Leerdoelen Blok 1 Uitgebreid PDF
Document Details
Uploaded by Deleted User
Lotteantionette
Tags
Summary
Deze samenvatting bevat leerdoelen voor blok 1, met focus op genetica, histologie etc. De document beschrijft specifieke leerdoelen per week, inclusief onderwerpen zoals mutaties, overervingspatronen, en celdeling.
Full Transcript
Leerdoelen blok 1 uitgebreid uitgeschreven! geschreven door Lotteantionette www.stuvia.com Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit do...
Leerdoelen blok 1 uitgebreid uitgeschreven! geschreven door Lotteantionette www.stuvia.com Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Leerdoelen blok 2 week 1 t/m week 6 week 1:.................................................................................................................................... 7 Casus 01 CF...................................................................................................................... 7 1. Student kan beschrijven hoe genetische informatie tot expressie komt.........................8 2. Student kan uitleggen hoe mutaties kunnen leiden tot ziekte...................................... 11 3. Student kan op basaal niveau evalueren wat het effect van mutaties is (nul vs silent mutatie)............................................................................................................................ 12 4. Student kan beschrijven hoe genetische informatie tot expressie komt.......................13 5. aan de hand van een beschrijving van de familie een stamboom op te stellen; de kennis van mutaties en overervingspatronen toe te passen bij analyse van erfelijke ziektes.............................................................................................................................. 13 6. De student kan uitleggen en zelf berekenen wat de sensitiviteit en de positief voorspellende waarde (PPV) van een test is. etc.............................................................14 7. De student is in staat enkele moleculaire analysetechnieken te beschrijven en resultaten van zulke analyses te interpreteren.................................................................14 Leerdoelen Basale histologie........................................................................................... 15 2. Verschil tussen mucosa en epitheel....................................................................... 17 Ethiek............................................................................................................................... 18 Week 2:..................................................................................................................................19 1.Je legt aan medestudenten uit hoe een aneuploïdie kan ontstaan tijdens de gametogenese en de vroege (preïmplantatie) embryo ontwikkeling..........................19 2. Je legt aan medestudenten uit hoe preïmplantatie genetische diagnostiek wordt uitgevoerd en past hierbij kennis over vroege embryo ontwikkeling toe.................... 20 3. Je past de kennis over gametogenese toe om de uitslag van de preïmplantatie genetische test te interpreteren en de ontstaanswijze van de gevonden afwijking uit te leggen aan medestudenten....................................................................................21 4. De begrippen mitose en meiose kunnen plaatsen in de juiste context (celdeling versus reductiedeling voor de vorming van gameten)................................................23 5. Om de drie belangrijkste verschillen tussen mitose en meiose te benoemen.......29 6. Begrip over verschillen tussen oogenese en spermatogenese..............................30 7. Om de ontwikkeling van het vroege embryo en de celtypes die als eerste ontstaan globaal te omschrijven................................................................................................34 8. Om uit te leggen hoe compactie een rol speelt bij de eerste celdifferentiatie in het embryo....................................................................................................................... 35 9. Je legt aan medestudenten uit hoe een aneuploïdie kan ontstaan tijdens de gametogenese en de vroege (preïmplantatie) embryo ontwikkeling..........................35 10 De student gebruikt de eigen voorkennis om een eerste idee te vormen over waarom de oocyt en (in mindere mate) zaadcelkwaliteit met toenemende leeftijd achteruit gaan.............................................................................................................37 11. De student beschrijft in eigen woorden hoe afwijkingen in chromosoomaantal in een embryo kunnen zijn ontstaan.............................................................................. 38 12. -De student maakt zich het concept van compactie eigen en past het toe op het mechanisme rondom ontwikkeling van cel identiteit.................................................. 39 13. -De student beredeneert welke aspecten van vroege embryo ontwikkeling van belang kunnen zijn bij het ontstaan van eeneiige tweelingen.................................... 41 Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 14. Je kan uitleggen wat de begrippen celproliferatie, differentiatie, etc. betekenen. 41 15. Je kan beargumenteren waarom defecten in regulatie van differentiatie en proliferatie tot ziekte leiden: kanker of ontwikkelingsdefect........................................41 16. Je kan uitleggen wat een stamcel is en wat het belang van stamcellen is in normale weefsels en bij maligne ontaarding.............................................................. 43 17. Je kan uitleggen hoe cellen in een weefsel met elkaar communiceren............... 45 18. Te beschrijven en beredeneren wat de verschillende biologische processen zijn die celdifferentiatie aansturen.....................................................................................45 19. Verschillende lichaamscompartimenten te noemen waar celdifferentiatie plaatsvindt.................................................................................................................. 46 20. Hoe is proliferatie en differentiatie geregeld in de crypte van het colon (via WNT signaling)?.................................................................................................................. 46 21 De verschillende cellen classificeren die betrokken zijn bij de differentiatie van darmstamcellen.......................................................................................................... 47 22. Wat zijn de belangrijkste kenmerken van een stamcel?.......................................48 23. Wat is het verschil tussen een embryonale stamcel en een weefselstamcel?..... 48 24. Om klinische informatie met betrekking tot kinderen met trisomie 21 juist te interpreteren............................................................................................................... 49 Pathologische begrippen (histologie 1)...................................................................... 50 Darmhistologie........................................................................................................... 54 Longhistologie............................................................................................................ 55 25 de drie belangrijkste anatomische vlakken te benoemen en hun belang voor oriëntatie in radiologische beelden uit te leggen........................................................ 57 26 de fundamentele principes van röntgen, CT, MRI en echografie uit te leggen. De belangrijkste klinische toepassingen van deze modaliteiten te benoemen. De belangrijkste voor- en nadelen van röntgen, CT, MRI en echografie te benoemen... 58 28 een T1-gewogen en T2-gewogen MRI-opname te herkennen en de belangrijkste verschillen te benoemen............................................................................................ 59 Ontwikkeling en Inzet van Gerichte Therapie.............................................................60 30 uitleggen hoe mutaties in het RAS eiwit bijdragen aan ontstaan en uitgroeien van tumoren...................................................................................................................... 60 31 de signaaltransductie pathways waarbij RAS betrokken is globaal beschrijven en voorspellen wat het effect van mutaties hierin zal zijn................................................61 32 de resultaten van (simpele) moleculaire analysetechnieken interpreteren.......... 63 Week 3:..................................................................................................................................65 1. De student kan uitleggen hoe aandoeningen kunnen overerven................................65 3. De student kan overervingspatronen in een stamboom herkennen, daarbij rekening houdend met zaken als penetrantie en variabiliteit.......................................................... 73 6. Leren welke factoren een rol spelen bij lengtegroei.....................................................75 7 Leren hoe een groeicurve te interpreteren....................................................................75 8 Leren welke signalen passen bij een afwijkende lengtegroei..................................... 75 9 Je kent de definities van en etiologische verschillen tussen malformatie, deformatie, disruptie & dysplasie.......................................................................................76 10 De student leert hoe de dominant autosomale overerving van een mutatie fenotypes van verschillende penetrantie en ernst zich verhoud tot de werking van een specifiek gen........................................................................................................................ 77 11 De student krijgt begrip hoe kennis van een specifieke mutatie op moleculair niveau succesvol vertaald kan worden in rationele behandeling................................... 78 Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 12. De student is zich bewust van de valkuilen en keerzijden van ‘genetisch determinisme’, vooruitgangsgeloof en (voor)oordelen over de kwaliteit van het leven van (groepen) mensen. De student kan deze keerzijden en valkuilen toelichten aan de hand van historische voorbeelden.....................................................................................78 Week 4:..................................................................................................................................79 1. Je beschrijft de rol van genetica bij het ontstaan van darmkanker...............................79 2 Je legt de logica achter het beleid bij families waarin erfelijke darmkanker voorkomt, uit aan medestudenten.....................................................................................................79 3 Je legt het mechanisme van het ontstaan van een tumor voor de twee meest voorkomende vormen van erfelijke darmkanker: FAP en Lynch syndroom, uit aan medestudenten.................................................................................................................80 4 Je maakt een beargumenteerde keuze wanneer welke analysetechniek ter bepaling van (erfelijke) darmkanker wordt ingezet, en legt uit wat de impact ervan is op de patiënt. 80 5 De student kent de mogelijke oorzaken en gevolgen van DNA-schade..................... 81 6 De student heeft inzicht in de rol DNA-herstel mechanismen en hun relatie tot kanker.. 82 7 Je kan uitleggen wat de begrippen apoptose en necrose betekenen..........................84 8 Je kan uitleggen hoe apoptose een rol speelt bij tumor behandeling.......................... 86 Celdeling: mitose in mfase............................................................................................... 86 9 Te beschrijven hoe DNA breuken in de cel gerepareerd worden.................................87 10 Uit te leggen hoe chromosomale translocaties tot stand komen............................... 89 11 Te beredeneren wat het effect is van een chromosomale translocatie...................... 89 12 De belangrijkste kaders en pijlers van de beroepsethiek van artsen te benoemen...89 13 Beschrijven welke verschillende vormen van lymfeklierkanker er zijn....................... 91 14 Uitleggen hoe de globale behandeling van lymfklierkanker er uit ziet en wat de bijwerkingen hier van zijn................................................................................................. 91 Week 5:..................................................................................................................................92 1. Uitleggen wat een metabole ziekte is, en wat de oorzaken zijn van metabole ziekten (CGO)...............................................................................................................................92 2. Toelichten welke ziekten opgenomen zijn in de hielprikscreening (CGO)....................93 3. Het doel van de hielprikscreening toelichten aan de hand van het ziektebeeld PKU (CGO)...............................................................................................................................95 4. In grote lijnen de criteria van het Afwegingskader Bevolkingsonderzoek benoemen (VO ethiek van hielprikscreening).................................................................................... 96 5. Uitleggen waaraan een adequate screeningstest bij bevolkingsonderzoek moet voldoen (LMO screeningscriteria en bevolkingsonderzoeken).........................................98 6. Toelichten was de rol van de Gezondheidsraad en de rol van het RIVM in grote lijnen is bij bevolkingsonderzoek (LMO Afwegingskader bij bevolkingsonderzoek).................. 99 7 Het doel van secundaire preventie (screening) benoemen......................................... 99 8 De voor- en nadelen van de bevolkingsonderzoeken te benoemen..........................100 9 Ken je de verschillende hemoglobinepathieën.......................................................... 101 10 Begrijp je waarom de prevalentie in tropische landen hoog is................................. 104 11 Heb je begrip van overerving van de ziekte............................................................. 105 12 Je kan belangrijke gezondheidsdeterminanten selecteren en categoriseren in een sociaalecologisch model................................................................................................ 106 13 Verschillende determinanten van gezondheid te benoemen................................... 106 Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 14 Verschillende determinanten van zwangerschap en vroege geboorte te beschrijven en categoriseren.............................................................................................................106 15 De belangrijkste onderdelen van het eerste levensjaar van een kind te benoemen...... 106 16 De verschillende chemische modificaties te beschrijven die cellen gebruiken om gen expressie te veranderen.................................................................................................109 17 Onderscheid te maken tussen genetische en epigenetische modificaties............... 110 18 In eigen woorden te beschrijven wat de histoncode is en wat de rol van DNA-methylering op gen promotoren is......................................................................... 111 Week 6:................................................................................................................................ 113 1. Je hebt inzicht in de complexiteit van de nurture/ nature discussie vanuit biomedische, psychologische en sociale invalshoeken........................................................................113 2. Je hebt inzicht in de effecten van omgevingsfactoren op de ontwikkeling van de mens. 113 3. Je hebt inzicht in de effecten van omgevingsfactoren op het ontstaan van symptomen/ ziekte.............................................................................................................................. 113 4 Te begrijpen waarom de eerste 1000 dagen cruciaal zijn voor gezondheid op latere leeftijd............................................................................................................................. 113 5. Te verklaren waarom chronische stress van invloed is op groei en ontwikkeling.......113 6. De student zal in staat zijn om hun kennis over DNA-methylering te integreren met hoe dit door externe factoren beïnvloed kan worden en wat de rol hiervan is op veranderingen in genexpressie en ziekte....................................................................... 114 9. De student zal in staat zijn in eigen woorden te beschrijven hoe de Hongerwinter resulteerde in klinische verschillen bij de getroffen mensen en deze verschillen met twee voorbeelden te illustreren............................................................................................... 115 Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen week 1: Casus 01 CF Zout-en watertransport: CF is een stoornis van de water en zout huishouding. Enkele gevolgen zijn: cholestase; slechte doorstroom van de gal slecht> ophoping in lever pancreasfibrose: littekenweefsel in pancreas> vertering eiwitten en vetten verslechterd darmobstructie (meconium ileus): door opgehoopt slijm longontstekingen en infecties mannelijke infertiliteit zout zweet bij patienten Overerving: Autosomaal recessieve overerving. Bij patienten met CF zijn dus beide allelen aangetast. Een persoon met 1 aangedaan allel wordt dus drager genoemd. Het gen dat aangetast is ligt op chromosoom 7. CFTR: Afgekort voor cystic fibrosis transmembrane conductance regulator. Het gen van CF bevat informatie voor het maken van het CFTR eiwit. Het CFTR eiwit is een chloorkanaal in celmembranen en helpt met het reguleren van de zout-en waterbalans. Bij dit transport zijn de negatieve ionen de chloride–ionen en positieve zijn natrium-ionen. Chloride-ionen worden vervoerd door het CFTR-eiwit, Na+ gaat tussen de cellen door (osmose). longepitheel: CFTR bevindt zich op de epitheelcellen, dit zijn cellen die de organen en lichaamsstructuren bekleden. Boven op deze cellen zitten trilharen die wuivende bewegingen maken. Door deze bewegingen worden bacterien en stoffen weggewuifd. De rol van CFTR is het vochtig houden van de trilharen. Als dit niet meer goed gebeurt kunnen de trilharen de bacterien en stoffen niet meer verplaatsen> ophoping> ontstekingen De mutatie: CFTR bestaat uit 1480 aminozuren, dit zijn buisjes die door het transmembraan gaan en zich samen vormen tot een kanaaltje. De meest voorkomende mutatie is een deletie op één aminozuur waardoor er nog maar 1479 aminozuren aanwezig zijn: 1. geen getrunceerd eiwit 2. processing mutant (85%) dF508 gen> gen werkt nog wel maar komt door verkeerde vouwing niet bij het membraan 3. Defect in regulatie 4. Verlaagd CL conductie 5. Verlaagde eiwit synthese 6. Verhoogde turnover Medicatie: Symptoombestrijding: 1. Kaftrio: verbetert de functie van een defect CFTR eiwit 2. Orkamby: corrigeert en verbetert de functie van het CFTR eiwit. Het zorgt ervoor dat het ER het eiwit goedkeurt en toch naar het plasmamembraan kan worden gestuurd. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 3. Kalydeco: opent defecte chloridekanalen voor betere stroming> slijm verdunnen Hielprikscreening Onderzoekt: 1. IRT en PAP a. IRT= immuno reactief trypsinogeen> bij schade aan de pancreas wordt dit gemaakt. PAP is pancreas associated protein> onder stress gemaakt. Allebei moeten verhoogd zijn voor CF 2. DNA onderzoek a. Een DNA onderzoek naar de 35 meest voorkomende mutaties 3. Uitgebreide gen-analyse a. afwijkende uitslag geeft 87,5% kans op klassieke CF en 12,5% op geen CF of niet klassieke vorm. Door hielprik worden ook dragers gevonden Als de hielprik positief is voor CF> zweettest, bij 60mmol positief. Er wordt dan ook targeted-NGS gedaan om het gehele CFTR-gen te analyseren. 1. Student kan beschrijven hoe genetische informatie tot expressie komt. Genetische informatie komt tot expressie door een proces dat bekendstaat als genexpressie. Dit proces bestaat uit twee hoofdfasen: transcriptie en translatie. DNA replicatie 1. Initiatie (beginfase) Origin of replication: DNA-replicatie begint bij specifieke locaties op het DNA, de origins of replication. Bij prokaryoten is er meestal één origin, terwijl eukaryoten meerdere origins hebben. Opening van de dubbele helix: Het enzym helicase bindt zich aan het origin of replication en begint de waterstofbruggen tussen de complementaire basenparen te verbreken, waardoor de dubbele helix zich opent en een replicatievork ontstaat. Single-strand binding proteins (SSB's): Deze eiwitten binden aan de enkelstrengs DNA-strengen om te voorkomen dat ze weer samenkomen (renaturatie). 2. Ontwinding van de DNA-strengen Topoisomerase: Terwijl helicase de dubbele helix opent, ontstaat er spanning in de DNA-streng vóór de replicatievork. Het enzym topoisomerase knipt en draait de DNA-strengen om deze spanning te verminderen, waardoor breuken in het DNA worden voorkomen. 3. Synthese van de RNA-primer Primase: Het enzym primase synthetiseert een korte RNA-primer van ongeveer 5-10 nucleotiden. Deze primer is nodig omdat DNA-polymerase niet zelfstandig een nieuwe DNA-streng kan beginnen; het kan alleen verlengen vanaf een bestaand nucleotide. 4. Elongatie (verlengen van de DNA-streng) Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen DNA-polymerase III: Het enzym DNA-polymerase III begint vanaf de RNA-primer nieuwe DNA-nucleotiden toe te voegen aan de bestaande streng in de 5' naar 3' richting. Dit enzym werkt in de richting van de replicatievork bij de leidende streng (leading strand). Leidende streng: Deze streng wordt continu gesynthetiseerd omdat de richting van replicatie overeenkomt met de richting van de replicatievork (5' naar 3'). Volgende streng (lagging strand): Omdat DNA-polymerase alleen in de 5' naar 3' richting kan werken, wordt de volgende streng discontinu gesynthetiseerd in korte stukjes, de zogenaamde Okazaki-fragmenten. Elk fragment begint met een nieuwe RNA-primer. 5. Verwijdering van RNA-primers en vervanging door DNA DNA-polymerase I: Dit enzym verwijdert de RNA-primers van zowel de leidende als de volgende streng en vervangt deze door DNA-nucleotiden, door ze toe te voegen aan het 3'-uiteinde van het aangrenzende Okazaki-fragment of de leidende streng. 6. Verbinding van de Okazaki-fragmenten DNA-ligase: De Okazaki-fragmenten worden aan elkaar gekoppeld door het enzym DNA-ligase. Dit enzym katalyseert de vorming van fosfodiësterbindingen tussen de losse fragmenten en maakt zo een continue DNA-streng. 7. Controle en foutcorrectie Proofreading door DNA-polymerase III: DNA-polymerase III heeft een "proofreading" functie die fouten tijdens de replicatie kan detecteren. Als er een foutieve base is ingebouwd, verwijdert het enzym deze via zijn 3' naar 5' exonuclease-activiteit en vervangt het door de juiste nucleotide. 8. Beëindiging van replicatie Terugkoppeling bij prokaryoten: Bij prokaryoten stopt DNA-replicatie wanneer de replicatievorken bij elkaar komen op een specifieke locatie op het cirkelvormige DNA, vaak aangeduid als de terminatieplaats. Telomeerverlenging bij eukaryoten: Bij eukaryoten, met lineaire chromosomen, kunnen de uiteinden (de telomeren) niet volledig worden gerepliceerd. Het enzym telomerase verlengt de telomeren door repetitieve sequenties toe te voegen, zodat de uiteinden van de chromosomen beschermd blijven. Nauwkeurigheid bij DNA replicatie: 1. Base selectie: DNA-polymerase heeft een specifiek katalytisch centrum dat elke base op het sjabloon perfect herkent> 1 op de 1000 basen gaat fout de rest goed 2. Mismatch-reparatie: DNA-polymerase kan een mismatch gaan, maar het MMR systeem herkent die fouten wel en corrigeert ze zelfs nadat de polymerase door is gegaan 3. Proofreading: DNA-polymerase beschikt over een exonuclease-activiteit die verkeerd geplaatste nucleotiden kan verwijderen Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen ALS DNA-polymerase een fout tegenkomt waar die niet tegenop kan> translesie DNA-synthese: een beschadigde regio wordt dan overgeslagen en een translesie DNA-polymerase ingezet om de replicatie voort te zetten 1. Transcriptie In de eerste stap, transcriptie, wordt de genetische informatie in het DNA overgeschreven naar een molecuul dat messenger-RNA (mRNA) wordt genoemd. Dit proces gebeurt in de celkern bij eukaryoten (bij prokaryoten in het cytoplasma) en verloopt als volgt: Een specifiek gen op het DNA wordt geactiveerd en het dubbelstrengs DNA wordt op die locatie uit elkaar getrokken. Het enzym RNA-polymerase bindt aan een promotorregio (bepaalt waar de DNA transcriptie plaatsvindt) van het gen en begint één van de DNA-strengen als sjabloon te gebruiken om een complementaire RNA-keten te bouwen. Een enhancer is een basenvolgorde in het DNA en zorgt voor de bevordering van transcriptie. RNA wordt gesynthetiseerd van 5’-naar-3’-richting Het resultaat is een mRNA-molecuul, dat een kopie is van de genetische informatie in het DNA. 2. Translatie In de tweede stap, translatie, wordt de informatie op het mRNA vertaald naar een eiwit. Dit proces vindt plaats in het cytoplasma, op een structuur die ribosoom (ruw ER) wordt genoemd. Het werkt als volgt: Het mRNA-molecuul wordt naar een ribosoom getransporteerd. Startcodon wordt afgelezen AUG van 5’= methionine Het ribosoom leest de codons (reeksen van drie basen) op het mRNA af. Elk codon codeert voor een specifiek aminozuur. tRNA (transfer-RNA) moleculen brengen de juiste aminozuren naar het ribosoom. Elk tRNA heeft een anticodon dat complementair is aan het codon op het mRNA, wat zorgt voor nauwkeurigheid in het proces. De aminozuren worden door het ribosoom aan elkaar gekoppeld in een specifieke volgorde, zoals gecodeerd door het mRNA, en zo ontstaat een eiwit. 3. Golgi toevoegen suikerketens distributiecentrum van de cel Eiwitvorming en celactiviteit De eiwitten die worden gesynthetiseerd, vervullen verschillende functies binnen de cel, zoals enzymactiviteit, structurele functies, of signalering. Hierdoor wordt de genetische informatie Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen van het DNA functioneel en zichtbaar in de eigenschappen en het gedrag van de cel (en uiteindelijk het organisme). Dit proces is dus hoe genetische informatie wordt "uitgedrukt" of tot expressie komt, wat bepalend is voor de eigenschappen van een organisme. 4) genexpressie in een bepaalde volgorde van stappen: 1. Binding van RNA-polymerase 2 aan promotor a. Algemene transcripiefactoren binden aan de promotor waarna RNA-polymerase 2 kan binden om de transcriptie te starten 2. Synthese van RNA a. RNA-polymerase 2 gebruikt de DNA-streng als template om een pre-mRNA molecuul te maken 3. Rijping van RNA tot mRNA a. Dit pre-mRNA ondergaat verdere modificaties waaronder splicing> exons worden aanelkaar geplakt. Nu kan dit rijpe mRNA gebruikt worden voor translatie 4. Transport van mRNA naar cytosol a. na de rijping verlaat het mRNA de kern en beweegt het naar het cytosol waar de translatie plaats zal vinden 5. Herkenning van het startcodon a. In cytosol bindt de bovenkant van de ribosoom aan het mRNA en scant het van de 5’ naar AUG. Als het startcodon is herkent bindt de onderkant van de ribosoom. 6. Codon-anticodon interactie a. translatie gebeurt door het binden van tRNA-moleculen aan de codons op het mRNA. De tRNA-moleculen brengen de juiste aminozuren met zich mee 7. Polymerisatie van aminozuren a. De ribosoom katalyseert de binding van aminozuren die aan het tRNA zijn gebonden waardoor de polypeptideketen wordt verlengd 8. Beëindiging van translatie a. zodra er een stopcodon in het mRNA is stopt de translatie 2. Student kan uitleggen hoe mutaties kunnen leiden tot ziekte. Mutaties: 1. synonieme mutaties stille mutaties: er verandert een basenpaar in het DNA maar het blijft coderen voor hetzelfde aminozuur. Er is dus geen effect voor het gevormde eiwit. 2. missense mutaties 1 nucleotide in het DNA wordt vervangen met een ander. Dit zorgt er dus voor dat het codon verandert en een ander aminozuur in het eiwit wordt ingebouwd. Kan een puntmutatie zijn. Verandert de lengte van het eiwit niet. 3. nonsense mutaties Coderend codon omgezet in een stopcodon. Dit beïnvloedt de lengte van het eiwit. 4. inserties/deleties Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Als er precies 3 basenparen worden toegevoegd of verwijderd verandert het leesraam niet> eiwit niet korter. Als het geen veelvoud van 3 is wordt het leesraam verstoord> frameshift mutatie> heel ander eiwit wordt gevormd 5. splice mutaties RNA splicing. Een splice donor-mutatie beïnvloedt het begin van een intron en kan ervoor zorgen dat een deel van het intron in het rijpe mRNA blijft> dus langer dan normaal. Het kan ook leiden tot een frameshift Splice donors markeren normaalgesproken het begin van een intron. De consensus code. Een splice acceptor-mutatie beïnvloedt het einde van een intron. Een exon kan hierdoor worden overgeslagen tijdens de splicing. Als het overgeslagen exon geen veelvoud van drie is> frameshift. 3. Student kan op basaal niveau evalueren wat het effect van mutaties is (nul vs silent mutatie). 1. Nulmutatie (nonsense mutatie) Een nulmutatie, ook wel een nonsense mutatie, is een verandering in het DNA die een stopcodon introduceert in plaats van een codon dat voor een aminozuur codeert. Dit kan ernstige gevolgen hebben voor het resulterende eiwit. Effect op het eiwit: Het stopcodon zorgt ervoor dat de eiwitsynthese voortijdig stopt, waardoor het eiwit niet volledig wordt gevormd. Het resulterende eiwit is vaak niet functioneel of wordt snel afgebroken door de cel. Gevolgen voor het organisme: Dit kan leiden tot ernstige functionele verstoringen in de cel of het organisme, vooral als het betreffende gen essentieel is voor de normale cel- of lichaamsfunctie. Een voorbeeld hiervan is cystische fibrose, waar een nulmutatie ervoor zorgt dat een belangrijk eiwit ontbreekt of defect is. 2. Silent mutatie Een silent mutatie is een verandering in het DNA die geen effect heeft op het resulterende eiwit. Dit komt doordat de genetische code degeneratief is, wat betekent dat verschillende codons kunnen coderen voor hetzelfde aminozuur. Effect op het eiwit: Ondanks de verandering in het DNA, blijft de aminozuurvolgorde van het eiwit onveranderd. Het eiwit dat wordt geproduceerd, is functioneel en identiek aan het eiwit dat geproduceerd zou zijn zonder de mutatie. Gevolgen voor het organisme: Omdat er geen verandering is in de structuur of functie van het eiwit, heeft een silent mutatie doorgaans geen waarneembaar effect op het organisme. Vergelijking Nulmutatie: Heeft meestal een groot effect omdat het resulterende eiwit defect of afwezig is, wat kan leiden tot ernstige aandoeningen. Silent mutatie: Heeft geen effect op het eiwit en daarom ook geen functionele gevolgen voor het organisme. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 4. Student kan beschrijven hoe genetische informatie tot expressie komt. Door transcriptie en translatie. Transcriptie begint bij de TATA-box en eindigt bij het PolyA-signaal. De TATA helpt RNA-polymerase te vinden waar het moet beginnen met het maken van mRNA. het PolyA-signaal zorgt ervoor dat het mRNA wordt afgerond en er een poly-A-staart aan toe wordt gevoegd voor de stabiliteit en vervoering. De 5’-en 3’UTR’s zijn stukken van mRNA die niet in eiwitten worden omgezet, maar wel belangrijk zijn voor het regelen van hoe het mRNA in eiwit wordt omgezet en hoe lang het in de cel blijft. 5. aan de hand van een beschrijving van de familie een stamboom op te stellen; de kennis van mutaties en overervingspatronen toe te passen bij analyse van erfelijke ziektes. A. Autosomaal dominant Kenmerken: ○ Slechts één kopie van het gemuteerde gen (van één ouder) is nodig om de ziekte te vertonen. ○ De ziekte komt in elke generatie voor. ○ Beide geslachten worden evenveel getroffen. Voorbeeld: Als een ouder het gemuteerde gen heeft, is er 50% kans dat elk kind de ziekte erft. B. Autosomaal recessief Kenmerken: ○ Twee kopieën van het gemuteerde gen (één van elke ouder) zijn nodig om de ziekte te vertonen. ○ Beide ouders zijn meestal dragers, wat betekent dat zij de ziekte niet vertonen, maar de mutatie doorgeven. ○ De ziekte slaat vaak generaties over en komt voor bij kinderen van niet-aangedane ouders. Voorbeeld: Als beide ouders drager zijn, is er 25% kans dat elk kind de ziekte krijgt. 50% kans om drager te zijn C. X-gebonden dominant Kenmerken: ○ De ziekte wordt veroorzaakt door een mutatie op het X-chromosoom. ○ Vrouwen (twee X-chromosomen) worden vaker getroffen dan mannen (één X-chromosoom), maar mannen die de mutatie erven, hebben ernstigere symptomen. ○ Bij een aangedane vader zullen al zijn dochters de ziekte krijgen, maar zijn zonen niet. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen D. X-gebonden recessief Kenmerken: ○ De ziekte wordt veroorzaakt door een mutatie op het X-chromosoom. ○ Mannen worden vaker getroffen dan vrouwen, omdat mannen slechts één X-chromosoom hebben. ○ Vrouwen zijn vaak drager en kunnen de mutatie doorgeven aan hun zonen (50% kans op ziekte) en dochters (50% kans op dragerschap). Voorbeeld: Hemofilie en Duchenne-spierdystrofie. 6. De student kan uitleggen en zelf berekenen wat de sensitiviteit en de positief voorspellende waarde (PPV) van een test is. etc PPV= aantal true positieven/ totaal aantal positieven Sensitiviteit= true positives/ totaal aantal met de ziekte Prevalentie= aantal met de ziekte/ geheel Specificiteit= true negatives/ total no sickness NPV= aantal true negatives/ total negatives 7. De student is in staat enkele moleculaire analysetechnieken te beschrijven en resultaten van zulke analyses te interpreteren. PCR: Vermeerdert DNA, aanwezigheid van fragmenten wijst op het gewenste DNA. Gelelektroforese: Scheidt DNA-fragmenten, interpretatie via bandpatronen. DNA-sequencing: Bepaalt de volgorde van nucleotiden, nuttig voor mutatieanalyse. Southern blotting: Detecteert specifieke DNA-sequenties in een mengsel. ELISA: Meet antigenen of antilichamen, gebruikt voor diagnose. Western blotting: Detecteert specifieke eiwitten, nuttig voor eiwitgerelateerde ziekten. Sanger sequencing is de beste optie voor gerichte, kleinschalige analyses van specifieke genen of om resultaten te bevestigen. WES is geschikt voor het identificeren van coderende mutaties bij genetische ziekten, vooral als de mutatie nog niet bekend is. WGS biedt het meest complete overzicht en is geschikt wanneer je het volledige genoom moet analyseren, inclusief niet-coderende regio's en structurele varianten. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Leerdoelen Basale histologie Veelgebruikte kleuring is hematoxyline (celkernen) en eosine (eiwitten)> H&E. Kernen kleuren paars en ECM roze. PAS-D kleuring: aankleuren van schimmels. 4 typen weefsels: 1. Epitheel 2. Bind 3. Spier 4. Zenuw Epitheel: Bekleding van weefsel: 1. bescherming: epidermis 2. absorptie: darm 3. secretie: klieren Maligniteit van epitheel is een carcinoom. Naamgeving van epitheel wordt rekening gehouden met drie dingen: 1. aantal lagen: 1 of meer of pseudomeerlagig 2. De functie: trilhaardragend of mucine producerend 3. De vorm: plaveiselcel/afgeplat, cilindrisch of kuboïd/kubisch Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Epitheel kan dus verdeeld worden in: Eenlagig plaveiselcelepitheel: Op plekken waar diffusie, lubricatie en filtratie plaatsvinden. Alveoli epitheel bvb. Kapsel van bouwman en pleura (long) epitheel. meerlagig plaveiselcelepitheel: beschermde epithelen, zowel binnen als buiten. Nu zitten niet alle cellen op de basaalmembraan: 1. keriniserend epitheel: cellen worden basaal geboren en gaan uiteindelijk naar boven om uit te rijpen tot keratine materiaal: huid 2. niet-keratiniserend epitheel: bevat geen keratine en dat is bvb mond kuboid (eenlagig/meerlagig): secretie/absorptie klieren nefron: lis van henle eenlagig cilindrisch voornamelijk in tractus digestivus en bevat vaak microvili, absorptie Pseudomeerlagig cilindrisch Alle cellen liggen stiekem wel op de basaalmembraan. Het is ook trilhaardragend, wat nuttig is voor het verwijderen van ongewenste stoffen> vooral respiratoire overgangstype epitheel Wordt ook wel urotheel genoemd en komt voornamelijk voor in de blaas en urinewegen. Dit epitheel kan van alles zijn: pseudomeerlagig, meerlagig, plat, kubisch. Het hangt af van hoe vol de blaas is. Paraplucellen als blaas leeg is, ze zijn dan rond. Bindweefsel Het bestaat uit weinig cellen en veel ECM. Het bestaat uit vier typen: 1. elementair bindweefsel 2. kraakbeen 3. bot 4. bloed Het bevat ground substance: wat veel ECM met glucosamonoglycanen, proteoglycanen en multiadhesieve glycoproteinen bevat. Maligniteiten heten sarcomen. Elementair bindweefsel Bindweefsel en vetweefsel. 1. Losmazig ongeorganiseerd: bevindt zich tussen zenuwen en spierbundels onder epitheel 2. Dense ongeorganiseerd: bevindt zich bij de dermis 3. Fibrotisch bindweefsel: georganiseerd dense bindweefsel. Te vinden bij pezen. Al deze typen bevatten fibroblasten en ontstekingscellen zoals macrofagen en lymfocyten. Verder is het ECM gevuld met elastine, collageen en extracellulair vocht/ground substance. Vetweefsel bevat ook nog adipocyten Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Maligniteiten heten liposarcomen Kraakbeen 1. hyalien kraakbeen: vormgevend en stevig, ook glad> ribbenkast 2. elastisch kraakbeen: vormgeven en elastisch> oor 3. fibrotisch kraakbeen: dempend en stevig> tussenwervels Bot Vormgevend, stevigheid en hematopoëse. Bestaat uit cortex, trabekels (zacht) en merg. Herkenbaar aan de haverse kanalen (cirkels op histologie plaatje) met daarin een bloedvat. Het bevat osteocyten: repareert bot, osteoblasten: Bouw ECM en osteoclasten: kapot maken van ECM (bestaat uit calciumfosfaat). Bloed vervoer van nutrienten en zuurtstof/ afvoer van metabole restproducten + immuunsysteem en vochthuishouding. Erytrocyten spelen rol in zuurstof en CO2 vervoer. Bloedplaatjes bij bloedstolling. Leukocyten bij immuun en bloedplasma voor vervoer van glucose, hormonen en elektrolyten. Spierweefsel 1. dwarsgestreept a. skeletspierweefsel dat aangestuurd door het somatisch zenuwstelsel (zelf doen). H-banden, Z-banden = sacromeer. i. actine en myosine schuiven in elkaar 2. Glad spierweefsel a. autonome en in uterus bvb, organen, bloedvaten en kippenvel 3. hart a. dwarsgestreept en wordt aangestuurd door autonome Zenuwweefsel Oligo: centraal en maakt myelineschede Astro: centraal als neuron ondersteuner Microglia: centraal en macrofaag van de hersenen Ependym cellen: centraal en bevatten kleine cilia die rol hebben in liquor productie en microvili die samen met de cilia zorgen voor beweging en absorptie van vloeistof Schwann: perifeer en maken myelineschede 2. Verschil tussen mucosa en epitheel Epitheel: ○ Is de laag cellen die het buitenste oppervlak van organen, bloedvaten en lichaamsholten bedekt. Het is in direct contact met de omgeving of de interne omgeving van het lichaam. ○ Heeft functies zoals bescherming, absorptie, secretie en transport van stoffen. ○ Bestaat uit verschillende celtypen, afhankelijk van de locatie (bijv. plaveiselepitheel in de huid, cilindrisch epitheel in de darmen). Mucosa: Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen ○ Is een slijmvlieslaag die bestaat uit epitheel, een laag bindweefsel (lamina propria) en soms een dunne spierlaag (muscularis mucosae). ○ Bekleedt lichaamsholten die in contact staan met de buitenwereld, zoals het spijsverteringskanaal, luchtwegen, urinewegen en voortplantingsorganen. ○ Produceert slijm dat beschermt en vocht vasthoudt. Samengevat: Het epitheel is een onderdeel van de mucosa, maar de mucosa bevat ook andere structuren zoals bindweefsel en klieren die slijm produceren b) Klierepitheel Klierepitheel bestaat uit cellen die zijn gespecialiseerd in secretie. Er zijn verschillende soorten klierepitheel: Slijmbekercellen (goblet cells): ○ Bevinden zich in de slijmvliezen van het spijsverteringskanaal en de luchtwegen. ○ Functie: Secretie van slijm (mucus) om de oppervlakken vochtig te houden en te beschermen tegen beschadiging of infectie. Enterocyten: ○ Langwerpige (cilindrische) epitheelcellen die zich bevinden in de darmen. ○ Functie: Absorptie van voedingsstoffen uit het spijsverteringskanaal. Enterocyten hebben vaak microvilli op hun oppervlak om het absorptieoppervlak te vergroten. Ethiek Normen (middel): handelingsregels v/d woorden Waarden (doel): dingen van belang: respect: vrijheid, gezondheid etc Deugden: goede eigenschappen van mensen 1. Niet schaden 2. Weldoen 3. Respect voor autonomie 4. Rechtvaardigheid Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Week 2: 1.Je legt aan medestudenten uit hoe een aneuploïdie kan ontstaan tijdens de gametogenese en de vroege (preïmplantatie) embryo ontwikkeling. Aneuploidie, oftewel een afwijkend aantal chromosomen, kan ontstaan tijdens de gametogenese (de vorming van eicellen en zaadcellen) en tijdens de vroege ontwikkeling van het embryo. Ik leg je het proces stap voor stap uit. 1. Gametogenese (vorming van gameten) Gametogenese is het proces waarbij geslachtscellen (gameten) zoals eicellen (bij vrouwen) en zaadcellen (bij mannen) worden gevormd via meiose. Dit is een speciaal type celdeling waarbij het aantal chromosomen in de cellen wordt gehalveerd, van 46 chromosomen (diploïd) naar 23 chromosomen (haploïd). Het kan fout gaan tijdens verschillende fasen van de meiose: a. Non-disjunctie in meiose I Bij meiose I worden de homologe chromosomen normaal gesproken gescheiden. Als dit niet correct gebeurt (non-disjunctie), komen beide homologe chromosomen in één dochtercel terecht, terwijl de andere dochtercel geen exemplaar van dit chromosomenpaar krijgt. Hierdoor heeft de resulterende gameet een extra chromosoom (n+1) of een chromosoom te weinig (n-1). b. Non-disjunctie in meiose II Als meiose I goed verloopt, maar er een fout optreedt in meiose II, dan worden de zusterchromatiden van een chromosoom niet goed gescheiden. Dit kan er ook voor zorgen dat de gameten ofwel een extra chromosoom of een chromosoom te weinig hebben. 2. Preïmplantatie embryo ontwikkeling Na de bevruchting, waarbij een eicel en zaadcel samensmelten om een zygote te vormen, ondergaat de zygote meerdere celdelingen (mitose). Deze vroege delingen zijn belangrijk voor de vorming van het embryo. Hier kunnen ook fouten optreden, die kunnen leiden tot aneuploïdie in het embryo: a. Non-disjunctie tijdens mitose Tijdens de eerste mitotische delingen van de zygote kunnen de chromosomen onjuist verdeeld worden over de dochtercellen. Dit leidt tot een ongelijk aantal chromosomen in verschillende cellen van het embryo (mozaïcisme). Dit kan bijvoorbeeld betekenen dat sommige cellen van het embryo normaal zijn (46 chromosomen) terwijl andere cellen een aneuploïde zijn (zoals 47 of 45 chromosomen). Gevolgen van aneuploïdie Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Afhankelijk van welke chromosomen betrokken zijn en in welke cellen aneuploïdie zich voordoet, kan dit leiden tot verschillende syndromen, zoals trisomie 21 (Downsyndroom), trisomie 18 (Edwards syndroom) of monosomie X (Turner syndroom). Veel embryo's met aneuploïdie zullen echter niet levensvatbaar zijn en leiden vaak tot een miskraam in een vroeg stadium van de zwangerschap. Samenvattend: Aneuploidie ontstaat meestal door non-disjunctie, waarbij chromosomen niet correct worden gescheiden tijdens de meiose of de mitose. Dit kan gebeuren tijdens de vorming van gameten (eicellen en zaadcellen) of tijdens de eerste celdelingen van het embryo. 2. Je legt aan medestudenten uit hoe preïmplantatie genetische diagnostiek wordt uitgevoerd en past hierbij kennis over vroege embryo ontwikkeling toe. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 3. Je past de kennis over gametogenese toe om de uitslag van de preïmplantatie genetische test te interpreteren en de ontstaanswijze van de gevonden afwijking uit te leggen aan medestudenten. 1. Gametogenese en de oorsprong van afwijkingen Tijdens de gametogenese, vooral tijdens de meiose, kunnen chromosomale afwijkingen ontstaan die vervolgens in het embryo terechtkomen. De uitslag van de genetische test kan wijzen op specifieke afwijkingen, zoals aneuploïdie (een afwijkend aantal chromosomen) of mutaties in specifieke genen. Laten we enkele mogelijke uitkomsten van de genetische test bespreken en verklaren hoe deze afwijkingen ontstaan tijdens de gametogenese. 2. Voorbeeld van een genetische testuitslag: Trisomie 21 (Downsyndroom) Uitslag: De pre-implantatie genetische test laat zien dat het embryo trisomie 21 heeft, wat betekent dat er drie exemplaren van chromosoom 21 aanwezig zijn in plaats van de gebruikelijke twee. Verklaring: Deze afwijking ontstaat door een non-disjunctie tijdens de meiose in de gametogenese. Non-disjunctie betekent dat chromosomen niet correct worden gescheiden tijdens de celdeling, waardoor één gamet (eicel of zaadcel) een extra chromosoom bevat. Non-disjunctie in meiose I: Dit gebeurt als de homologe chromosomen (het chromosomenpaar 21) tijdens meiose I niet uit elkaar worden getrokken. Als gevolg daarvan krijgt één van de dochtercellen twee exemplaren van chromosoom 21, en de andere geen enkel exemplaar. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Non-disjunctie in meiose II: Dit gebeurt als de zusterchromatiden (de twee kopieën van hetzelfde chromosoom) van chromosoom 21 niet goed worden gescheiden tijdens meiose II, waardoor een gamet twee kopieën van chromosoom 21 krijgt. Wanneer een gamet met een extra chromosoom 21 wordt bevrucht door een normale gamet met één exemplaar van chromosoom 21, resulteert het in een zygote met drie exemplaren van chromosoom 21, wat trisomie 21 veroorzaakt. 3. Voorbeeld: Monosomie X (Turner Syndroom) Uitslag: De genetische test laat zien dat het embryo slechts één X-chromosoom heeft en geen tweede geslachtschromosoom (geen tweede X of Y). Dit wijst op monosomie X, ook bekend als het Turner-syndroom. Verklaring: Deze afwijking kan ook ontstaan door een non-disjunctie tijdens de gametogenese. In dit geval heeft één van de gameten geen geslachtschromosoom. Non-disjunctie in meiose I of II: Bij de vorming van de gameten kan non-disjunctie optreden tijdens meiose I of II, waarbij de X- en Y-chromosomen of de zusterchromatiden van de X-chromosomen niet correct worden gescheiden. Hierdoor kan een gamet geen geslachtschromosoom bevatten. Wanneer deze gamet wordt bevrucht door een normale gamet met één X-chromosoom, leidt dit tot een zygote met slechts één X-chromosoom, wat Turner-syndroom veroorzaakt. 4. Voorbeeld: Cystische Fibrose (monogene aandoening) Uitslag: De genetische test toont aan dat het embryo een mutatie heeft in het CFTR-gen, wat betekent dat het embryo drager is van of lijdt aan cystische fibrose. Verklaring: In dit geval is de oorzaak niet een chromosomale afwijking, maar een mutatie in een specifiek gen. Deze mutatie is ontstaan tijdens de DNA-replicatie in de gametogenese. Deze mutaties kunnen optreden door: Fouten in de replicatie van DNA tijdens de meiose. Erfelijkheid van de mutatie: Een van de ouders draagt al een mutatie in het CFTR-gen, die wordt doorgegeven aan de gamet (eicel of zaadcel). Als het Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen embryo twee mutante kopieën van het CFTR-gen erft (één van elke ouder), leidt dit tot cystische fibrose. 5. Verklaring aan medestudenten: Hoe ontstaan deze afwijkingen? Je kunt je medestudenten als volgt uitleggen hoe de verschillende genetische afwijkingen tijdens de gametogenese ontstaan: Non-disjunctie tijdens meiose: Dit is een veelvoorkomende oorzaak van aneuploïdie, zoals trisomie of monosomie. Non-disjunctie kan in meiose I optreden, waarbij homologe chromosomen niet uit elkaar worden getrokken, of in meiose II, waarbij zusterchromatiden niet goed worden gescheiden. Dit leidt tot gameten met een afwijkend aantal chromosomen (te veel of te weinig), wat kan resulteren in aandoeningen zoals trisomie 21 (Downsyndroom) of monosomie X (Turner-syndroom). Puntmutaties in specifieke genen: Mutaties zoals die bij cystische fibrose ontstaan door fouten in de DNA-replicatie tijdens de gametogenese. Deze fouten kunnen spontaan optreden of erfelijk zijn en resulteren in defecte eiwitten die leiden tot monogene aandoeningen. 6. Afwijkingen tijdens pre-implantatie genetische diagnose (PGD) Bij PGD worden de chromosomen of genen van een embryo geanalyseerd voordat het wordt geïmplanteerd. De gevonden afwijkingen geven inzicht in welke fouten er tijdens de gametogenese zijn opgetreden. De oorsprong van deze afwijkingen kan dus worden teruggeleid naar fouten in de meiose (non-disjunctie) of tijdens DNA-replicatie (mutaties). 4. De begrippen mitose en meiose kunnen plaatsen in de juiste context (celdeling versus reductiedeling voor de vorming van gameten). Mitose doel: twee identieke dochtercellen maken 1. Interfase (voorbereidingsfase, niet onderdeel van mitose) Hoewel de interfase geen onderdeel is van mitose zelf, vindt hier de voorbereiding plaats. In deze fase verdubbelt het genetisch materiaal (DNA-replicatie) en worden organellen en eiwitten aangemaakt die nodig zijn voor de celdeling. G1-fase: De cel groeit en voert zijn normale functies uit. S-fase: Het DNA wordt gerepliceerd, zodat elk chromosoom twee identieke zusterchromatiden bevat. G2-fase: De cel bereidt zich voor op de mitose, en alle benodigde componenten voor celdeling worden aangemaakt. Mfase: mitose of meiose Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 2. Profase In de profase begint het DNA dat in de interfase was gerepliceerd, te condenseren in zichtbare structuren, de chromosomen. Condensatie van chromosomen: Het chromatine (het complex van DNA en eiwitten) wordt strakker opgerold en vormt compacte chromosomen. Elk chromosoom bestaat uit twee zusterchromatiden, verbonden door een centromeer. Vorming van de spoelfiguur: De mitotische spoelfiguur, een netwerk van microtubuli, begint te vormen. De centrosomen (organellen die verantwoordelijk zijn voor het organiseren van de microtubuli) bewegen naar tegenovergestelde polen van de cel. Verdwijnen van de kernmembraan: Aan het einde van de profase begint de nucleolus (het kernlichaampje) te verdwijnen en de kernmembraan begint af te breken, wat leidt tot de overgang naar de volgende fase. 3. Prometafase In de prometafase is de kernmembraan volledig verdwenen en krijgen de microtubuli van de mitotische spoelfiguur toegang tot de chromosomen. Volledige desintegratie van de kernmembraan: De kernmembraan is volledig verdwenen= gefragmenteerd, zodat de chromosomen zich vrij kunnen bewegen in het cytoplasma. Microtubuli hechten zich aan kinetochores: De microtubuli van de spoelfiguur binden zich aan de kinetochores, eiwitstructuren die zich op de centromeren van de chromosomen bevinden. Deze verbinding is cruciaal voor de beweging van de chromosomen. 4. Metafase Tijdens de metafase worden de chromosomen perfect uitgelijnd in het midden van de cel. Chromosomen op de metafaseplaat: Alle chromosomen worden door de trekkracht van de microtubuli netjes in het midden van de cel uitgelijnd, in een denkbeeldig vlak genaamd de metafaseplaat. Ze worden getrokken naar celuiteinde (spindle poles) Controlepunt: De cel controleert of alle chromosomen goed zijn verbonden aan de spoelfiguur via hun kinetochores voordat de verdeling begint. Dit controlepunt is cruciaal om ervoor te zorgen dat de dochtercellen een gelijk aantal chromosomen ontvangen. 5. Anafase In de anafase worden de zusterchromatiden van elkaar gescheiden en naar de tegenovergestelde polen van de cel getrokken. Scheiding van de zusterchromatiden: De eiwitten die de zusterchromatiden bij het centromeer bijeenhouden (cohesinen) worden afgebroken. Hierdoor kunnen de chromatiden loskomen en worden ze elk een individueel chromosoom. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Beweging naar de polen: De microtubuli trekken de nu afzonderlijke chromosomen naar de tegenovergestelde polen van de cel. Dit gebeurt doordat de spoelfiguur de microtubuli verkort aan de kinetochores, waardoor de chromosomen naar de polen bewegen. 6. Telofase Tijdens de telofase worden de twee nieuwe kernen gevormd en begint de cel zich fysiek voor te bereiden op de splitsing. Vorming van nieuwe kernmembranen: Rond elke set chromosomen wordt een nieuwe kernmembraan gevormd, waardoor zich twee aparte celkernen ontwikkelen. Chromosomen decondenseren: De chromosomen beginnen opnieuw te relaxeren in een minder compacte vorm (chromatine), zodat de genen weer toegankelijk worden voor transcriptie. Verdwijnen van de spoelfiguur: De microtubuli van de spoelfiguur verdwijnen langzaam, aangezien hun taak is voltooid. 7. Cytokinese (fysieke splitsing) Hoewel cytokinese technisch gezien geen onderdeel is van de mitose, volgt het direct op de telofase. Dit is de fase waarin het cytoplasma van de cel wordt verdeeld en de cel fysiek splitst in twee afzonderlijke dochtercellen. In dierlijke cellen: Een insnoeringsring van actine vormt zich rond het midden van de cel, wat leidt tot de insnoering van de celmembraan en de uiteindelijke splitsing in twee dochtercellen. Belangrijke checkpoints in de celcyclus De celcyclus bevat drie belangrijke checkpoints die ervoor zorgen dat de cel niet naar de volgende fase gaat voordat alles correct is verlopen. Deze checkpoints zijn kritieke momenten waarop de cel controleert of alle omstandigheden gunstig zijn voor voortzetting van de deling. a) G1/S-checkpoint (restrictiepunt): DNA beschadiging check Wanneer: Tussen de G1- en S-fase van de celcyclus. Functie: Dit is een beslissingspunt waarbij de cel controleert of het DNA onbeschadigd is en of de omgeving geschikt is voor deling. Als er DNA-schade is, stopt de cel de cyclus en probeert het de schade te herstellen. Regulatie: Het eiwit p53, een tumorsuppressor, speelt een cruciale rol bij dit checkpoint. Als het DNA beschadigd is, wordt p53 geactiveerd, wat de celcyclus stopt en de reparatie van het DNA bevordert. Als de schade onherstelbaar is, kan p53 ook apoptose (geprogrammeerde celdood) initiëren om te voorkomen dat beschadigde cellen zich delen. b) G2/M-checkpoint: DNA replicatie check Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Wanneer: Aan het einde van de G2-fase, vóór de cel de mitose in gaat. Functie: Dit checkpoint controleert of al het DNA volledig en nauwkeurig is gerepliceerd en of er geen DNA-schade aanwezig is. Als er fouten of schade worden gedetecteerd, wordt de celcyclus gestopt, zodat reparatie kan plaatsvinden voordat de cel de mitose ingaat. Regulatie: Het Cycline B/CDK1-complex wordt geactiveerd om de overgang naar mitose mogelijk te maken. DNA-schade kan de activering van dit complex blokkeren totdat de schade is hersteld. Deze eiwitten zetten als het ware de switch om. c) Spindle assembly checkpoint (SAC) of metafase-anafase-checkpoint: liggen de chromosomen goed? Wanneer: Tussen metafase en anafase tijdens de mitose. Functie: Dit checkpoint zorgt ervoor dat alle chromosomen correct zijn verbonden met de spoelfiguur (microtubuli) en dat ze netjes zijn uitgelijnd op de metafaseplaat voordat de chromatiden worden gescheiden. Alleen wanneer alle chromosomen goed zijn verbonden, geeft het checkpoint het signaal om door te gaan naar de anafase. Regulatie: Dit proces wordt gereguleerd door het anaphase-promoting complex/cyclosome (APC/C), een eiwitcomplex dat ervoor zorgt dat de zusterchromatiden worden losgelaten door de afbraak van eiwitten zoals securin en de activering van separase, dat de cohesine-eiwitten afbreekt die de chromatiden bij elkaar houden. Als dit checkpoint faalt, kunnen chromosomen ongelijk verdeeld worden, wat kan leiden tot aneuploïdie (abnormale aantallen chromosomen). 3. Mitotische fouten en ziekte Wanneer de regulatie van mitose faalt, kunnen ernstige problemen optreden, zoals: Aneuploidie: Dit is een situatie waarbij de dochtercellen een abnormaal aantal chromosomen hebben. Dit kan gebeuren als het spindle assembly checkpoint niet goed functioneert. Nondisjunctie is ook wel de naam. Kan ook gebeuren door chromosome lagging DNA-schade en mutaties: Als cellen met DNA-schade de mitose ingaan, kunnen ze mutaties overdragen op dochtercellen, wat kan leiden tot kanker. Kanker: Verstoringen in de regulatie van mitose, bijvoorbeeld door mutaties in p53 of Rb, kunnen ongecontroleerde celdeling veroorzaken, wat de ontwikkeling van tumoren en kanker bevordert. Meiose is een speciaal type celdeling dat plaatsvindt in geslachtscellen (gameten), zoals eicellen en spermacellen. Het zorgt ervoor dat het aantal chromosomen in de dochtercellen wordt gehalveerd, waardoor ze haploïd worden (met één set chromosomen in plaats van twee). Hierdoor kunnen tijdens de bevruchting de geslachtscellen van beide ouders samensmelten, wat leidt tot een nieuwe diploïde cel met een volledig aantal chromosomen. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Meiose bestaat uit twee opeenvolgende delingen: Meiose I en Meiose II. Elk van deze delingen heeft een aantal fasen die vergelijkbaar zijn met die van mitose, maar de processen zijn verschillend omdat het doel is om genetische diversiteit te bevorderen en het aantal chromosomen te halveren. Je start met 2n4c (2 chromosomen en 4 DNA) 1. Meiose I Dit is de eerste celdeling van de meiose, waarbij de homologe chromosomen van elkaar worden gescheiden. Het aantal chromosomen wordt gehalveerd. a) Profase I= 80% van de spermatogenese Chromosomen condenseren: Net zoals bij mitose worden de chromosomen zichtbaar en beginnen ze te condenseren. Synapsis en crossing-over: Homologe chromosomen (chromosomen van dezelfde grootte en vorm, met overeenkomstige genetische informatie van elke ouder) worden bij elkaar gebracht in een proces genaamd synapsis. Hierdoor vormen ze tetraden (groepen van vier chromatiden). Hier vindt crossing-over plaats, waarbij stukken DNA worden uitgewisseld tussen niet-zusterchromatiden. Dit verhoogt de genetische diversiteit. ○ Homologe recombinatie: niet-zusterchromatiden van homologe chromosomen wisselen genetisch materiaal uit op specifieke punten, die we chiasmata noemen. Dit uitwisselen van stukken DNA bevordert genetische diversiteit en helpt ervoor te zorgen dat elke geslachtscel een unieke combinatie van genen heeft. Spoelfiguur vormt zich: De spoelfiguur begint zich te vormen, en de centrosomen bewegen naar tegenovergestelde polen van de cel. Kernmembraan verdwijnt: De nucleolus verdwijnt en de kernmembraan valt uiteen, net zoals bij mitose. 2 belangrijke processen voor goede chromosoomparing: 1. hechten van telomeren aan kermembraan en beweging van de chromosomen waardoor telomeren clusteren= boeket stadium 2. maken en repareren van een paar honderd DNA dubbelstrengsbreuken b) Metafase I Homologe chromosomen op de metafaseplaat: De homologe chromosomen worden willekeurig op de metafaseplaat uitgelijnd in paren. Dit willekeurig uitlijnen zorgt voor extra genetische variatie via onafhankelijke assortering van chromosomen. Microtubuli hechten aan kinetochores: De spoelfiguur microtubuli hechten zich aan de kinetochores van elk homolog chromosoom, één chromosoom per paar naar elke pool. Mitose= gelijke dochtercellen en meiose ongelijk c) Anafase I Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Scheiding van homologe chromosomen: De homologe chromosomen worden uit elkaar getrokken (cohesine wordt verwijderd) en naar tegenovergestelde polen van de cel verplaatst. In tegenstelling tot mitose worden de zusterchromatiden nog niet gescheiden, maar blijven ze aan elkaar verbonden. Verkorting van de spoelfiguur: De spoelfiguur trekt de chromosomen naar de polen van de cel. d) Telofase I en cytokinese Vorming van twee kernen: Rond elke set chromosomen begint zich een nieuwe kernmembraan te vormen. De chromosomen blijven echter gecondenseerd. Cytokinese: Het cytoplasma verdeelt zich en de cel splitst zich in twee dochtercellen. Elke dochtercel heeft nu de helft van het aantal chromosomen (haploïde), maar elk chromosoom bestaat nog uit twee zusterchromatiden. Na meiose I hebben we twee haploïde cellen, maar elk chromosoom bestaat nog steeds uit twee zusterchromatiden. Dit is waar Meiose II begint. 2. Meiose II Meiose II lijkt erg op mitose, maar nu worden de zusterchromatiden van elk chromosoom gescheiden. Het eindresultaat is vier haploïde dochtercellen. a) Profase II Chromosomen condenseren: De chromosomen, die nog uit twee zusterchromatiden bestaan, condenseren opnieuw in elke van de twee dochtercellen. Vorming van de spoelfiguur: De spoelfiguur begint zich te vormen in beide cellen. Kernmembraan verdwijnt: De kernmembranen verdwijnen opnieuw, net zoals in profase I. b) Metafase II Chromosomen op de metafaseplaat: De chromosomen worden uitgelijnd op de metafaseplaat, vergelijkbaar met mitose. Elk chromosoom wordt uitgelijnd in het midden van de cel. Microtubuli hechten aan kinetochores: De microtubuli van de spoelfiguur hechten zich aan de kinetochores van elke zusterchromatide. c) Anafase II Scheiding van zusterchromatiden: De zusterchromatiden worden gescheiden en elk wordt een onafhankelijk chromosoom. Ze worden door de microtubuli naar tegenovergestelde polen van de cel getrokken. d) Telofase II en cytokinese Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Vorming van nieuwe kernen: Rond elke set chromosomen vormt zich een nieuwe kernmembraan, en de chromosomen decondenseren. Cytokinese: Het cytoplasma verdeelt zich opnieuw, waardoor uiteindelijk vier haploïde dochtercellen ontstaan, elk met een enkelvoudige set chromosomen. Resultaat van meiose Aan het einde van meiose zijn er vier haploïde dochtercellen gevormd, elk met de helft van het aantal chromosomen als de oorspronkelijke diploïde oudercel. Deze dochtercellen zijn genetisch verschillend van elkaar, wat genetische diversiteit bevordert. Dit komt door: 1. Crossing-over in profase I. 2. Onafhankelijke assortering van homologe chromosomen in metafase I. 5. Om de drie belangrijkste verschillen tussen mitose en meiose te benoemen. 1. Aantal celdelingen en resultaat: Mitose: Bestaat uit één celdeling, waarbij één cel zich splitst in twee genetisch identieke diploïde dochtercellen (met hetzelfde aantal chromosomen als de oudercel, bijvoorbeeld 46 chromosomen bij de mens). Meiose: Bestaat uit twee opeenvolgende celdelingen (meiose I en meiose II), waarbij één cel zich splitst in vier genetisch verschillende haploïde dochtercellen (met de helft van het aantal chromosomen, bijvoorbeeld 23 chromosomen bij de mens). 2. Doel en functie: Mitose: Gebruikt voor groei, onderhoud en herstel van weefsels, en om somatische (lichaams)cellen te vervangen. Het resultaat is genetisch identieke cellen. Meiose: Gebruikt voor de productie van geslachtscellen (gameten), zoals eicellen en spermacellen. Dit is essentieel voor seksuele voortplanting en creëert genetische diversiteit. 3. Genetische variatie: Mitose: Levert geen genetische variatie op omdat er geen crossing-over of onafhankelijke assortering van chromosomen plaatsvindt. De dochtercellen zijn klonen van de oudercel. Meiose: Bevordert genetische variatie door twee mechanismen: ○ Crossing-over (uitwisseling van DNA tussen homologe chromosomen in profase I). ○ Onafhankelijke assortering (willekeurige verdeling van homologe chromosomen naar dochtercellen in metafase I). Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 6. Begrip over verschillen tussen oogenese en spermatogenese. 1. Locatie in het lichaam: Oögenese: Vindt plaats in de eierstokken (ovaria) van vrouwen. Spermatogenese: Vindt plaats in de testikels (teelballen) van mannen. 2. Starttijd en duur: Oögenese: ○ Begint al tijdens de embryonale ontwikkeling van een vrouw. Alle primaire oöcyten (onrijpe eicellen) worden gevormd vóór de geboorte en blijven in een rustfase tot de puberteit. Vanaf de puberteit vindt verdere rijping plaats, maar slechts één eicel per maand voltooit de meiose tijdens de menstruatiecyclus. ○ Het proces eindigt met de menopauze, wanneer de voorraad eicellen opraakt. Spermatogenese: ○ Begint pas tijdens de puberteit en gaat vervolgens continu door gedurende het hele volwassen leven van een man. ○ Spermatogenese stopt doorgaans niet, tenzij er bepaalde medische of biologische redenen zijn. 3. Aantal gameten dat wordt geproduceerd: Oögenese: ○ Eén primaire oöcyt leidt uiteindelijk tot slechts één rijpe eicel (ovum) en drie poollichaampjes (kleine cellen die afsterven), omdat tijdens de meiose het cytoplasma ongelijk wordt verdeeld. Dit gebeurt omdat de eicel alle benodigde voedingsstoffen bevat voor een mogelijke bevruchting en vroege ontwikkeling van het embryo. Spermatogenese: ○ Eén primaire spermatocyt produceert vier rijpe spermacellen (spermatozoën), waarbij het cytoplasma gelijk wordt verdeeld. Dit zorgt voor een veel grotere productie van spermacellen. 4. Meiotische verdeling en timing: Oögenese: ○ Meiose I begint tijdens de foetale ontwikkeling, maar stopt in profase I totdat de vrouw de puberteit bereikt. Elke maand voltooit één oöcyt meiose I en begint meiose II. Meiose II wordt echter pas voltooid als de eicel bevrucht wordt door een spermacel. Spermatogenese: ○ De meiose verloopt continu zonder pauzes. De primaire spermatocyt ondergaat meiose I, waardoor twee secundaire spermatocyten ontstaan, die vervolgens meiose II ondergaan om vier spermatiden te vormen. Deze rijpen daarna verder uit tot spermacellen. 5. Periodiciteit: Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Oögenese: Vindt plaats in cycli (menstruatiecyclus), waarbij gemiddeld één eicel per maand vrijkomt voor mogelijke bevruchting. Spermatogenese: Is een continu proces, waarbij dagelijks miljoenen spermacellen worden geproduceerd. 6. Cytoplasmatische verdeling: Oögenese: Tijdens de meiotische delingen in de oögenese is de verdeling van het cytoplasma ongelijk, waarbij één grote eicel en kleine poollichaampjes ontstaan. Dit komt doordat de eicel alle voedingsstoffen moet bevatten om de vroege ontwikkeling van een embryo te ondersteunen. Spermatogenese: Het cytoplasma wordt gelijk verdeeld tussen de vier spermatiden, wat resulteert in vier functionele spermacellen. 7. Resultaat van de celdeling: Oögenese: Levert één functionele eicel op die alle benodigde organellen en voedingsstoffen heeft voor bevruchting en embryonale ontwikkeling. Spermatogenese: Levert vier functionele spermacellen, die klein en mobiel zijn, gespecialiseerd voor het transport van genetisch materiaal naar de eicel. Samenvattend: Oögenese produceert één eicel per meiotische cyclus, begint voor de geboorte, pauzeert tijdens de puberteit, en gaat door tot de menopauze. Spermatogenese produceert continu vier spermacellen per meiotische cyclus, start tijdens de puberteit en gaat het hele leven door. Spermatogenese: Vindt plaats in testis bestaande uit buisjes: seminifere tubili met sertoli cellen Vanaf puberteit spermacellen gevormd uit stamcellen Tussen buisjes cellen van leydig> die maken testosteron Stamcellen vanaf puberteit eerst mitotisch delende spermatogonia> naar randen van buisjes van sertoli ○ Volgende stadia: meiotische primaire en secundaire spermatocyten en postmeiotische spermatide> daarna rijpe zaadcellen Rijpe zaadcellen hebben weinig cytoplasma, DNA in de kop zonder nucleosomen maar met protamines. Oögenese: In ovarium al een deel voor de geboorte= oogonia stadium ○ oogonia in syncytia dmv cytoplasma verbonden cellen tussen granulosa cellen Tussen 12 en 25 weken oogonia worden oocyten ○ leptoteen, zygoteen en pachyteen Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Meiotische stadia in de oöcyten (leptoteen, zygoteen, pachyteen): Tijdens hun ontwikkeling ondergaan de oöcyten de eerste stadia van meiose I, wat in verschillende fasen verloopt: Leptoteen: In dit vroege stadium van meiose I beginnen de chromosomen van de oöcyten zich te condenseren tot lange dunne draden. Elke chromosoom bestaat al uit twee zusterchromatiden. Zygoteen: In dit stadium vindt synapsis plaats, waarbij de homologe chromosomen (chromosomen die overeenkomen qua grootte en genetische informatie) samenkomen en paren vormen. Deze paren worden tetraden genoemd, bestaande uit vier chromatiden. Pachyteen: In dit stadium, nadat de chromosomen gepaard zijn, kan crossing-over plaatsvinden, waarbij genetisch materiaal wordt uitgewisseld tussen de homologe chromosomen. Deze genetische recombinatie zorgt voor variatie in de geslachtscellen die uiteindelijk gevormd worden. 5. Stop in meiose I (diploteen): meiotisch arrest Na de pachyteen-fase stoppen de primaire oöcyten in de meiose in een latere fase, namelijk de diploteen-fase van profase I. Hier blijven ze rusten tot de puberteit van het individu. Deze pauze kan tientallen jaren duren, totdat de oöcyt wordt geselecteerd om verder te rijpen tijdens de menstruatiecyclus. Blokkade wordt opgeheven net voor ovulatie. Meiose 2 pas als oocyt bijna rijp is voor de eisprong. Consequenties meiotisch arrrest: Voorraad eicellen is beperkt, want er zijn stamcellen> overgang eicellen verouderen gedurende het leven. Hoe langer opgeslagen> slechter functioneren (DNA schade) Bevruchting en eerste klievingsdelingen Catsper defect: calciumkanaal defect> hyperactivatie kan niet plaatsvinden in de spermacel Barrieres voor een spermacel: 1. Doordringen van de corona radiata (cumuluscellen) a. onderweg heeft de zaadcel capacitatie voltooid: Capacitatie is een essentieel proces dat spermacellen ondergaan in het vrouwelijke voortplantingskanaal en is cruciaal voor het succes van bevruchting. Het omvat veranderingen in de membraansamenstelling, verhoogde calciuminstroom, hyperactivatie, en voorbereiding van de acrosomale enzymen, waardoor sperma in staat is om de eicel te bereiken en te bevruchten. b. enzymen die aan membraan van de zaadcelkop zitten breken de intercellulaire matrix tussen cumuluscellen c. zaadcel bereikt zona pellucida en bindt aan specifieke receptor 2. Zona pellucida doordringen (acrosoomreactie) a. Zaadcel bindt aan zona pellucida Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen b. membraan van acrosoom in de zaadcel fuseert met buitenmembraan van zaadcel> inhoud van het acrosoom naar buiten c. enzymen komen vrij d. beweging van zaadcel en enzymen acrosoom helpen zona pellucida doordringen e. Zona-reactie: Na de fusie met de eerste zaadcel worden er veranderingen in de zona pellucida geïnduceerd, waardoor deze ondoordringbaar wordt voor andere zaadcellen> dus geen dubbele bevruchting Nu versmelting met oocytmembraan= bevruchting: zaadcel bindt aan receptoren op membraan van oocyt speciale eiwitten maken het makkelijk dat eicelmembraan en zaadcelmembraan fuseren kern van de zaadcel komt in eicel cytoplasma bij mens ook staart + mitochondriën in eicel afgebroken Afronding meiose oocyt Nu worden de pronuclei gemaakt binnendringen zaadcel> verhoging calciumconcentratie heft metafase 2 arrest op 2e meiose deling= assymetrisch en leidt tot vormen van 2e poollichaampje en vrouwelijke pronuclei ook mannelijke pronucleus wordt gevormd> hele compacte DNA van zaadcel wordt nu weer wat losser (histoneiwitten van oocyt helpen daarbij) Compactie 8-cellig stadium, blastomeren in contact, cadherines (eiwitten) calciumbinden die door membraan steken maken gap junctions Eerste klievingsdelingen en compactie Voorbereiding: Inhoud poollichaampjes is verschillend beide pronuclei hebben compleet haploid genoom 1n1c beide pronuclei ondergaan s-fase (samen 2n4c) pronuclei bewegen naar elkaar toe maar fuseren niet nucleoli (ribosomaal RNA) rangschikken zich aanvang m-fase verdwijnen membranen van pronuclei chromosomen condenseren zich en rangschikken mbv spoeldraden op de metafaseplaat> klaar voor klievingsdelingen Na de eerste paar klievingsdelingen> compactie: Dit is de fase waarin de cellen (blastomeren) dichter bij elkaar komen, hun adhesie-eiwitten verhogen en een stevige structuur vormen. Compactie is belangrijk voor de verdere ontwikkeling van het embryo en vormt de basis voor de vorming van de blastocyst. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Vorming van de blastocyt: vanaf morula stadium is er polariteit, sommige cellen binnen en andere buiten polariteit wordt geregeld door cytoskelet en de cell-cell verbindingen morula wordt blastula/blastocyt> centrale met vocht (blastocoel) Buitenste cellaag is trofoblast en wordt placenta etc binnenste cellaag is embryoblast ook wel inner cell mass en is pluripotent 7. Om de ontwikkeling van het vroege embryo en de celtypes die als eerste ontstaan globaal te omschrijven. 1. Bevruchting en de Zygote Bevruchting: ○ De bevruchting vindt plaats wanneer een zaadcel de eicel binnendringt, wat leidt tot de vorming van een zygote. De zygote heeft een diploïde set chromosomen, met de genetische informatie van zowel de moeder als de vader. 2. Klievingsdelingen (Cleavage) Klievingsdelingen: ○ Na de bevruchting ondergaat de zygote een serie mitotische delingen die klievingsdelingen worden genoemd. Deze delingen resulteren in een toename van het aantal cellen zonder dat de totale grootte van het embryo aanzienlijk toeneemt. De eerste delingen zijn: Eerste klievingsdeling: Binnen 24 uur na de bevruchting. Tweede klievingsdeling: Ongeveer 48 uur na de bevruchting. Derde klievingsdeling: Ongeveer 72 uur na de bevruchting. 3. Morula Morula: ○ Na ongeveer 3 dagen ontstaat een bolvormige structuur die morula wordt genoemd, bestaande uit ongeveer 16-32 cellen (blastomeren). De morula is nog steeds een compacte massa van cellen zonder een duidelijke holte. 4. Blastocyst Blastocyst: ○ Na de morula-fase ontwikkelt het embryo zich tot een blastocyst, meestal rond dag 5 na de bevruchting. De blastocyst bestaat uit twee hoofddelen: Embryoblast (binnenste cellenmassa): Dit zijn de cellen die zich zullen differentiëren tot het embryo zelf. De embryoblast is pluripotent Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen en kan zich ontwikkelen tot verschillende celtypes die verschillende weefsels en organen vormen. Trofoblast (buitenste cellen): Deze cellen zullen zich ontwikkelen tot de placenta en zijn verantwoordelijk voor de implantatie van de blastocyst in de baarmoederwand. 5. Differentiatie van celtypes Begin van differentiatie: ○ Rond de tijd dat de blastocyst zich vormt, beginnen de cellen van de embryoblast zich te differentiëren. Dit gebeurt in verschillende fasen: Totaal pluripotente cellen: In de beginfase zijn de embryoblastcellen nog niet gedifferentieerd en kunnen ze elk celtype vormen. Inner cell mass: Dit is het deel van de blastocyst dat de pluripotente cellen bevat en dat zal leiden tot de ontwikkeling van het embryo. Gelaagdheid: ○ De embryoblast begint zich te organiseren in verschillende lagen die zullen uitgroeien tot de drie kiemlagen: Ectoderm: Dit zal uiteindelijk de huid, het zenuwstelsel en andere structuren vormen. Mesoderm: Dit vormt de spieren, botten, hart en andere inwendige organen. Endoderm: Dit zal de inwendige organen zoals de longen en het spijsverteringskanaal vormen. 8. Om uit te leggen hoe compactie een rol speelt bij de eerste celdifferentiatie in het embryo. Compactie speelt een fundamentele rol in de vroege embryonale ontwikkeling door: Het bevorderen van nauwere cellulaire interacties en adhesie. Het creëren van een micro-omgeving die differentiatie signalen mogelijk maakt. Het initiëren van de eerste stappen in de celdifferentiatie, wat leidt tot de opbouw van verschillende celtypes die essentieel zijn voor de ontwikkeling van het embryo. 9. Je legt aan medestudenten uit hoe een aneuploïdie kan ontstaan tijdens de gametogenese en de vroege (preïmplantatie) embryo ontwikkeling. 1. Wat is Aneuploïdie? Definitie: Aneuploïdie is de aanwezigheid van een afwijkend aantal chromosomen in een cel, meestal in de vorm van een extra chromosoom (trisomie) of het ontbreken van een chromosoom (monosomie). Normaal gesproken heeft de mens 46 chromosomen (23 paar). Voorbeelden: Veel voorkomende voorbeelden zijn Down-syndroom (trisomie 21), Klinefelter-syndroom (XXY), en Turner-syndroom (X0). 2. Oorzaken van Aneuploïdie Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen Aneuploïdie kan ontstaan door fouten tijdens de gametogenese en de daaropvolgende embryonale ontwikkeling. Dit kan op verschillende manieren gebeuren: a. Fouten tijdens Meiose Meiose: De gametogenese omvat meiose, een speciaal type celdeling dat resulteert in de vorming van haploïde gameten (zaadcellen en eicellen). In meiosis worden de chromosomen verdeeld over de dochtercellen. Non-disjunctie: Dit is het proces waarbij homologe chromosomen of zusterchromatiden niet goed uit elkaar gaan tijdens de meiose. Dit kan gebeuren in twee belangrijke fasen: ○ Meiose I: Als de homologe chromosomen niet van elkaar scheiden, zal de resulterende gamet een extra chromosoom bevatten, terwijl de andere gamet een chromosoom mist. ○ Meiose II: Als de zusterchromatiden niet goed van elkaar scheiden, kunnen de gameten ook onevenredig veel chromosomen bevatten. Resultaat van Non-disjunctie: Als een zaadcel of een eicel met een abnormaal aantal chromosomen bevrucht wordt, resulteert dit in een zygote met een afwijkend aantal chromosomen, wat leidt tot aneuploïdie. b. Fouten tijdens de vroege embryonale ontwikkeling Post-zygotische fouten: Na de bevruchting kan er ook non-disjunctie optreden tijdens de eerste mitotische delingen van de zygote. Dit kan leiden tot cellen met verschillende chromosoomaantallen (mosaicisme), waarbij sommige cellen de normale chromosoomset hebben en andere cellen aneuploïde zijn. Implicaties van Post-zygotische Aneuploïdie: Dit kan resulteren in een embryo dat een mix van normale en aneuploïde cellen heeft. Dit kan de ontwikkeling van het embryo beïnvloeden en kan leiden tot de spontane abortus of het ontstaan van genetische aandoeningen. 3. Gevolgen van Aneuploïdie Spontane Abortus: Veel aneuploïde embryo's zullen niet overleven en leiden tot spontane abortus, vooral bij ernstige chromosoomafwijkingen. Genetische Aandoeningen: Als het aneuploïde embryo het eerste trimester overleeft, kan het leiden tot de geboorte van een kind met een genetische aandoening (bijvoorbeeld trisomie 21). 4. Preventie en Screening Prenatale Screening: Tegenwoordig zijn er verschillende screenings- en diagnostische tests beschikbaar (zoals NIPT en amniocentese) die helpen bij het identificeren van aneuploïdie tijdens de zwangerschap. Oudere Moeders: Het risico op aneuploïdie neemt toe met de leeftijd van de moeder, vooral na 35 jaar, wat belangrijke implicaties heeft voor zwangerschap en voor het adviseren van ouders. Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen 10 De student gebruikt de eigen voorkennis om een eerste idee te vormen over waarom de oocyt en (in mindere mate) zaadcelkwaliteit met toenemende leeftijd achteruit gaan 1. Veroudering van oöcyten (eicellen) a. Aantallen en rijping Afname van oöcyten: Vrouwen worden geboren met een vast aantal eicellen, dat vanaf de geboorte geleidelijk afneemt. Tegen de tijd dat een vrouw de puberteit bereikt, zijn er al vele duizenden eicellen verloren gegaan. Tegen de tijd dat ze de vruchtbare leeftijd bereikt, zijn er nog maar enkele honderden eicellen over. Kwaliteit van eicellen: Met de leeftijd neemt niet alleen het aantal eicellen af, maar ook de kwaliteit. Oudere eicellen hebben meer kans op chromosomale afwijkingen, zoals non-disjunctie, wat kan leiden tot aandoeningen zoals trisomie 21 (Downsyndroom). b. Celcyclus en meiose Verandering in het functioneren van de celcyclus: De processen van meiose (de deling die haploïde gameten produceert) kunnen bij oudere vrouwen minder efficiënt zijn. Dit kan resulteren in onvolledige of onregelmatige celdelingen, wat de kwaliteit van de eicellen aantast. Verhoogd risico op fouten: De kans op non-disjunctie, waarbij chromosomen niet goed gescheiden worden, neemt toe met de leeftijd. Dit verhoogt het risico op chromosomale afwijkingen in de resulterende embryo's. c. Oxidatieve stress en DNA-schade Verhoogde oxidatieve stress: Met de leeftijd accumuleert oxidatieve schade in de cellen, inclusief eicellen. Dit kan leiden tot DNA-schade, wat de kwaliteit van de eicellen negatief beïnvloedt. Afname van DNA-reparatiecapaciteit: De capaciteit van cellen om DNA-schade te repareren neemt af met de leeftijd, waardoor er meer kans is op afwijkingen in de eicellen. 2. Veroudering van zaadcellen a. Kwaliteit en motiliteit Afname van motiliteit: De beweeglijkheid van zaadcellen kan verminderen naarmate mannen ouder worden, wat de kans op succesvolle bevruchting verlaagt. Morphologische afwijkingen: Met de leeftijd kan de vorm en structuur van zaadcellen minder ideaal worden, wat ook de vruchtbaarheid beïnvloedt. b. Oxidatieve stress Akkumulatie van schade: Net als bij eicellen kunnen ook zaadcellen worden blootgesteld aan oxidatieve stress, wat kan leiden tot DNA-schade. Dit heeft niet Gedownload door: bcevanderpal | [email protected] € 912 per jaar Dit document is auteursrechtelijk beschermd, het verspreiden van dit document is strafbaar. extra verdienen? Stuvia - Koop en Verkoop de Beste Samenvattingen alleen invloed op de fertiliteit, maar kan ook leiden tot verhoogde risico's voor aangeboren afwijkingen bij nakomelingen. c. Hormoonveranderingen Vermindering van testosteron: De testosteronproductie kan afnemen met de leeftijd, wat invloed heeft op de productie van sperma en de algemene vruchtbaarheid. 3. Omgevings- en levensstijlfactoren Levensstijl: Factoren zoals roken, overmatig alcoholgebruik, slechte voeding, en gebrek aan lichaamsbeweging kunnen ook de kwaliteit van zowel oöcyten als zaadcellen negatief beïnvloeden. Expositie aan schadelijke stoffen: Blootstelling aan chemische stoffen en milieuvervuiling kan eveneens schadelijk zijn voor de reproductieve cellen 11. De student beschrijft in eigen woorden hoe afwijkingen in chromosoomaantal in een embryo kunnen zijn ontstaan. 1. Wat is aneuploïdie? Aneuploïdie betekent dat er een abnormaal aantal chromosomen aanwezig is in een cel. Normaal heeft een mens 46 chromosomen (23 paar), maar bij aneuploïdie kan dit aantal verschillen, bijvoorbeeld 47 chromosomen (trisomie) of 45 chromosomen (monosomie). 2. Ontstaan van chromosomale afwijkingen Chromosomale afwijkingen in een embryo kunnen ontstaan door verschillende processen: a. Non-disjunctie Wat is het?: Non-disjunctie is het falen van chromosomen om goed van elkaar te scheiden tijdens de meiose. Dit kan gebeuren in zowel meiose I als meiose II. Hoe werkt het?: ○ Tijdens meiose I scheiden de homologe chromosomen zich. Als dit niet goed gaat, kan het resultaat zijn dat één gamete (eicel of zaadcel) twee kopieën van een bepaald chromosoom heeft, terwijl de andere gamete geen kopieën van dat chromosoom heeft. ○ Bij meiose II kunnen de zusterchromatiden niet goed scheiden, wat resulteert in gameten met een abnormaal aantal chromosomen. Gevolgen:
