H7 Erfelijkeheid

Genen, Chromosomen, DNA, Genotype, Fenotype, Stamboomonderzoek,

prenatale diagnostiek

7.1 Je bent Uniek

Eigenschappen, recombinatie, crossing-over, mutaties, variatie

• Genetica bestudeert hoe overeenkomsten en verschillen tussen organismen ontstaan en hoe en in welke mate eigenschappen vastliggen in genen/chromosomen.

• Tussen organismen van een bepaalde soort zijn veel overeenkomsten. (mensen hebben 95% hetzelfde DNA)

• Variatie ontstaat door geslachtelijke voortplanting (d.m.v. recombinatie, crossing-over en mutaties).

• Het ontstaan van nieuwe combinaties van erfelijke eigenschappen door meiose en bevruchting heet Recombinatie.

Meiose, hoe zat dat ook al weer?

• animatie meiose

Crossing-over

• Tijdens Profase-I als de homologe chromosomen dicht tegen elkaar aanliggen, kunnen chromatiden van twee chromosomen kruisen.

• Soms leidt dit tot breuk en verwisseling van delen van de chromatiden.

• Hierdoor ontstaan nieuweCombinaties.

7.2 Wat je chromosomen ‘vertellen’.

Geslachtschromosomen, lichaampje van Barr, karyogram, chromosomale

afwijkingen

Karyogram

• Karyogram = ‘foto’ van de chromosomen tijdens de metafase van de mitose. Chromosomen zijn gerangschikt per paar op grootte.

• Geslachtschromosomen bevatten informatie voor geslachtsbepaling. Man XY & Vrouw XX

• In de lichaamscellen van een vrouw blijft één X-chromosoom gespiraliseerd. = lichaampje van Barr. Ook zichtbaar in niet delende cellen

SRY-gen

• Bij mannen ligt op het Y-chromosoom het SRY-gen (Seks-determinating Region Y).

• Dit gen activeert of remt een hele serie andere genen.

• Ontbreekt het SRY-gen of werkt het niet goed, dan ontwikkeld het embryo zich tot een meisje ook al heeft het XY

Chromosoom te veel/te weinig

• Monosomie: bij 1 van de 23 chromosomenparen ontbreekt een chromosoom miskraam

• Trisometrie: bij 1 van de 23 chromosomenparen is een extra chromosoom (bij chromosoom 21 veroorzaakt dit syndroom van Down)

• Beide afwijkingen ontstaan door een fout tijdens de meiose. De homologe chromosomen gaan niet uit elkaar (non-disjunctie) en komen in één geslachtscel terecht.

7.3 Een mens is meer dan zijn genen

Genotype + Milieu bepalen FenotypeTweelingonderzoek, aangeboren

eigenschappen, erfelijke eigenschappen

Genotype, Fenotype en Milieu

• Genotype: het totaal aan genen van een individu. Wordt aangeduid met letters. (bv. BB/Bb/bb).

• Fenotype: waarneembare eigenschappen van een individu. (bv blauwe ogen/bruine ogen).

• Fenotype is het gevolg van een samenspel tussen je genotype en het in- en uitwendige milieu.

Aangeboren of Erfelijke

• Het fenotype dat je bij de geboorte hebt is aangeboren. Het hoeft niet allemaal erfelijk te zijn. Zo kunnen door invloeden in de baarmoeder, bijvoorbeeld door stoffen die de moeder binnen krijgt, bepaalde afwijkingen optreden. Deze zijn aangeboren, maar niet erfelijk.

Nature vs Nurture

• Is een eigenschap aangeboren (nature) of aangeleerd (nurture).

• Tweelingonderzoek speelt hierbij een grote rol.• Eeneiige tweelingen hebben dezelfde genen (nature).

Onderlinge verschillen zijn dus veroorzaakt door verschillen in hun milieu (nurture). Vooral goed te zien bij tweelingen die gescheiden zijn opgevoed.

• Twee-eiige tweelingen hebben verschillende genen, maar groeien tegelijkertijd op, vermoedelijk onder de zelfde omstandigheden. Verschillen hiertussen zullen vermoedelijk dus erfelijk zijn.

7,4 Je genen geef je door

Stamboom, dominant, recessief, monohybride kruising, homozygoot, hterozygoot, drager, X-

chromosomale overerving, dihybride kruisingen, intermediaire overerving, co-dominantie

• Gen: deel van een chromosoom met de gecodeerde informatie voor één erfelijke eigenschap.

• Allel = hoe ziet het gen er uit, welke eigenschap hoort er bij. B.v. bij het gen voor oogkleur heb je het allel B (bruin) en b (blauw).

• Locus: de plaats van een gen in het chromosoom. Ligt voor elk gen vast.

• Homozygoot: twee allelen van een paar zijn gelijk (BB of bb)

• Heterozygoot: twee allelen van een paar zijn ongelijk (Bb)

• Dominant allel: komt bij een heterozygoot individu tot uiting in het fenotype

• Recessief allel: komt in het fenotype niet tot uiting als op het overeenkomstige locus in het homologe chromosoom een dominant gen aanwezig is

• Intermediair fenotype: bij een heterozygoot individu komen beide genen tot uiting (b.v. BB is zwart, bb is wit en Bb is grijs)

• Co-dominantie: er is sprake van meer dan één dominante factor oor een eigenschap. (b.v. bloedgroepen: AA/Ai = bloedgroep A; BB/Bi is bloedgroep B; AB is bloedgroep AB; ii is bloedgroep 0.

Autosomaal vs X-chromosomaal

• Chromosomen: structuur met één of dubbele strengen DNA waarin lineair de genen liggen gerangschikt.

• Autosomen: niet-geslachtschromosomen . Bij de mens 22 paar homologe chromosomen.

• Homologe chromosomen: chromosmen met overeenkomstige loci (enkelvoud locus). Komen ook overeen in lengte en ligging van het centromeer

• Geslachtschromosomen: X- en Y-chromosoom. Bepalen het geslacht van het individu.

X-Chromosmaal

• Op het x chromosomen liggen meerdere genen. Op het Y-chromosoom ligt SRY-gen en verder bijna niets)

• Het gen voor kleurenzien (en dus ook kleurenblindheid) is X-chromosomaal. Dat van bloederziekte ook.

• Aandoeningen die het gevolg zijn van X-chromosomale genen, komen veel vaker voor bij mannen dan bij vrouwen.

• Drager/draagster: Een gezond individu, dat een recessief ongunstig allel in het genotype heeft.

• Monohybride kruisingen: er wordt gelet op één kenmerk, b.v. oogkleur

• Dihybride kruisingen: er wordt gelet op twee kenmerken, b.v. oogkleur en haarkleur

• P-generatie = ouders• F1 generatie = nakomelingen van P• F2 generatie = nakomelingen van F1 bij

onderling kruisen

Wetten van Mendel (mono-hybride kruising)

• Dominantieregel: bij paring van twee ongelijke homozygote ouders lijken alle nakomelingen op de ouder met dominante genen.

• Uniformiteitsregel: Bij paring van twee ongelijke homozygote ouders lijken alle nakomelingen op elkaar

• Splitsingsregel: bij paring van twee heterozygote ouders (P) met een talrijk nakomelingschap krijg je de volgende verhoudingen in de F1 (eerste generatie nakomelingen):

• Fenotypeverhouding 3:1 bij dominantie• Fenotypeverhouding 1:2:1 bij onvolledige dominantie• Genotypeverhouding 1:2:1

7.5 Als genen afwijken

Erfelijkheidsonderzoek, prenatale diagnostiek

• Door erfelijkheidsonderzoek kunnen artsen de kans op een ernstige erfelijke afwijking berekenen.

• Prenatale diagnostiek wordt gebruikt om eventuele (erfelijke) afwijkingen bij een embryo of foetus op te sporen

Prenatale diagnostiek• Vlokkentest: uit de vlokken van de ontwikkelende placenta worden

cellen van het embryo gehaald. Op deze cellen wordt een gentest gedaan. Kan vanaf ongeveer 10 weken zwangerschap. 2% kans op miskraam

• Vruchtwaterpunctie: cellen van de foetus worden uit het vruchtwater opgezogen door een naald door de buik van de moeder in het vruchtwater te steken. Kan vanaf 16 weken. 0,5 % kans op miskraam

• Bloed van foetus kan vanaf 19 weken verkregen worden door een bloedvat in de navelstreng aan te prikken

• Echoscopie. Hierbij wordt geen genetisch materiaal getest. Hoe het embryo in de baarmoeder zit en of alle botten, het hart, hersenen, nieren, enz zich ontwikkelen is te zien op een echo. Kan ook nog later in de zwangerschap.

• Nieuwe techniek: verzamelen van embryonale cellen (afkomstig van de placenta) uit het bloed van de moeder

De uitslag, en dan……?

• Als de test slecht uitvallen, wat dan?– Kind geboren laten worden– Zwangerschap afbreken (abortus)

• Centrum voor Erfelijkheidsvoorlichting geeft ouders begeleiding bij deze moeilijke beslissing