biologie vwo 2017-I Gespierder door gendoping

Vergelijkbare documenten
Examen VWO. biologie. tijdvak 1 maandag 22 mei uur

Het enzym dat verantwoordelijk is voor het vastleggen van de imprint na de DNA-replicatie is een DNA-methyltransferase.

STEMPEL DE WEG VAN GEN NAAR EIWIT

STEMPEL DE WEG VAN GEN NAAR EIWIT

Tentamen Genetica Studentnr:

94 Transcriptie en vorming van mrna bij prokaryoten en eukaryoten

Schieten op de boodschapper met enkel- streng RNA gen-uitschakeling anti- sense oligonucleotides RNA interference

vwo eiwitsynthese 2010

Een bijzondere band tussen grootvader en kleinkind

HERKANSINGSTENTAMEN Moleculaire Biologie deel 2, 5 Jan 2007

Van mens tot Cel oefenvragen 1. De celdeling bestaat uit verschillende fasen. Hoe heten de G1, S en de G2 fase samen?

Grootste examentrainer en huiswerkbegeleider van Nederland. Biologie. Trainingsmateriaal. De slimste bijbaan van Nederland! lyceo.

Toelatingsexamen arts geel Biologie Vraag 1

Toelatingsexamen arts blauw Biologie Vraag 1

Biotechnologie deel II

ANTWOORDEN HOOFDSTUK 6 VAN GEN TOT EIWIT

Basisstof 7 Genetische variatie

Nederlandse samenvatting

TENTAMEN BIOCHEMIE (8S135) Prof. Dr. Ir. L. Brunsveld :00 17:00 (totaal 100 punten) 6 opgaven in totaal (aangegeven tijd is indicatie)

Hetzelfde DNA in elke cel

Eindexamen vwo biologie pilot I

Samenvatting Biologie B2

biologie pilot vwo 2015-I

genen vachtkleur genotype fenotype BB, Bb, of Bb l zwarte vacht gen voor een donkere bb of bb l bruine vacht kleur (autosomaal) b l b l


Samenvatting Biologie DNA

biologie vwo 2015-I Testen op sikkelcelziekte

Hand-out bij de oefen- en zelftoets-module bij hoofdstuk 7 van 'The Molecular Biology of the Cell', Alberts et al.

DNA & eiwitsynthese Oefen- en zelftoetsmodule behorende bij hoofdstuk 16 en 17 van Campbell, 7 e druk December 2008

8,6. Samenvatting door Jasmijn 2032 woorden 9 januari keer beoordeeld. Biologie voor jou. Biologie samenvatting hoofdstuk 4 Genetica

1 (~20 minuten; 20 punten)

Door recombinatie ontstaat een grote vescheidenheid in genotypen binnen een soort. (genetische

Gentechnologie & moleculaire analysetechnieken Godelieve Gheysen eerste zit

Welke van de bovenstaande celorganellen of levensprocessen kunnen zowel in prokaryote, als in eukaryote cellen voorkomen?

Vertaalproblemen? Nieuwe inzichten in de productie van het ziekte van Huntington eiwit Jij zegt tomaten huntingtine

BIOLOGIE MOLECULAIRE GENETICA EIWITSYNTHESE VWO KLASSE 6

Synthetische biologie in de praktijk. igem TU Eindhoven 2016

Biotechnologie deel I

UvA-DARE (Digital Academic Repository) Silencing of HIV-1 co-factors Eekels, J.J.M. Link to publication

GENEXPRESSIE VERVOLGOPDRACHT

DNA knip techniek (CRISPR/Cas9) bij cystinose

Nederlandse Samenvatting. Nederlandse Samenvatting

DNA & eiwitsynthese (Junior College Utrecht) Vragen bij COO-programma

Humane levenscyclus 1

Toelatingsexamen arts geel Biologie Vraag 1

Nederlandse Samenvatting

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Biologie: Erfelijke informatie in de cel 6/29/2013. dr. Brenda Casteleyn

Tentamen Van Mens tot Cel

BIOKLOK DE BIOLOGISCHE KLOK IN DE LES MODULE B HAVO. klok. www. bio. .nl

Biotechnologische behandelingen in ontwikkeling

Examen Voorbereiding Erfelijkheid

2 Leg uit hoe de verschillende subtypes van Chlamydia trachomatis zijn ontstaan. Beschrijf de rol van antibioticagebruik hierin.

Mitochondriële ziekten

Erfelijkheid van de ziekte van Huntington

biologie vwo 2017-II Bananen bedreigd

Van mutatie naar ziekte

6,4. Samenvatting door E woorden 6 december keer beoordeeld. Biologie voor jou

Genetica & Evolutie Deeltentamen 1 Versie

4 VWO thema 4 Genetica EXAMENTRAINER OEFENVRAGEN

Welke van de bovenstaande celorganellen of levensprocessen kunnen zowel in prokaryote, als in eukaryote cellen voorkomen?

Samenvatting. Samenvatting

Gene silencing samenvatting

vwo erfelijkheid 2010

Desoxyribose heeft 5 C-atomen. De fosfaatgroep zit aan het 5e C-atoom en de stikstofbase aan het 1e C-atoom.

Verslag Biologie Drosophila Melanogaste

GENEXPRESSIE VOORBEREIDENDE LES

Practicum: het maken van een DNA-profiel

Nederlandse samenvatting

Mutation detection and correction experiments in epidermolysis bullosa simplex Schuilenga-Hut, Petra Henriette Lidia

Het menselijk genoom. Inleiding Medisch Technische Wetenschappen. Bioinformatica Deel 2. Gevouwen chromosoom. X chromosoom DNA.

Tot de kern van de zaak komen

<A> Thymine is een pyrimidinebase en vormt 3 waterstofbruggen met adenine. <B> Adenine is een purinebase en vormt 2 waterstofbruggen met thymine.

<A> Adenine is een purinebase en vormt 2 waterstofbruggen met thymine. <B> Guanine is een pyrimidinebase en vormt 2 waterstofbruggen met cytosine.

Overzicht van therapeutische ontwikkelingen. 13 april 2013

Afsluitende les. Leerlingenhandleiding. DNA-onderzoek en gentherapie

Simulatie van een DNA-vaderschapstest

1 (~15 minuten; 15 punten)

Examen Voorbereiding DNA. Teylingen College Leeuwenhorst 2015/ JasperOut.nl. Thema 2 DNA

2,4. Samenvatting door R woorden 5 maart keer beoordeeld. Biologie voor jou. Stofwisseling Biologie. Atomen en Moleculen

Moleculaire biologische technieken

Intermezzo, De expressie van een eiwit.

Nederlandse Samenvatting

GENOMISCH KOOKBOEK LEERLINGENHANDLEIDING

Algemene Samenvatting

Genetica & Evoltie Deeltentamen a. X- chromosoom gebonden recessief. b. Autosomaal recessief. c. X- chromosoom gebonden dominant.

Vraag Antwoord Scores. Aan het juiste antwoord op een meerkeuzevraag worden 2 scorepunten toegekend.

Citation for published version (APA): van Galen, P. L. J. (2014). Molecular regulation of human hematopoietic stem cells.

Oefenvragen Mens tot Cel

4 HAVO thema 4 Erfelijkheid EXAMENTRAINER OEFENVRAGEN

Ziekte van Pompe. Wat is de ziekte van Pompe? We kunnen de fout bij RNAsplitsing. corrigeren

Beste leerling, Om een zo duidelijk mogelijk verslag te maken, hebben we de examenvragen onderverdeeld in 4 categorieën.

(~30 minuten; 20 punten)

Tentamen Celbiologie. DATUM TIJD 14 tot 17 uur ZAAL N109 Wentgebouw. Beantwoord elk onderdeel op een apart vel. Veel succes!

199 Hoofdstuk 2 In Hoofdstuk 3 Hoofdstuk 4 en 5

Nederlandse Samenvatting

De antwoorden op vragen 1 en 2, 3 en 4, en 5 t/m 8 graag op verschillende vellen schrijven. Vergeet ook niet op de 3 vellen je naam en studentnr.

Periode 9 deel 2 DNA TECHNIEKEN

Toevoeging bij hoofdstuk 10 07/05/2012 A. Het maken van een genomische bank

Nobelprijs Fysiologie of Geneeskunde 2006 voor de ontdekking van RNA-interferentie

Transcriptie:

Gespierder door gendoping Het overdragen van genetisch materiaal naar menselijke cellen voor de behandeling van ziektes bevindt zich nog in een experimenteel stadium. Deze techniek zou ook gebruikt kunnen worden als gendoping bij sporters. Het is inmiddels al gelukt om muizen door gendoping supergespierd te maken. Een goede kandidaat voor gendoping is een afbeelding gemuteerd gen voor myostatine. Myostatine remt de activatie van satellietcellen. Dat zijn cellen in de spieren die kunnen delen en differentiëren naar myoblasten, de voorlopers van spiervezels. Onder leiding van Dr. Schuelke, kinderneuroloog bij het UMC te Berlijn, is onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van spiermassa bij kinderen. Aan een Duits jongetje met een gemuteerd myostatine-gen is te zien wat het resultaat van deze mutatie is (afbeelding ). Schuelke onderzocht de familiestamboom van het jongetje (nummer III- in afbeelding ). Zowel de opa van het jongetje als twee ooms waren bijzonder sterk en gespierd. Ook moeder oogde gespierd, maar niet zo gespierd als haar zoon. Over de vader van het jongetje is dit niet bekend. Voor genetisch onderzoek was alleen materiaal van het jongetje en zijn moeder beschikbaar. Van beiden werd een fragment van 66 basenparen van het myostatine-gen vermenigvuldigd met PCR. Een restrictie-enzym werd gebruikt om de mutatie op te sporen. Alleen in het wild-type gen knipt het enzym dit fragment in twee delen: een van 5 bp en een van bp. Het mutantgen wordt door dit restrictie-enzym niet geknipt. Met gel-elektroforese werden de fragmenten op lengte gescheiden. Het resultaat van de elektroforese is weergegeven in afbeelding. Kleine fragmenten van bp zijn hierin niet te zien.

afbeelding I II? 4 5 6 7 III afbeelding Uit de familiestamboom, gecombineerd met het genetisch onderzoek, is af te leiden hoe gespierdheid als gevolg van een mutant-myostatine-gen overerft. p 5 Hoe erft de eigenschap over? A autosomaal onvolledig dominant B autosomaal recessief C X-chromosomaal onvolledig dominant D X-chromosomaal recessief

In theorie is het mogelijk het myostatine-gen bij een sporter uit te schakelen en hem zo supergespierd te maken. Een manier om het gen knock down te maken, is door RNA-interferentie (RNAi). De expressie van het gen voor myostatine wordt daardoor verminderd. In afbeelding 4 is het proces van RNA-interferentie, waarbij gebruik wordt gemaakt van een plasmidevector, schematisch weergegeven. afbeelding 4 plasmide met genconstruct Via een vector komt een genconstruct in de kern van een cel. sense antisense shrna Op basis hiervan ontstaat mrna met een sense - en antisense - deel die een haarspeld- RNA (shrna) vormen. dicer Het enzym dicer bewerkt het shrna tot een stukje interfererend dubbelstrengs RNA (sirna). RISC sirna geactiveerd RISC mrna 4 Dit sirna bindt aan eiwitcomplex RISC (RNA-induced silencing complex) en wordt enkelstrengs. 5 Het antisense-rna in het geactiveerde RISC bindt aan complementair rijp mrna, waarna dit wordt gesplitst en vervolgens afgebroken. Door RNA-interferentie kan de myostatineproductie in satellietcellen verminderen. Vier processen zijn: transcriptie van het genconstruct transcriptie van het myostatine-gen translatie van het mrna op basis van het genconstruct 4 translatie van het myostatine-mrna p 6 Welk proces wordt door de RNA-interferentie voorkómen, met als gevolg dat de productie van myostatine vermindert?

Een groep onderzoekers uit Japan en Indonesië heeft deze manier van gendoping onderzocht bij gezonde muizen. Ze kozen twee fragmenten van het myostatine-gen als potentiële knock-downsequenties (K en K). Van elk fragment werd dubbelstrengs DNA geconstrueerd. Dat werd ingebouwd in een plasmide en verpakt in liposomen ingespoten in de beenspieren van muizen. Voor de constructie van knock-down-dna-fragmenten van het myostatinegen zijn delen van exons gebruikt. p 7 Verklaar waarom het niet zinvol is om hiervoor introndelen van het gen te gebruiken. Een haarspeld-rna (shrna) ontstaat als in het mrna een sense- en een antisense-sequentie voorkomen (zie afbeelding 5) die complementair zijn. afbeelding 5 haarspeld - RNA 5ꞌ sense ꞌ antisense Een deel van de coderende streng van DNA-fragment K uit het myostatine-gen dat codeert voor het sense-deel van het shrna heeft als nucleotidenvolgorde: 5' - AAATACCAGTGCCTTTTTTT - ' p 8 Wat is de nucleotidenvolgorde van het antisense-deel in de coderende streng van dit K-genfragment? A 5 ' - UUUAUGGUCACGGAAAAAAA - ' B 5' - UUUUUUUCCGUGACCAUAAA - ' C 5' - AAAAAAAGGCACUGGUAUUU - ' D 5' - AAAAAAAGGCACTGGTATTT - ' E 5' - TTTTTTTCCGTGACCATAAA - ' 4

Naast de sense- en antisense-dna-sequenties bevinden zich ook promotors in de genconstructen. In afbeelding 6 is de coderende streng van een deel van het genconstruct K getekend. Twee plaatsen zijn aangegeven met P en Q. afbeelding 6 5ꞌ K - sense K - antisense ꞌ P Q p 9 Wat is de functie van een promotor? En waar in het K-genconstruct is een promotor aanwezig? functie plaats A start(punt) transcriptie op plaats P B start(punt) transcriptie op plaats P en plaats Q C start(punt) translatie op plaats P D start(punt) translatie op plaats P en plaats Q De onderzoekers zochten in het bloed van de muizen naar sporen van de gendoping, maar ze vonden niets. In de eerste vier weken na de behandeling kon het genconstruct nog wel in spierweefsel worden aangetoond, daarna niet meer. Om dit type gendoping bij sporters aan te tonen zou dus ten minste elke maand een spierbiopt genomen moeten worden. Een dergelijke belastende methode zal echter niet worden toegepast. De Nederlandse Dopingautoriteit adviseert om een detectiemethode op basis van proteomics -technieken te ontwikkelen; daarmee wordt regelmatig het eiwitprofiel in een bloedmonster van de sporter bepaald. p 0 Leg uit dat het gevonden eiwitprofiel in het bloedmonster van een sporter wél op knock-down van myostatine zou kunnen wijzen, maar dat dit nog geen bewijs voor gendoping is. 5