uiteindelijk de dood. Het treft meestal volwassenen (30-45 jaar). Symptomen: oncontroleerbare bewegingen, abnormaal evenwicht bij het lopen, onduidelijke spraak, denkproblemen en persoonlijkheidsveranderingen. Dominant allel: → de niet-aangedane moet 2 normale allelen hebben. Het wordt in stand gehouden omdat het dodelijke effect ervan tot uiting komt na de reproductieve jaren. Er is geen behandeling, maar het is mogelijk om te bepalen. Fenylketonurie (PKU) PKU is een stofwisselingsziekte die wordt veroorzaakt door een tekort aan het leverenzym fenylalaninehydroxylase (PAH). Het voorkomt de normale metabolisatie van fenylalanine (Phe), dat aanwezig is in eiwitrijk voedsel. Er treedt schade op aan het zenuwstelsel, wat leidt tot mentale retardatie. Recessief allel → 2-kopieën zijn nodig om te worden aangetast, met slechts één, ze worden dragers genoemd. De pasgeborenen worden vroeg gescreend om achterstand met een dieetbehandeling te voorkomen. Als u drager bent en trouwt met iemand die genetisch aan u verwant is, moet het PKU-allel in uw familie zijn, dus de kans is groter dat u een getroffen kind krijgt dan willekeurig te trouwen. Zelfs aandoeningen met één gen zijn niet zo eenvoudig. Vele honderden verschillende mutaties komen voor en hebben verschillende effecten. Er ontstaan ook nieuwe PKU-mutaties. Voorbij de wetten van Mendel (Uitzonderingen op de 2e wet) Het X-chromosoom: een uitbreiding van de wetten van Mendel o Kleurenblindheid komt vaker voor bij mannen dan bij vrouwen. o Genen op het X-chromosoom: Geslachtschromosomen verschillen bij mannen (XY) en vrouwen (XX). Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Kleurenblindheid is een recessief allel op het X-chromosoom, dus mannen kunnen al dan niet worden aangetast en vrouwen kunnen worden aangetast, onaangetast of dragers als ze slechts één allel hebben. o Het kenmerk van een geslachtsgebonden eigenschap is dat het recessieve gen vaker voorkomt bij mannen. o De geslachtschromosomen worden anders overgeërfd voor mannen en vrouwen, dus het detecteren van X-binding is veel gemakkelijker dan het identificeren van de locatie van een gen op andere chromosomen. o Er zijn 1500 genen geïdentificeerd op het X-chromosoom en een onevenredig groot aantal ziekten met één gen. Het Y-chromosoom heeft meer dan 200 genen en het kleinste aantal genen dat verband houdt met ziekte van elk chromosoom. o Nieuwe of de novo mutaties hebben geen invloed op de ouder omdat ze optreden tijdens de vorming van de eieren of het sperma van de ouder. Maar deze situatie is niet echt een overtreding van de wetten van Mendel. o Andere uitzonderingen zijn chromosomale afwijkingen en genomische inprenting. AANSPRAKELIJKHEIDSDREMPELMODEL VAN AANDOENINGEN' BOX o Beïnvloed door vele genen, maar gediagnosticeerd als kwalitatieve aandoeningen. o Theoretisch zou er een continuüm van genetisch risico moeten zijn o Het ene model gaat ervan uit dat risico's, of aansprakelijkheid, normaal worden verdeeld, maar dat de stoornis pas optreedt wanneer een bepaalde aansprakelijkheidsdrempel wordt overschreden. o We gebruiken het aansprakelijkheidsdrempelmodel om correlaties te schatten op basis van gegevens over familierisico's. o Deze statistiek verwijst naar hypothetische constructies van een drempel. o Een tweede model gaat ervan uit dat stoornissen eigenlijk fenotypisch continu zijn. Dat wil zeggen, de symptomen kunnen continu toenemen van normaal naar abnormaal; Een diagnose treedt pas op wanneer een bepaald niveau van ernst van de symptomen is bereikt. SLEUTELBEGRIPPEN o Een methode genaamd DF-extremenanalyse kan worden gebruikt Schatting van het morbiditeitsrisico: om de de kans omverbanden gedurendetussen normaal een heel ente worden leven aangetast. abnormaal te onderzoeken. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Correlatie: Een index van de relatie tussen twee variabelen. Polygeen: Beïnvloed door meerdere genen. Genetische verwantschap: de mate of mate waarin verwanten genen gemeen hebben. Eerstegraads verwanten van de proband (ouders en broers en zussen) zijn genetisch voor 50 procent vergelijkbaar. Tweedegraads verwanten van de proband (grootouders, tantes en ooms) zijn genetisch voor 25 procent vergelijkbaar. Derdegraads verwanten van de proband (eerste neven en nichten) zijn genetisch 12,5 procent vergelijkbaar. Aansprakelijkheidsdrempelmodel: Een model dat ervan uitgaat dat dichotome aandoeningen het gevolg zijn van onderliggende genetische aansprakelijkheden die normaal verdeeld zijn. De stoornis treedt pas op wanneer een aansprakelijkheidsdrempel wordt overschreden. Geslachtsgebonden (X-gebonden): Een fenotype dat wordt beïnvloed door een gen op het X-chromosoom. X-gebonden recessieve ziekten komen vaker voor bij mannen omdat ze maar één X-chromosoom hebben. Drager: Een individu dat heterozygoot is op een bepaalde locus, zowel een normaal allel als een mutant recessief allel draagt, en die fenotypisch normaal lijkt. Samenvatting o Een gen kan in twee of meer verschillende vormen (allelen) voorkomen. Het ene allel kan de expressie van het andere domineren. De twee allelen, één van elke ouder, scheiden (scheiden) zich tijdens de vorming van gameten. Deze regel is de eerste wet van Mendel, de wet van segregatie. o De tweede wet van Mendel is de wet van het onafhankelijke assortiment: de overerving van het ene gen wordt niet beïnvloed door de overerving van een ander gen. Behalve als ze in koppelingsonevenwicht zijn, waardoor we genen in kaart kunnen brengen. o Deze wetten verklaren niet alle genetische fenomenen, zoals de X-gebonden eigenschappen. De meeste psychologische dimensies en stoornissen vertonen complexere overervingspatronen dan aandoeningen met één gen. Lezing 3: DNA + Centraal dogma o Levende materie is "slechts" een complexe rangschikking van atomen die de entropie lokaal vertragen (tweede wet van de thermodynamica). o Drijvende kracht: overleving van genen. Mechanisme: evolutie. Selectie van eigenschappen die overleving en voortplanting bevorderen. DNA is het erfelijk materiaal. o Het beschrijven van psychologie door alleen gebruik te maken van natuurkundige/scheikundige wetten is extreem moeilijk (misschien zelfs onmogelijk!). Daarom verdelen we de wetenschappen in verschillende niveaus van analyse. En waarom psychologie een eigen wetenschapsgebied is. o Er zijn twee grote soorten cellen: Prokaryoten (bacteriën): gebrek aan uitgebreide interne compartimenten en kleiner. Het DNA zit in het genoom in nucleoïden en in plasmiden die horizontale genoverdracht mogelijk maken. Eukaryoten (dieren, planten, schimmels): cellen bevatten membraangebonden compartimenten, waaronder de kern en organellen. Dit is ons type Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen cel. Het DNA zit in het nucleaire genoom, in mitochondriën en in chloroplasten (alleen in planten). o Mitochondriën hebben hun eigen DNA omdat de organel afkomstig is van een eerdere cel met eigen DNA. DNA o De ontdekking dat DNA het molecuul is dat verantwoordelijk is voor erfelijkheid kwam een eeuw na Mendel. o Watson en Crick stelden een moleculaire structuur voor DNA voor op basis van de foto's van Rosalind Franklin. o DNA-molecuul bestaat uit twee strengen die uit elkaar worden gehouden door paren van vier basen die altijd op dezelfde manier paren door een waterstofbrug: Adenine (A) – Thymine (T) door 2 waterstofbruggen. Guanine (G) – Cytosine (C) door 3 waterstofbruggen. o Elke streng bestaat uit suiker- en fosfaatmoleculen die de suikers met elkaar verbinden door een fosfodiësterbinding. o De base met de suiker wordt nucleoside genoemd. Door de toevoeging van een fosfaatgroep ontstaat het nucleotide. o Als de suiker een ribose is, is het molecuul een ribo nucleïnezuur (RNA), maar als het een deoxyribose is, dan is het een deoxyribo nucleïnezuur (DNA). o Twee functies vormen het centrale dogma van de moleculaire genetica: Replicatie tijdens celdeling: Het DNA-molecuul ritst open, de twee strengen wikkelen zich af en elke streng trekt de juiste basen aan om zijn complement te construeren. Op deze manier ontstaan er twee complete dubbele helices van DNA. Het is de essentie van het leven en de essentie van elk van onze cellen. Dit is ook hoe een PCR werkt. Transcriptie en translatie om de synthese van eiwitten te sturen: Het DNA codeert voor de verschillende sequenties van de 20 aminozuren (Aa) waaruit enzymen en andere eiwitten bestaan. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen o De genetische code in de DNA-sequentie wordt getranscribeerd naar boodschapper-RNA (mRNA) en vertaald in Aa. Elke reeks van drie basen wordt codon genoemd. Er zijn 64 mogelijke tripletcodons (43 = 64), maar slechts 20 Aa. o De vertaling van de genetische code is overbodig maar niet dubbelzinnig! Een praktisch gevolg van redundantie is dat sommige fouten in de genetische code (mutaties!) slechts een "stille mutatie" veroorzaken of een fout die geen invloed heeft op het eiwit. o DNA versus RNA. Deoxyribose versus ribose. Thymine versus Uracil. Dubbelstrengs versus enkelstrengs. RNA-moleculen zijn korter dan DNA- moleculen - zelden meer dan een paar duizend nucleotiden. DNA is veel stabieler. o De code is verschillend voor twee willekeurige personen. Er is niet één menselijk genoom; We hebben elk een ander genoom, behalve een eeneiige tweeling. o Splicing is het verwijderen van introns in de verwerking van RNA om alle exonen in de volledige eiwitcoderende sequentie achter te laten. o Er zijn 2 soorten RNA: Coderend RNA: transcripties van eiwitcoderende genen, worden vertaald naar eiwit. Slechts 4% van al het RNA. Niet-coderend RNA: aantal verschillende functies die door het RNA-molecuul zelf worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld: transfer- RNA en ribosomaal RNA. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen o Alternatieve splicing is wanneer één mRNA wordt gesplitst om verschillende transcripten te creëren en daarom wordt vertaald in verschillende eiwitten. Dit is cruciaal. o Individuele DNA-sequenties zouden een revolutie inluiden in gepersonaliseerde geneeskunde, waarbij de behandeling individueel op maat zou kunnen worden gemaakt in plaats van afhankelijk te zijn van onze huidige one-size-fits-all-aanpak. o Een andere nieuwe richting is het begrijpen van het menselijk microbioom (genomen van de microben die in ons lichaam leven) en het epigenoom (chemische markeringen op ons DNA die genexpressie reguleren). o Genen coderen niet direct voor gedrag, maar DNA-variaties die verschillen in deze fysiologische systemen veroorzaken, kunnen het gedrag beïnvloeden. SLEUTELBEGRIPPEN Codon: Een reeks van drie basen die codeert voor een bepaald aminozuur of de einde van een getranscribeerde sequentie. Transcriptie: De synthese van een RNA-molecuul uit DNA in de celkern. Vertaling: Assemblage van aminozuren tot peptideketens op basis van informatie gecodeerd in boodschapper-RNA. Komt voor op ribosomen in het celcytoplasma. Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen Chromosomen o Mendel wist niet dat genen samen op chromosomen zijn gegroepeerd, dus ging hij ervan uit dat alle genen onafhankelijk worden overgeërfd. o Mendel's tweede wet van onafhankelijk assortiment wordt geschonden wanneer twee genen dicht bij elkaar liggen. Dit is handig om genen in kaart te brengen. o We hebben 23 paar chromosomen (46), maar dit aantal varieert sterk van soort tot soort. o Eén paar is de geslachtschromosomen X en Y. Vrouwen zijn XX en mannen XY. De andere chromosomen zijn autosomen. o Twee soorten celdeling: Mitose is de normale celdeling in alle cellen die niet betrokken zijn bij de aanmaak van gameten, de somatische cellen. Somatische cellen zijn diploïde, met twee sets van het genoom. Meiose vindt plaats in de geslachtscellen die eieren en sperma produceren met één lid van elk chromosoompaar. Elk ei en elk sperma hebben 1 van de meer dan 8 miljoen (223) mogelijke combinaties van de 23 paar chromosomen. Crossover (recombinatie) komt ongeveer één keer per meiose voor en zorgt voor nog meer genetische variabiliteit. Wanneer een spermacel een eicel bevrucht om een zygote te produceren, komt het ene chromosoom van elk paar uit het ei van de moeder en het andere uit het sperma van de vader, waardoor het volledige complement van 23 paar chromosomen wordt gereconstrueerd. Kiemcellen zijn haploïde, met slechts één set van het genoom. Kruising/recombinatie Gemaakt door Natalia Azcona Granada GE Interplay – Studiegids Thema: Stichtingen HET VAK "CENTRAAL DOGMA" o Genetische informatie stroomt van DNA naar RNA naar eiwit. o Het DNA-molecuul bevat een lineaire boodschap die bestaat uit vier basen (adenine, thymine, guanine en cytosine die altijd op dezelfde manier paren. o Het bericht wordt in twee basisstappen gedecodeerd: Transcriptie van DNA in een ander soort nucleïnezuur dat ribonucleïnezuur of RNA wordt genoemd, en Translatie van RNA in eiwitten. o In het transcriptieproces wordt de sequentie van basen in één streng van de dubbele DNA-helix gekopieerd naar mRNA. Het is enkelstrengs en wordt gevormd door een proces van basenparen dat lijkt op de replicatie van DNA, behalve dat uracil thymine vervangt. o mRNA verlaat de kern van de cel en komt het cellichaam (cytoplasma) binnen, waar het zich verbindt met ribosomen, de fabrieken waar eiwitten worden gebouwd. Aminozuren worden met een ongelooflijke snelheid van ongeveer 100 per seconde in ketens opgenomen. o Eiwitten bestaan uit bepaalde sequenties van ongeveer 100 tot 1000 aminozuren. De opeenvolging van aminozuren bepaalt de vorm en functie van eiwitten. o Ze worden vervolgens op andere manieren gewijzigd, posttranslationele modificaties genoemd. Deze veranderingen beïnvloeden de functie ervan en worden niet gecontroleerd door de genetische code. o Verrassend genoeg vertegenwoordigt DNA dat op deze manier wordt getranscribeerd en vertaald slechts ongeveer 2 procent van het genoom. SLEUTELBEGRIPPEN Centromeer: Een chromosomaal gebied zonder genen waar de chromatiden bij elkaar worden gehouden tijdens de celdeling. Mitose: Celdeling die plaatsvindt in somatische cellen waarbij een cel zichzelf en zijn DNA dupliceert. Meiose: Celdeling die plaatsvindt tijdens de vorming van gameten en resulteert in het hebben van het aantal chromosomen, zodat elke gameet slechts één lid van elk chromosomenpaar bevat. Samenvatting o DNA heeft een dubbele helixstructuur. o Dubbele functies van zelfreplicatie en eiwitsynthese. o DNA (4 basen) → RNA-eiwitten → (Aa) → functie. o Genen worden overgeërfd in chromosomen. Wanneer er een koppeling is, is er een onevenwicht tussen hen, omdat ze dicht genoeg bij elkaar liggen en het nuttig is om genen in kaart te brengen. o We hebben 23 paar chromosomen. Gemaakt door Natalia Azcona Granada