Nw iii 3 erfelijkheid bij de mens

III-3

erfelijkheid bij de mens

= genetische code

= deoxyribonucleïnic acid of

desoxyribonucleïnezuur

= in elke celkern aanwezig

Uitzonderingen:

- rode bloedcellen:

geen kern geen DNA

- voortplantingscellen:

slechts de helft

DNA

3.1 Het genotype

3.1 Het genotypeGENOOM = volledige DNA uit 1 gewone lichaamscel

= chromatinenetwerk

= (bij de mens) 46 chromosomen,

elk 2 identieke chromatiden

GENOOM = 97% controlerend, fine-tuning of junk-DNA

+ 3 % genen ( eiwitsynthese eigenschap)

20000 – 250000 GENEN voor 100000’en eiwitten

GEN = EXONS + INTRONS

EXOOM < 1% v/h DNA

3.1 Het genotype

Menselijk DNA = onderling voor 99 % identiek 1 % verschil!

0,85 % binnen éénzelfde populatie

SLECHTS 0,10 % tussen # continenten: rassen

3.1 Het genotype

46 chromosomen = 23 paar homologe chromosomen

“dezelfde informatie” = dezelfde genen

telkens 1 van elke ouder: mogelijk # allelen

1 gen = 1 eigenschap

= 2 allelen 2 x hetzelfde allel = homozygoot

2 # allelen = heterozygoot

Erfelijkheid = interactie van allelen bepaalt het fenotype

wat tot expressie komt in het lichaam

Vb. een homozygoot bl – bl oogkleur vertoont blauwe ogen,

een homozygoor Br – Br oogkleur vertoont bruine ogen,

wat vertoont een heterozygoot Br – bl oogkleur?

3.1 Het genotype

= code van 4 letters: A = T; C ≡ G

= codetaal voor 20 α-aminozuren

= codetaal met 3-letterige “woorden”, de codons

DNA

Informatie over de volgorde van de α-aminozuren en dus

de bouw van een eiwit.

Human Genome Project

3.1 Het genotype

3.1 Het genotype

= 2 fasen:

1) TRANSCRIPTIE: DNA overschrijven als RNA

mobiel buiten de kern

de eiwitsynthese

3.1 Het genotype

= 2 fasen:

2) TRANSLATIE: mRNA lezen en vertalen

ribosomen koppelen tRNA (anticodon) met

mRNA (codon)

3.1 Het genotype

de eiwitsynthese

Genmutatie = verandering in de genetische code

3.1.4 Genmutatie

o.i.v. mutagene factoren:

• straling (IR, UV, γ)

• chemische stoffen (medicatie,

alcohol, roken)

• vervuiling

Verandering in de eiwitsynthese:

• vormwijziging

• functiewijziging

• verhoogde of verlaagde productie

4 % geboortes met een erfelijke aandoening

soms hebben genetische aandoeningen ook voordelen…

sikkelcelziekte

• chromosoom 11

• gen voor hemoglobine

sikkelvormige rode bloedcellen

slechte doorbloeding,

bloedarmoede

MAAR: ongevoelig voor malaria

• 1/60 in Afrikaanse bevolking

• levensverwachting 46 jaar

3.1.5 Enkele ziektebeelden

mucoviscidose

• chromosoom 7

• defecte ionenpomp

taaier slijm in darmen en longen

MAAR: minder gevoelig voor

cholera

• 1/2500 in Westerse bevolking

• Levensverwachting 30 jaar

3.1.5 Enkele ziektebeelden

Aangezien cholera niet meer voorkomt in deze regio, zal muco in

principe verdwijnen (max. 30 jaar voortplanting in gevaar),

tenzij er medisch wordt ingegrepen.

Huntington

• chromosoom 4

vroegtijdig afsterven van

hersencellen

• 1/20000

• Levensverwachting redelijk,

maar psych. en verstandelijke

regressie…

3.1.5 Enkele ziektebeelden

3.2 De erfelijkheidsleerGregor Johann Mendel (1822 – 1884)

nauwgezette proeven en observaties

wetmatigheden

Moderne erfelijkheidsleer: interactie van allelen

fenotypische expressie

Dominant vs recessief: slechts 1 allel komt tot expressie.

Voorbeelden bij de mens:

- bruine oogkleur > blauw (+ nog andere genen...)

- tongroller > niet-tongroller

- losse oorlelletjes > vaste oorlelletjes

- mucoviscidose = autosomaal recessieve aandoening

- Huntington = autosomaal dominante aandoening

- albinisme = autosomaal recessieve aandoening

(afwezigheid van melanine, 1/20000)

vooral goed zichtbaar bij monogenetische kenmerken

3.2.2 de moderne erfelijkheidsleer

genotype: homozygoot dominant, GG heterozygoot, Gg homozygoot recessief, gg

fenotype: dominant, G dominant, G

drager

recessief, g

Intermediair of codominant: heterozygoten = tussenvorm.

3.2.2 de moderne erfelijkheidsleer

Voorbeelden bij de mens:

- ABO-bloedgroep: allel voor A en allel voor B bloedgroep AB

genotype: homozygoot dominant, GG heterozygoot, Gg homozygoot dominant, gg

fenotype: fenotype 1, G intermediair, Gg fenotype 2, g

vooral goed zichtbaar bij monogenetische kenmerken

Wetmatigheden onderzoeken via monohybriden.

meestal planten (want veel nakomelingen kansrekenen)

100% heterozygoot

50% heterozygoot25% recessief

3.2.3 hybride kruisingen

3.2.3 hybride kruisingen

Bij dihybriden: al veel complexer…

1/16 dubbel

recessief

veel variatie = polygenetisch

Elk individu heeft 2 allelen per gen, maar er kunnen meer dan 2

allelen bestaan per gen: multiple allelen.

elk duo allelen : (co-)dominant? dominantierij

Voorbeeld: haarkleur

3.2.4 multiple allelen

3.2.4 multiple allelen

3.2.4 multiple allelenVoorbeeld: ABO-bloedgroepsysteem

Antigen = agglutinogeen = glycoproteïne aan celwand;

antilichamen = agglutinine in bloedserum

3.2.4 multiple allelenVoorbeeld: ABO-bloedgroepsysteem

bloed-

groep

(fenotype)

genotype

anti-

lichamen

(serum)

Reactie tussen bloed van deze types, gemengd

met serum van de bloedgroep links

O A B AB

O iO iO Anti-A

Anti-B

AIAiO

of IAIA

Anti-B

BIBiO

of IBIB

Anti-A

AB IAIB geen

3.2.4 multiple allelenVoorbeeld: ABO-bloedgroepsysteem + Rh-factor

Derde antigen dat kan voorkomen op rode bloedcellen: rhesus

Antigen aanwezig = Rh+, antigen afwezig = Rh-

Bij Rh- zijn initieel geen Rh-antilichamen aanwezig – pas

aangemaakt na eerste contact met Rh+bloed.

donorschema:

receptor

donor

Tot nu toe : autosomaal

Geslachtsgebonden = op X of Y

3.2.5 geslachtsgeb. overerving

De meeste geslachtsgebonden genen

= stuurgenen voor de seksuele differentiatie…

Y-chromosoom = ondermaats – slechts 86 holandrische

genen, waarvan haast geen monogenetische kenmerken bepalen.

Voorbeeld: haargroei op de oorschelp

3.2.5 geslachtsgeb. overerving

X-chromosoom = normaal – ca 2000 genen

bij vrouwen is het X-chromosoom zoals aan autosomaal,

bij mannen is er slechts 1 X-chromosoom: recessieve

aandoeningen komen frequenter voor (drager = onmogelijk).

Voorbeeld: - hemofilie A en B

(gebrekkige stolling)

3.2.5 geslachtsgeb. overerving

- Daltonisme

(rood-groen-blindheid)- fragile X-syndroom

(verstandelijk achter)

Allelen op eenzelfde chromosoom erven samen over.

Tijdens metafase I (meiose): overkruising (DNA uitwisselen)

toch gescheiden overerving

(hoe verder van elkaar, hoe meer kans)

gebruikt om genen te lokaliseren

3.2.6 Gekoppelde genen

3.3 Stambomen

bbblauw

BBbruin

b

b

B

B

100 %

Bbbruin

bb

bb

bb

Bb

Bb Bb B?

1

3.3 Stambomen

Daltonisme = X-gebonden recessief, X = gezond, x = kleurenblind.

2

3.3 Stambomen

XX xY

xY

xx XY

Xx Xx Xx

Bij de jongens is 50% kleurenblind en 50% niet;

Bij de meisjes is 50% kleurenblind en 50% drager.

2

3.3 Stambomen

IAIA of IAiOA

IAIBAB

IAiO

IAIB

IAIBAB

IAIAA

IAiOA

IBiOB

3

3.3 Stambomen

xY

xYxY xY

xY

XY

XYXY

XY

xx

xX

xX

xX

xX

xXxX

xX

X?4

3.3 Stambomen

3.3 Stambomen

Maak je eigen stamboom.

Deadline: einde semester 1

Evaluatie: 20

(zoals een hoofdstuktest)

Criteria: originaliteit,

volledigheid,

correctheid

Vorm: poster, boek,

digitaal, …

(eigen inzicht)