Moleculaire mechanismen. De connectie tussen interacties van eiwitten en activiteiten van cellen



Vergelijkbare documenten
ZONDER EIWITINTERACTIES KOM JE NERGENS

KANKER EN KANKERONDERZOEK

Signaaltransductie en celcyclus (COO 6)

Moleculair mechanistisch redeneren

Signaaltransductie versie

1 (~20 minuten; 20 punten)

KANKER EN KANKERONDERZOEK

Diagnostische toets Van HIV tot AIDS?

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

94 Transcriptie en vorming van mrna bij prokaryoten en eukaryoten

Nederlandse Samenvatting 159

Nederlandse Samenvatting

EIWITTEN IN DE HOOFDROL

Naam: Student nummer:

9, Samenvatting door een scholier 1855 woorden 27 november keer beoordeeld. Hoofdstuk 2 Biologie bedrijven

Intermezzo, De expressie van een eiwit.

Vragen bij paragraaf 5.1 en 5.2

Het menselijk lichaam is opgebouwd uit zeer veel cellen. Deze cellen bestaan uit verschillende kamertjes (organellen), die in het celvocht (cytoplasma

Samenvatting Biologie Hoofdstuk 3: Cellen

Cover Page. The handle holds various files of this Leiden University dissertation

EIWITTEN IN DE HOOFDROL

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

BIOLOGIE MOLECULAIRE GENETICA EIWITSYNTHESE VWO KLASSE 6

DNA & eiwitsynthese Vragen bij COO-programma bij hoofdstuk 11 en 12 Life

4,4. Praktische-opdracht door een scholier 2016 woorden 4 november keer beoordeeld

Nederlandse samenvatting

1 (~20 minuten; 15 punten)

De cel metabolisme cel cel- membraan eiwitsynthese DNA aminozuren 1.1 De cel celcyclus celmembraan Afbeelding 1.1


SAMENVATTING IN HET NEDERLANDS

a. Geef de 1-lettercode van de aminozuren in het peptide in de corresponderende volgorde. (4P)

Appendices. Nederlandse samenvatting

Nederlandse Samenvatting

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

Examen Voorbereiding Cellen

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

KANKER. Finish! kankercellen

Leerlingenhandleiding

1. Hoe ziet een cel er uit?

ANTWOORDEN HOOFDSTUK 6 VAN GEN TOT EIWIT

HOOFDSTUK 1: CELLEN VAN ONS LICHAAM

Samenvatting. Samenvatting

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

GENETICA EN EVOLUTIE. Pearson Basisboek biologie VWO Hoofdstuk 3 Linda Grotenbreg (MSc.)

We wensen je veel succes met studeren en het halen van jouw tentamens!

Organisatieniveaus (niveau: expert)

StAR Search. De functie van het StAR eiwit bij de steroïdogenese. Marjolein van Uitert, Kim Vane, Bart Raven en Arjen van Norel 1/25

Tentamen Genetica Studentnr:

1) Tot de flexorenvan de knie behoort o.a. A) M Soleus B) M Glutaeus maximus C) M Gastrocnemius D) M Vastus medialis. Vragen les 1 fysiologie

Nederlandse samenvatting voor geïnteresseerden buiten het vakgebied

Les wetenschappen: biologie

Samenvatting de Wit :25 Pagina Optima Grafische Communicatie. Nederlandse Samenvatting

STEMPEL DE WEG VAN GEN NAAR EIWIT

Begrippen Hoofdstuk 3

Phospoinositides and Lipid Kinases in Oxidative Stress Signalling and Cancer W.J.H. Keune

Nederlandse samenvatting

1: Nanotechnologie. 2: Cellen bekijken

hij deze richting heeft bepaald, hoe zorgt hij dan dat hij ook daadwerkelijk begint te bewegen? Om dit soort vragen te beantwoorden moeten we nog

Nederlandse samenvatting

Cellen in het lichaam.

proliferatie & apoptose Kanker: toename proliferatie (ontregeling celcyclus), + afname celdood (ontregeling apoptose). Normaal epitheel Kanker

Uitzaaiing: de rol van tumorstamcellen

Computer Ondersteund Onderwijs (COO).

Samenvatting biologie thema 2

Nederlandse samenvatting

Samenvatting Biologie Hoofdstuk 22 het topje van de eiwitberg

Nederlandse Samenvatting

Samenvatting 95 SAMENVATTING

1. Injectie van cytochroom c in het cytosol van een cel

Molecular analysis and biological implications of STAT3 signal transduction Schuringa, Jan Jacob

Een totaalmodel voor Limb Girdle Spier Dystrofie gebaseerd op functionele netwerken tussen eiwitmoleculen

Rondleiding door de cel

Appendix Nederlandse samenvatting Resum en Català Curriculum vitae List of publications Acknowledgments

Scheikundige begrippen

KANKER. kankercellen Finish!

STEMPEL DE WEG VAN GEN NAAR EIWIT

GENEXPRESSIE VERVOLGOPDRACHT

Benzodiazepinen. Eindexamen vwo biologie pilot 2014-II

Samenvatting Biologie Hoofdstuk 1

Samenvatting Biologie Thema 1: Organen en cellen

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts Biologie: Eukaryote cel 7/2/2015. dr. Brenda Casteleyn

In afbeelding 1 is onder andere een cel met celwand van een plant weergegeven.

Chapter 6. Nederlandse samenvatting

Samenvatting Biologie Hoofdstuk 4 groei

KANKER EN KANKERONDERZOEK

2. mitochondriën leveren de benodigde energie. Eiwit-flagellen zogen voor de beweging van staart

Archaebacteriën. Eubacteriën. Eukaryoot

Nederlandse Samenvatting

Samenvatting en algemene discussie Het DNA, de drager van alle genetische informatie, wordt constant bedreigd door verschillende factoren.

Stamcellen zijn ongedifferentieerde cellen die zich blijven delen. Drie verschillende stamcelbronnen zijn:

-receptoren in celmembranen van bepaalde neuronen. Na binding van de neurotransmitter GABA aan een GABA A

Dutch Summary. Nederlandse Samenvatting

Membranen, membraantransport en cytoskelet Versie 2015

van de cel Bioinformatica het probleem Inleiding Medisch Technische Wetenschappen Bioinformatica Deel 1 Celbiologie Elementaire celbiologie

Samenvatting. Nederlandse

ZONDER CELDELING GEEN KANKER

Studentnummer: Schrijf je naam en studentnummer op elk vel. Omcirkel het juiste antwoord.

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

NEDERLANDSE SAMENVATTING KANKER

Transcriptie:

Moleculaire mechanismen De connectie tussen interacties van eiwitten en activiteiten van cellen

The Hallmarks of Cancer Hanahan and Weinberg, Cell 2000 Niet afhankelijk van groei signalen Apoptose ontwijken Ongevoelig voor anti-groei signalen Veranderde stofwisseling in de cel Ontwijken van het immuunsysteem Angiogenese Weefsel invasie & metastase Oneindig replicatievermogen

Celactiviteiten Er zijn cellen in je lichaam die Delen Dood gaan Insuline produceren Zuurstof transporteren Voedingsstoffen opnemen Etc.

Celdeling: wat moet er gebeuren? Verdubbelen en verdelen DNA, eiwitten, membranen, organellen etc. Hoe? of Wat is het mechanisme?

Opdelen van celactiviteiten Celdeling Verdubbelen van celinhoud Verdelen van celinhoud Chromosomen verdubbelen Meer cytoplasm Verdelen van DNA Verdelen van organellen DNA replicatie Eiwit synthese Mitose Transport van chromosomen Transport van organellen Hoe? / wat is het mechanisme?

Eiwit activiteiten Er zijn eiwitten in je lichaam die Reacties versnellen Stoffen afbreken (voedsel) Herkennen (receptoren) Selecteren/ doorlaten (membraan eiwitten) Stoffen vervoeren (hemoglobine) DNA aflezen Hoe? Moleculaire interacties

Basis ideeën over eiwit interacties Willekeurige (warmte)beweging Willekeurig botsen Aantrekken en afstoten alleen heel nabij Sleutel /slotprincipe (niet alleen voor enzymen) Interactie = aangaan bindingen tussen de moleculen, maar daardoor ook veranderingen in bindingen in de moleculen > vormverandering

Alleen als het past

Sleutel Slot?

Sleutel Slot?

Willekeurige beweging http://www.youtube.com/watch?v=fadxd2iv-ua

Willekeurige beweging http://www.youtube.com/watch?v=ptyp8uon0lk

Self -assembly http://www.youtube.com/watch?v=x-8mp7g8xoe

Self -assembly http://www.youtube.com/watch?v=ybptusodega

Vormverandering

Eiwit interacties http://www.youtube.com/watch?v=ms_ehuvvkkk

Basis ideeën over eiwit interacties Willekeurige (warmte)beweging Willekeurig botsen Aantrekken en afstoten alleen heel nabij Sleutel /slotprincipe (niet alleen voor enzymen) Interactie = aangaan bindingen tussen de moleculen, maar daardoor ook veranderingen in bindingen in de moleculen > vormverandering

Eiwit activiteit: (in)activeren

Eiwit activiteit: (in)activeren

Eiwit activiteit: (in)activeren

Moleculaire mechanismen De interacties tussen eiwitten (en andere moleculen) leiden tot eiwit activiteiten. Moleculaire mechanisme verklaren hoe een geheel van eiwitactiviteiten samen kan leiden tot grotere activiteiten in de cel. Welke eiwitten? Welke interacties? Welke eiwit-activiteiten? Waar en wanneer? (organisatie)

Celactiviteit: blaasje beweegt naar het celmembraan. Mechanistische verklaring: HOE?

Inner life of the cell http://www.youtube.com/watch?v=mszlckmc4hw

Kinesin (lopend eiwit) http://www.youtube.com/watch?v=llxlbb9zbj4

Moleculair mechanistisch redeneren Als ik kijk naar een plaatje van signaalroute weet ik: Dat alle moleculen een ruimtelijke structuur hebben die bepaald wordt door de chemische interacties tussen de atomen van het molecuul Dat alle moleculen trillen en dat alle moleculen die niet verankerd zijn willekeurig bewegen en botsen. Dat moleculen chemische interacties aangaan, die de eigenschappen (vorm en chemische groepen) en daardoor interactiemogelijkheden van de moleculen kunnen veranderen.

Moleculair mechanistisch redeneren Bij moleculair mechanistisch redeneren vraag ik me af: Waar kijk ik naar: Over welke hoe/waardoor-vraag gaat het? Welke (soort) deeltjes spelen een rol? Hoe zijn de deeltjes georganiseerd (plaats/tijd)? Wat is de beginsituatie en de eindsituatie? Kom ik via logische stappen (op basis van moleculaire interacties) van beginsituatie tot eindsituatie? Welke moleculen hebben interactie? Hoe wordt dat weergegeven of beschreven? Wat gebeurt er door die interactie? Hoe wordt dat weergegeven of beschreven? Welke deeltjes en/of veranderingen spelen een rol, maar staan niet beschreven of weergegeven? Welke hoe-vragen blijven er over? Welke gaten zitten er in de causale keten? Welke vermoedens/hypotheses heb ik over deze openstaande hoe-vragen?

Moleculair mechanistisch redeneren Een leerling laat zien dat hij moleculair mechanistisch redeneert: Als hij er blijk van geef zich bewust te zijn van het feit dat aan alle veranderingen in de cel moleculaire interacties ten grondslag liggen. Elke verandering kan in principe verklaard worden uit interacties van moleculen. Dat een leerling dit idee beheerst valt af te leiden uit het type vragen dat hij stelt en de hypotheses die hij daarbij hanteert. Als hij herkent dat de doelgerichte beweging van eiwitten zoals die in animaties wordt weergegeven, een foutieve weergave is van iets dat in werkelijkheid random beweging door botsing van deeltjes is. Als hij gebruik maakt van mechanistische termen: trillen, willekeurig bewegen, botsen, hechten, bindingen aangaan, bindingen verbreken, van vorm veranderen, loslaten. Als hij in zijn redenering causale verbanden legt tussen de een verandering en de daarop volgenden verandering. Dit is te herkennen aan het gebruik van de woorden: als dan, en doordat Als hij het ontbreken van causale verbanden herkent. Dit is te herkennen aan het gebruik van de vraag: waardoor? (of slordig gebruik van varianten als waarom? en hoezo?)

Startplaats van het gen

Eiwit in de signaalroute localisatie Bind aan Activiteit G Groeifactor Buiten de cel Receptor Activeert receptoren Eiwit in de signaalroute localisatie Bind aan Activiteit Receptor met kinase activiteit In celmembraan Groeifactor Protease Koppelt fosfaatgroepen aan andere eiwitten Eiwit in de signaalroute localisatie Bind aan Activiteit P Protease In cytoplasma Receptor Repressor Knipt andere eiwitten Eiwit in de signaalroute localisatie Bind aan Activiteit R Repressor In cytoplasma Protease Transcriptiefactor Blokkeert andere eiwitten Eiwit in de signaalroute localisatie Bind aan Activiteit T Transcriptiefactor In cytoplasma DNA RNA-polymerase Activeert RNApolymerase R- pol Eiwit in de signaalroute RNApolymerase localisatie in Kern Bind aan DNA Transcriptiefactor Activiteit Maakt mrna kopie van het gen

Opdracht 1 Organiseer de verschillende onderdelen op zo n manier dat er een mechanisme ontstaat waarbij binding van de groeifactor leidt tot afschrijven van het gen. Schrijf hieronder stapsgewijs de moleculair mechanistische verklaring op door gebruik te maken van daardoor / doordat / als dan.

- P - P

Opdracht 2 Een van de veranderingen in kankercellen: de cellen krijgen continu of te veel groeisignalen. Mutaties in het DNA kunnen er voor zorgen dat dit gebeurt. Ga voor elk van de eiwitten in het schema na welk type mutatie(s) in het DNA dit eiwit zodanig beïnvloedt dat dit uiteindelijk leidt tot continu of te veel signaal tot celdeling Is het gen dat codeert voor dit eiwit een proto-oncogen of een tumorsupressor gen?

Eiwit in de signaalroute Groeifactor Effect nodig voor continu of meer signaal Mutatie die dit effect kan veroorzaken Proto-oncogen (P) of tumorsuppressor (T)? Receptor met kinase activiteit Protease Repressor Transcriptiefactor

Eiwit in de signaalroute Groeifactor (P) Effect nodig voor continu of meer signaal Meer groeifactoren Mutatie die dit effect kan veroorzaken Amplificatie groeifactor-gen Verhoogde transcriptie groeifactor-gen Receptor met kinase activiteit (P) Protease (P) Meer receptoren Continu actieve receptoren Continu actieve protease Amplificatie receptor-gen Verhoogde transcriptie receptor-gen Mutatie in kinase domein (continu actief) Mutatie in activatie domein (ook zonder fosfaatgroep actief) Repressor (T) Inactieve repressor Afwezigheid repressor Vervroegd stopcodon in repressor-gen (geen of niet-functioneel eiwit) Transcriptiefactor (P) Transcriptiefactor die niet kan binden aan repressor Meer transcriptiefactor Amplificatie transcriptiefactor-gen Verhoogde transcriptie door mutatie in promotor Mutatie in repressor-bindingsplaats