GI's Grote Genetische Vragentopic

[Rubeltje]

Pff lang geleden...

Splicing is volgens mij dat je Pre mRNA in stukkies wordt geknipt. Het bestaat uit introns en exons. Introns zijn eigenschappen die niet tot uiting komen, de exons wel (zoals productie van bepaalde eiwitten). Zo liggen daarin bepaalde eigenschappen van een organisme geregistreerd zoals blauwe ogen blond haar blabla.

Wat de functie van de introns zijn blijft een groot raadsel maar dat wordt op dit moment veel onderzoek naar gedaan...
In iedergeval na het knippen worden de exonen ( ex - expressie zo onthou ik het altijd ) aan mekaar geplakt. De introns worden weggeflikkerd en de mRNA streng kan translatie ondergaan. Maar dit wist je waarschijnlijk zelf ook wel :P.

Volgens mij is het verschil tussen normale en alternatieve dat er bij alternatieve ook nog proteine isovormen ontstaan doordat er een varatie is in splicing. Die overigens ook kunnen ontstaan uit posttranslationale modificatie. Die isovormen verklaren het kleine aantal coderende genen uit het menselijk genoom. Een directe functie zou ik zo 1,2,3 niet kunnen aanwijzen dan moet ik mn grote boek uit het eerste jaar er weer ff bijpakken XO

Als ik het fout heb srry tis alweer 2 jaar geleden xD

[GeneralIx]

Dus het is een stukje efficiëntie eigenlijk? Minder genen nodig om iets te vertellen, omdat er meerdere vormen van kunnen worden gemaakt met alternatieve splitsing? Maar wat bepaalt wanneer iets ook alternatief wordt gecodeerd?

[Rubeltje]

Dus het is een stukje efficiëntie eigenlijk? Minder genen nodig om iets te vertellen, omdat er meerdere vormen van kunnen worden gemaakt met alternatieve splitsing? Maar wat bepaalt wanneer iets ook alternatief wordt gecodeerd?

Ja ik denk dat het efficientie is wat stamt uit de oertijd. Om de variatie in eigenschappen zo klein mogelijk te houden zijn er dus minder genen die voor een bepaalde eigenschap coderen. Het behouden van eigenschappen die in je voordeel / nadeel kunnen zijn in je habitat. Eukaryoten met de voordelige eigenschappen leven verder, de anderen sterven uit.
Bijvoorbeeld het gen dat codeert voor een witte vacht bij sneeuwkonijntjes die in de sneeuw leven: de konijntjes met een witte vacht zijn in het voordeel. De bruine vacht sterft uit omdat het makkelijker is voor predatoren om die te vinden in de sneeuw. Misschien denk je wat heeft een konijn met een mens te maken? Het heeft betrekking op eukaryoten dus ook konijnen.

Op de laatste vraag: volgens mij gewoon door toeval

[GeneralIx]

Het is dus waarschijnlijk een manier van je lichaam om diversiteit te garanderen, en daarmee het voortbestaan van de soort betere kansen te geven.

Interessant.

[onderhandelen]

Hmm kunnen genen nadenken?

Zo ja waarom dan negatieve splicing?

[onderhandelen]

Ff aanvullen

Splicing is een term uit de genetica en is een verandering van genetische informatie na transcriptie . Tijdens de RNA-processing worden de introns uit het pre-mRNA geknipt en de exons van het pre-mRNA aan elkaar geplakt. Introns komen hoofdzakelijk voor in eukaryotische cellen .


Diagram met de twee stappen van de splicing reactie.

Als de introns uit het pre-mRNA geknipt zijn (dit heet cleavage) blijven enkel de exons over. Het verbinden van deze exons tot een nieuw geheel, het mRNA , heet splicing, na de capping (letterlijk kapje opzetten, is het toevoegen van 7-methylguanosine aan de kop) en polyadenilatie (poly-A-staart op het einde) is het mRNA klaar om de translatie te ondergaan.
Splicing, capping en polyadenilatie vinden tegelijkertijd tijdens de transcriptie plaats. Dit cotranscriptioneel RNA-proces wordt wel de "RNA-fabriek" genoemd.



Schematisch overzicht van splicing
-------------------------------------------------------------------------------
1. Typen van splicing

Er komen in de natuur verschillende typen van splicing voor. De wijze van splicing hangt af van het intron en de daarbij behorende katalysator . Bij alle typen van splicing worden de uitgeknipte introns afgebroken.
-------------------------------------------------------------------------------
1. 1. Spliceosomaal


Spliceosomale introns worden vaak aangetroffen in eukaryotische , proteïne-coderende genen . Voor de splicing zijn een 3' spliceplaats, 5' spliceplaats en een zijtakplaats (branche site) op het intron noodzakelijk. Splicing wordt gekatalyseerd door het spliceosoom , dat bestaat uit een lang RNA-proteïnecomplex en is samengesteld uit vijf kleine celkern- (nucleaire) ribonucleoproteïnen ( snRNP ’s, uitgesproken als "snurps"). Het RNA-gedeelte van de snRNP’s reageert met het intron en is waarschijnlijk betrokken bij de katalyse. Er zijn twee typen spliceosomen bekend (de major en de minor) met verschillende snRNP ’s.

• Major

Het major spliceosoom spliced introns, die GU ( guanine , uracil ) op de 3' spliceplaats en AG ( adenine , guanine) op de 5' spliceplaats hebben zitten. Het bestaat uit de U1, U2, U4, U5 en U6 snRNP ’s.

• Minor

Het minor spliceosoom lijkt veel op het major spliceosoom, maar het spliced zeldzaam voorkomende introns heeft verschillende volgorden (sequences) van spliceplaatsen. Hierbij bestaan de 3' en 5' spliceplaatsen respectievelijk uit AU (adenine, uracil) en AC (adenine, cytosine ). Het minor spliceosoom heeft evenals het major het U5 snRNP, maar andere snRNP’s voor U1, U2, U4 en U6, die respectievelijk U11, U12, U4atac, en U6atac genoemd worden.

• Trans-splicing

Trans-splicing is een splicingvorm die twee exons met elkaar verbindt, die niet in hetzelfde RNA-transcript zitten.-------------------------------------------------------------------------------
1. 2. Zelf-splicing


Zelf-splicing vindt plaats bij sommige zeldzaam voorkomende introns, die een ribozym vormen. Hierbij wordt de splicing door het RNA alleen uitgevoerd, dus zonder spliceosomen. Er zijn drie groepen van zelf-splicing introns, Groep I, II en III. Groep II- en III-introns voeren de splicing vergelijkbaar met het spliceosoom uit, maar gebruiken geen proteïne-katalysator. Evolutionair gezien vertonen ze veel overeenkomst met het spliceosoom.


In 1981 konden T. Cech et al. aantonen dat bij de voorloper van het 26S rRNA van Tetrahymena thermophila, voor de vorming van een ongeveer 400 nucleotide lang intron geen proteïne nodig was. Hiervoor kreeg Thomas R. Cech samen met Sidney Altmann in 1989 de Nobelprijs voor de Scheikunde . Latere onderzoeken toonden aan dat zelf-splicing in veel meer organismen optreedt.


De Groep I-introns komen voor bij pre-mRNA's in eenvoudige eukaryoten, zoals Tetrahymena thermophila en bij pre-mRNA's in celorganen als mitochondriën en chloroplasten . Het uitknippen van de introns gebeurt in twee stappen. Als katalysator treedt guanosine op, die door de structuur van het RNA op de juiste manier gevouwen wordt, waardoor deze aan de 5' spliceplaats een reactie doorvoert. De 3'-hydroxygroep van het 5' eind van het exon maakt verbinding met de 3'-splice-plaats van het volgende exon, waardoor de beide exons aan elkaar gaan zitten en tegelijkertijd het intron vrijkomt. Het intron vormt uiteindelijk een ring.


De Groep II-introns komen voor bij pre-mRNA's in de mitochondriën van gisten en andere schimmels . Een guanosine-cofactor is hierbij niet nodig. Door de structuur van het RNA wordt het adenosine, dat 7 of 8 nucleotiden vanaf de 3' spliceplaats ligt, zodanig gestructureerd dat de 5' spliceplaats van het nucleofiel met zijn 2' hydroxy-groep aan het adenosine kan vastmaken. Hierdoor ontstaat een ongewone 2' 5' fosfodiesterbinding en daarmee een lassovormig intron (lariat). In de tweede stap, die vergelijkbaar is met die van Groep I, worden de exons met elkaar verbonden en komen de introns vrij.

-------------------------------------------------------------------------------
1. 3. tRNA splicing


tRNA (ook tRNA-achtige) splicing is een andere zeldzaam voorkomende vorm van splicing die gewoonlijk optreedt in tRNA. Het komt zowel voor bij Archaea als bij Eukaryoten . Hierbij zijn de biochemische reacties anders dan bij spliceomsomaal en zelf-splicing. Ribonucleasen knippen het RNA, ligasen plakken de exons aan elkaar.


Bij deze enzymatische splicing worden de introns niet door hun sequentie herkend, maar door een structuur die om het gehele molecuul zit, zoals het bulge-helix-bulge-motief (BHB-motief) bij Archaea, en worden ze in drie stappen verwijderd. Het pre-tRNA wordt tweemaal door een endonuclease geknipt, waardoor het intron en twee zogenoemde tRNA-halfmoleculen vrijkomen. Het daarbij gevormde cyclische 2' 3' fosfaat van het 5' halfmolecuul worden gehydrolyseerd tot een 2' fosfaat en een 3' OH-groep, waarbij de 5' OH-groep van het 3' halfmolecuul met verbruik van GTP gefosforyliseerd wordt. Daardoor wordt ligatie met een RNA-ligase en ATP-hydrolyse mogelijk. Ten slotte wordt in de laatste stap het 2' fosfaat verwijderd met verbruik van NAD en de vorming van nicotinamide . Er zijn ook enkele mRNA's bekend, waarbij hetzelfde proces als bij tRNA's optreedt.
-------------------------------------------------------------------------------


2. Biochemisch mechanisme

Spliceosomale splicing en zelf-splicing gebeurt in twee stappen, waarbij in beide stappen transesterificatiereacties tussen RNA- nucleotiden optreden. Bij tRNA-splicing treedt geen transesterificatie op. De transesterificatiereacties vinden in een bepaalde volgorde plaats. Allereerst vormt een nucleotide op de zijtakplaats (branche site) met de voorste nucleotide van het intron een "intronlasso" (lariat). Daarna reageert de achterste nucleotide van het eerste exon met de voorste nucleotide van het tweede exon en verbindt zo de twee exons met elkaar, waarbij de intronlasso loslaat en verdwijnt.
-------------------------------------------------------------------------------
3. Alternatieve splicing

In veel gevallen kunnen door variaties in het splicingproces veel verschillende proteïnen met hetzelfde mRNA gevormd worden: de zogenaamde proteïne isovormen . Dit proces wordt alternatieve splicing genoemd.
-------------------------------------------------------------------------------
4. Kunstmatige splicing

Het is mogelijk door kunstgrepen het splicingsproces te beïnvloeden.
-------------------------------------------------------------------------------
5. Splicingfouten


Mutaties in de introns of exons kunnen de splicing blokkeren, waardoor er geen eiwitsynthese kan plaatsvinden.
Voorkomende fouten:

• Mutatie van een spliceplaats, waardoor deze niet meer kan functioneren en resulteert in verlies van een exon of het niet uitknippen van een intron.
• Mutatie van een spliceplaats, waardoor verminderde specificiteit optreedt. Dit geeft verschil in spliceplaats, waardoor insertie of deletie van aminozuren of helemaal geen vorming van aminozuren optreedt.
• Transpositie (verplaatsing) van een spliceplaats, waardoor langere of kortere exons gevormd worden.
• -------------------------------------------------------------------------------
• 5. 1. Aandoeningen
• Een klassiek voorbeeld van een aandoening die het gevolg is van een fout bij splicing, is beta- Thalassemie . Het is een erfelijke aandoening, die ontstaan is door een puntmutatie van het gen op de 5' spliceplaats van intron 1. Hierdoor vormt het spliceosoom kortere of langere mRNA’s, die vervolgens onbruikbare proteïnen aanmaken. Een ander voorbeeld is een mutatie in intron 2 van hetzelfde gen, waardoor een kort stukje van het intron 2 in het mRNA blijft zitten.
  In beide gevallen is de haemoglobinesynthese in de erythrocyten sterk geremd en is er onvoldoende zuurstoftransport mogelijk.
  Het Ehlers-Danlos-Syndroom (EDS) Type II is het gevolg van een mutatie in de zijtakplaats (branche site) van het gen COL5A1.
  Spinale Muskelatrofie (SMA) is het gevolg van een mutatie in de splicing-enhancers/silencers van het gen SMN1 (enhancing is de mogelijkheid van het aflezen en bij silencing is aflezen niet mogelijk).
• -------------------------------------------------------------------------------
• 6. "RNA-fabriek" (RNA-factory)
• De verschillende processen, zoals transcriptie , mRNA-vorming, mRNA-transport naar het cytoplasma , RNA-lokalisering, translatie en RNA-afbraak, beïnvloeden en reguleren elkaar. De vorming van pre-mRNA blijft ook tijdens het splicings-proces doorgaan. Daarom spreekt men ook wel van de "RNA-fabriek" (RNA-factory). Splicing, dat in de celkern plaatsvindt, kan zelfs de processen buiten de celkern (in het cytoplasma) beïnvloeden. Een proteïnecomplex wordt door het spliceosoom aan het rijpe mRNA vastgehecht (het Exon-Junction-Complex, EJC), waardoor er een effectief transport van het mRNA uit de celkern kan plaatsvinden. Hierbij wordt tegelijkertijd extra informatie overgedragen, die voor een latere kwaliteitscontrole van het mRNA tijdens de translatie zorg draagt (Nonsense-mediated mRNA decay, NMD). Een volledig pre-mRNA komt in een cel niet voor, omdat de introns al tijdens de transcriptie worden verwijderd.

• Bron:wapedia

[Rubeltje]

Hmm kunnen genen nadenken?

Zo ja waarom dan negatieve splicing?

Genen kunnen niet denken, zou ook niet best zijn want anders ontstaan er telkens betere mensen (übermensch wat Hitler in WW II ook wilde). Bovendien is natuurlijke selectie uitgesloten in de huidige maatschappij waarin wij nu leven, ik noem het woord "uitkering" en dan zou de wereld een stuk overbevolkter zijn.

Net zoals ik al zei gebeurt het gewoon per toeval :P.

[Rubeltje]

@ onderhandelen: je hebt het wel zo mooi geplakt maar weet je ook wat het betekend xD?

[onderhandelen]

Toeval denk ik dus niet. Kan namelijk niet voorstellen dat genen zich negatief ontwikkelen door toevalligheid.


k heb geleerd door tijdbestek en invloed van buitenaf.


Reactie op Post 23.

Neen, weet niet wat het betekent is voor mij abacadabra. Maar geen rocket science, zoals het daar staat geschreven. Mooi stukje plak werk he!

[Rubeltje]

Toeval denk ik dus niet. Kan namelijk niet voorstellen dat genen zich negatief ontwikkelen door toevalligheid.


k heb geleerd door tijdbestek en invloed van buitenaf.


Reactie op Post 23.

Neen, weet niet wat het betekent is voor mij abacadabra. Maar geen rocket science, zoals het daar staat geschreven. Mooi stukje plak werk he!

Tijdbestek en invloed van buitenaf zorgen ervoor welke eigenschappen er blijven, die beinvloeden de genen zelf niet

[onderhandelen]

ik snap hem niet

Hoe verklaar je
Kanker dan?
Ziekten die bij Ouderdom horen?
Erfelijke aandoeningen ed?

[Rubeltje]

ik snap hem niet

Hoe verklaar je
Kanker dan?
Ziekten die bij Ouderdom horen?
Erfelijke aandoeningen ed?

Erh misschien moet je ff wat over genen en dergelijken gaan lezen. Kanker kan ontstaan door mutaties van cellen, stofdeeltjes in de lucht die je cellen doorboren en nog veel meer.

Voor de andere twee: dat (kunnen) zijn genetisch overerfbare aandoeningen. Aan de hand van dominante of recessieve allelen wordt bepaald welke eigenschappen tot uiting komen.

Voorbeeld:

Moeder is drager van het syndroom van Cushing.Het syndroom wordt bepaald aan de hand van 2 recessieve allelen. Vader is ook drager. Ze hebben dus geen van beide het syndroom.

Dus deze indeling:

Genotype:

Vader : Rr Moeder: Rr

R= geen ziekte
r= ziekte

De grote R is dominant uiteraard. Als de ouders een kind krijgen kun je de volgende opties krijgen:

RR (geen syndroom)
Rr 2x (geen syndroom)
rr (syndroom)

(aangezien Rr X Rr )

De kans is dus 25 procent dat het kind het syndroom krijgt. Dit is een simpele versie. Aangezien je ook nog met X en Y chromosomale overerfing kan zitten

[onderhandelen]

Leuk om te zien hoe je dat berekend

Als hobbyist, heb ik natuurlek het eea gelezen. Kan daarom zijn dat het ik het verkeerd heb begrepen.

K heb begrepen dat een Gen wel van code kan veranderen, door externe omstandigheden en zodoende andere informatie uit kan zenden, zoals ongecontroleerde celdeling (Tumor) ed.

Dit is de informatie die ik tot mijn beschikking heb.

Een gen draagt de informatie voor een specifieke erfelijke eigenschap in een cel.

Mutaties zijn veranderingen in het erfelijk materiaal (DNA of RNA) van een organisme. Mutaties kunnen ook optreden in het DNA of RNA van virussen, hoewel virussen vaak niet tot de organismen gerekend worden.


Mutaties spelen een belangrijke rol bij veel biologische verschijnselen:

• evolutie
• de ontwikkeling van resistentie bij virussen en bacteriën
  erfelijke aandoeningen
• het ontstaan van kanker
• veroudering

----------------------------------------------------------------------------------
DNA bestaat uit een lange dubbele spiraalvormige keten van bouwstenen. Die bouwstenen zijn de genen. Een gen bevat de code voor een bepaalde erfelijke eigenschap en geeft zo een opdracht aan een lichaamscel. Zo zijn er genen die zorgen voor kleur van de ogen of die ervoor zorgen dat de celdeling stopt.

Om verouderde of beschadigde cellen te vervangen, maakt het lichaam voortdurend nieuwe cellen aan. Dit gebeurt door celdeling: uit één cel ontstaan twee nieuwe, die zich ook weer delen enzovoort.

Normaal gesproken controleert het lichaam dit proces heel goed dankzij de genen in de DNA-keten. Soms gaat er wat mis tijdens de celdeling of door invloeden van buitenaf.

Het lichaam kan de celdeling niet meer zelf corrigeren. Een gen verandert dan en geeft op haar beurt bij celdeling veranderde codes door. Door veranderingen (genmutaties) in het DNA van de genen kan ook een erfelijke ziekte of tumor ontstaan zoals borstkanker.

Een tumor of gezwel is dus het resultaat van overmatig celdeling waarbij de genen in de cel andere eigenschappen hebben gekregen. Zo'n tumor kan goed- of kwaadaardig zijn; alleen bij kwaadaardige tumoren is er sprake van kanker.

Bij erfelijke borstkanker is er een fout in de eicel of zaadcel waaruit deze persoon is ontstaan. Na de bevruchting vindt er celdeling plaats. Dit betekent dat deze fout in alle lichaamscellen aanwezig is en niet alleen in de tumor.

Bron: Kanker, wie helpt patiënt in Limburg? Regionale en behandel informatie

[Rubeltje]

Ja die fouten worden meestal gemaakt in het proces van het lezen van het DNA, waardoor het vervolgens word omgezet naar RNA en weer vertaalt wordt naar DNA.

[onderhandelen]

nu we het over DNA damage hebben, vraag ik mij af in hoeverre supra fysiologische dosissen AS (Testosterone) direct/ indirect negatief invloed heeft op DNA.

Voor de hand liggend, zou men zeggen geen enkele invloed igg geen negatieve.