Date:   

 

 
DNA




Links:

- Wat is DNA

- Overzicht van de FMF-mutaties
- Codes mutatie basenparen
- Internationaal klinisch laboratoria; waar wordt FMF
  onderzocht?

- GeneTest
  (
genetica informatie van Universiteit  Washington)
- Wat is Gene Therapy (Gen therapie)
 
Inleiding Gene Therapy  (download .pdf formaat) /
  (bekijk het online)

 
GeneTherapy een nieuw tool voor genezing van
   ziekten
VIDEO

 

 







Human Genome Project

Onderzoekers hebben jaren geleden de codes van de genen ontcijferd. Heel mooi natuurlijk. Zou dit dan het einde kunnen zijn van allerlei vervelende ziektes? Zou kanker voorkomen of helemaal genezen kunnen worden. Dit klinkt mooi maar knoeien met genen geeft risico`s. Hiervoor is grondig onderzoek noodzakelijk totdat men er zeker van kan zijn dat het veilig is en ook daadwerkelijk toegepast kan worden bij patienten.

Gene Therapy
Een Gene Therapy is een experimenteel techniek voor het behandelen of verhinderen van ziektes. Bij dit onderzoek wordt er gekeken naar drie behandelmethodes:
- vervanging van de gemuteerde gen met een correcte gen;
- buiten werking stellen van de gemuteerde gen;
- een andere gen plaatsen die de werking van de gemuteerde gen tegenwerkt.

Bekijk de video d.d. 2012: GeneTherapy een nieuw tool voor genezing van ziekten VIDEO
Afbeelding 1)

CHROMOSOMEN

In de kern van de cel, de celkern, zitten 23 paar chromosomen. Van elk chromosoom hebben wij in elke lichaamscel 2 exemplaren, waarvan er telkens één van vader en één van moeder is. Er zijn in elke lichaamscel 23 chromosoomparen, dus in totaal 46 chromosomen. Chromosomen zijn de dragers van alle genetische informatie en zijn opgebouwd uit genen. Men vermoedt dat de mens ongeveer 30.000 genen heeft in elke cel. De meeste van deze genen zijn ontdekt tijdens het
Humane Genome Project*. Chromosomen zijn voor te stellen als lange, dunne strengen, die bestaan uit een stof die chromatine wordt genoemd. Chromatine is een combinatie van DNA en een aantal belangrijke eiwitten die een rol spelen bij het opvouwen van de lange strengen DNA.


Chromatine:
Indien de DNA-strengen uit één celkern achter elkaar gelegd zouden
worden, ontstaat er een draad van twee meter. Een celkern is
daarvoor te klein (een gemiddelde cel heeft een diameter van
ongeveer vijftien miljoenste meter), daarom zijn de draden opge-
wonden rond eiwitbolletjes. Op deze manier ontstaat de structuur
die we chromatinedraad (chromatine) noemen. Deze chromatinedraad
is ook weer spiraalvormig opgevouwen tot een chromosoom.





 
* Humane Genome Project:
Een grootschalig wetenschappelijke project waaraan onderzoekers
uit de hele wereld deelnamen om de code van het erfelijk materiaal
te ontcijferen en alle genen te identificeren.

Humane Genome Project Information >>
Afbeelding 2)
DNA - Deoxyribo Nucleic Acid (Desoxyribonucleïnezuur)

De DNA streng lijkt op een soort van wenteltrap, waarbij twee spiraalvormige ketens aan elkaar vast zitten. Deze twee lange ketens (strengen van nucleotiden) zijn spiraalsgewijs om elkaar heen gewikkeld (dubbele helix) waarbij de verbinding tussen die twee ketens wordt gevormd door de vier verschillende basen van het DNA, de zogenaamde baseparen. Basen zijn de bouwstenen van het DNA.



Basen:
A (adenine)
C (cytosine)
G (guanine)
T (thymine)


C hecht aan G in de tegenoverliggende keten en
A hecht aan T in de tegenoverliggende keten.
De ketens worden bij elkaar gehouden door waterstofbruggen en aantrekkingskrachten tussen de basen van elk paar.

Zo vinden we op het DNA een lange reeks basenparen G-C, A-T, C-G en T-A in wisselende volgorde. Deze lange reeks van basen bevat de unieke code voor onze erfelijke eigenschappen; Eén gen omvat een groot aantal van deze basen.
(Het menselijk DNA bevat zo'n drie miljard van die basenparen. De volgorde van deze basen vormen een chemisch alfabet)

 Omdat genen zorgen voor de productie van een eiwit, kan een mutatie leiden tot een verandering van de vorm of functie van dat het eiwit, of tot een verlaagde of verhoogde vorming van dit eiwit. In sommige gevallen kan dit een erfelijke ziekte veroorzaken.
GENEN

Een gen is een stukje van het DNA dat de code bevat voor een eigenschap. Elk gen bevat de genetische code voor één bepaalde eigenschap en bevat miljoenen reeks van lettercombinaties. Sommige eigenschappen hebben kortere reeks lettercombinaties en sommige heel lang. Elke code, dus elk gen, bevat de informatie om één van de vele eiwitten te vormen waaruit ons lichaam is opgebouwd. Eiwitten zijn de bouwstenen van ons lichaam. Eiwitten zijn essentieel voor een cel. Zij zorgen voor de stevigheid van een cel, bepalen of de cel een zenuwcel, spiercel, haarcel wordt of een andere taak krijgt. Sommige eiwitten zijn enzymen die biochemische reacties sturen of die onderdeel van de spijsvertering zijn. Eiwitten vormen dus de basis voor het goed functioneren van ons lichaam.
MUTATIES

Een verandering in DNA wordt mutatie genoemd. Omdat genen zorgen voor de productie van een eiwit, kan een mutatie leiden tot een verandering van de vorm of functie van dat het eiwit, of tot een verlaagde of verhoogde vorming van dit eiwit. In sommige gevallen kan dit een erfelijke ziekte veroorzaken. Mutaties kunnen ontstaan door verschillende oorzaken. Ze ontstaan voornamelijk door foutjes tijdens de miljarden celdelingen die elke cel ondergaat en waarbij het erfelijk materiaal telkens gekopieerd moetworden. Het is niet verwonderlijk dat er foutjes(mutaties) ontstaan tijdens dit copiëringsproces. Sommige omgevingsfactoren zoals radioactieve straling of medicijnen zoals chemotherapie kunnen eveneens mutaties in DNA veroorzaken. Normaal zorgen fouten in het DNA ervoor dat de cel zich vernietigt om te voorkomen dat deze fouten doorgegeven worden aan nieuwe cellen. Cellen hebben hiervoor een zelfmoordprogramma (dit wordt “Apoptose” genoemd). Sommige fouten ontstaan doordat onze DNA-reparatiesystemen niet goed werken. Maar fouten ontstaan ook door tabaksrook, te veel alcohol of zon, doordat die schade aan het DNA aanrichten. Het is daarom belangrijk blootstelling aan die factoren zoveel mogelijk te vermijden om de kans op fouten in het DNA zo klein mogelijk te houden. Mutaties kunnen worden overgeerfd van ouder op kind. Dit verklaart uiteraard waarom sommige ziekten erfelijk zijn. In het laboratorium kan men DNA onderzoeken om mutaties op te sporen. Uiteraard kan men niet al het DNA en alle genen onderzoeken, maar slechts dat gen(en) waarvan men denkt dat het een mutatie draagt. Zelfs het onderzoek van slechts één enkel gen is meestal arbeidsintensief omdat de mutatie(s) op zeer verschillende plaatsen in dat gen kunnen zitten. Voor vele erfelijke ziekten geldt dat iedere patient zijn eigen specifieke mutatie(s) heeft. In vele gevallen moet men dus het gehele gen dat meestal uit duizenden bouwstenen bestaan onderzoeken. Dit verklaart ook waarom genetisch onderzoek zo duur is en zo lang duurt.
ERFELIJKE ZIEKTE

Sommige genetische aandoeningen komen alleen tot uiting wanneer beide ouders een afwijkend gen doorgeven. Veel ouders weten niet of zij drager zijn van een bepaalde aandoening, daarom kan er totaal onverwacht een kind geboren worden met deze ziekte. Bij toeval kunnen beide ouders drager zijn van eenzelfde recessief gen. Die kans wordt groter als ze familie van elkaar zijn, bijvoorbeeld neef en nicht. Dit verklaart ook dat er in een huwelijk tussen bloedverwanten meestal een verhoogd risico is op een erfelijke ziekte bij hun kinderen.

In het laboratorium kan men DNA onderzoeken om mutaties op te sporen. Uiteraard kan men niet al het DNA en alle genen onderzoeken, maar slechts dat gen(en) waarvan men denkt dat het een mutatie draagt. Zelfs het onderzoek van slechts één enkel gen is meestal arbeidsintensief omdat de mutatie(s) op zeer verschillende plaatsen in dat gen kunnen zitten. Voor vele erfelijke ziekten geldt dat iedere patiënt zijn eigen specifieke mutatie(s) heeft. In vele gevallen moet men dus het gehele gen dat meestal uit duizenden bouwstenen bestaan onderzoeken. Dit verklaart ook waarom genetisch onderzoek zo duur is en zo lang duurt.
Voor de meeste recessieve ziekten komt het dragerschap voor bij 1 op 50 tot 1 op 200 mensen.
OVERERVING

Genen erf je van je ouders. Soms erf je fouten die een bepaalde ziekte kunnen veroorzaken van je ouders. Dan is er sprake van erfelijke ziekte.
1. Autosomaal dominante overerving
2. Autosomaal recessieve overerving
3. X-gebonden dominante overerving
4. X-gebonden recessieve overerving
5. Multifactoriële overerving

Bijzondere situaties:
6. Mitochondriële overerving
    (Mitochondriën erf je alleen van je moeder. Dat komt omdat de mitochondriën zich niet in de kern, maar in het cytoplasma van de cel bevinden. Het
     cytoplasma is  het deel van de cel dat zich buiten de kern bevindt
)
7. Mozaïcisme
    (Soms komt het voor dat een deel van de cellen in het lichaam een andere erfelijke samenstelling heeft dan de rest van de cellen. Het kan daardoor
     voorkomen dat iemand maar in lichte mate verschijnselen heeft, afhankelijk van het celtype en van het percentage afwijkende cellen daarin.)
 
Autosomaal betekent dat de overerving voor zowel jongens als meisjes geldt.

1. Autosomaal dominant
Genetische aandoeningen waarvan het overervingpatroon autosomaal is, worden overgedragen via één van de tweeëntwintig paar autosomen. Er is sprake van dominante overerving wanneer het afwijkende gen van één van de ouders bepalend (dominant) is voor de uitkomst van het genenpaar. Dat betekent dat een ziekte ook tot uiting komt wanneer het overeenkomstige gen van de andere, niet-dominante, ouder normaal is.

Geslachtsgebonden aandoeningen worden overgedragen via een van de geslachtschromosomen (dus via het X- of Y-chromosoom).

2. Autosomaal recessief
Bij autosomaal recessieve overerving van een ziektebeeld hebben beide ouders van een patiënt ieder een genafwijking, en heeft de patiënt van elk van beide ouders juist de twee afwijkende genen gekregen. De ouders hebben als dragers van slechts een genafwijking met daarnaast een normaal gen geen verschijnselen van de aandoening.


Afbeelding 4)  Overerving

 

3 en 4   X-gebonden overerving

Bij X-gebonden recessieve aandoeningen zien we een ander overervingpatroon. Bij een vrouw komt zo'n aandoening tot uiting wanneer beide X-chromosomen (dus van beide ouders) het afwijkende gen bevatten. Dit is dus hetzelfde als bij 'gewone' recessieve overerving. Een man zal de ziekte echter al krijgen wanneer het in enkelvoud aanwezige X-chromosoom afwijkt. Het Y-chromosoom bij de man bevat namelijk geen genen die de afwijking op het X-chromosoom kunnen 'compenseren'. Een afwijking op het enkelvoudige X-chromosoom leidt daarom al tot 'expressie' (uiting) van de ziekte.

5. Multifactoriele overerving

Genen spelen niet altijd de enige rol bij het ontstaan van ziekten. Van steeds meer ziekten blijkt dat een samenspel van meerdere genen en invloeden van buitenaf bepaalt of iemand wel of niet ziek wordt. Daarom noemen we dit multifactorieel(door meerdere factoren) veroorzaakte aandoeningen. Bij multifactoriële aandoeningen zijn duidelijke regels voor de overerving moeilijker aan te geven. Hooguit kunnen kinderen de aanleg voor een bepaalde eigenschap of aandoening erven van hun ouders. Maar of die kinderen hier later last van krijgen, hangt af van allerlei andere factoren zoals voedingsgewoontes, infecties of contact met schadelijke stoffen. Bij multifactoriële aangeboren aandoeningen gaat al tijdens de ontwikkeling van de vrucht in de baarmoeder iets mis, waardoor het kind met een aandoening wordt geboren.

Een voorbeeld van een multifactorieel overervende aandoening is suikerziekte (diabetes mellitus type 1). Van suikerziekte zijn vele genetische risicofactoren bekend, dit is de aanleg die je van je ouders kunt erven. Er is vaak echter een invloed van buitenaf nodig, zoals bijvoorbeeld een virusinfectie, die ervoor zorgt dat iemand die aanleg heeft voor diabetes de aandoening ook daadwerkelijk krijgt.


Er bestaan drie groepen van erfelijke afwijkingen:

1. Chromosoomafwijkingen : te veel of te weinig chromosomen, of een fout in de structuur van de chromosomen (vorm, grootte).
2. monogene aandoeningen : worden veroorzaakt door een mutatie (verandering) of een defect van één enkel gen.
3. polygenische of multifactoriële aandoeningen : worden veroorzaakt door een defect van meerdere genen, gecombineerd met omgevingsfactoren
    (voeding, roken, milieu, infecties...).

Bij een autosomaal recessief erfelijke aandoening moeten beide exemplaren van een bepaald gen afwijkend zijn. Dit is het geval wanneer je van elk van beide ouders het foute exemplaar hebt overgeërfd. Heb je één slecht en één goed exemplaar, dan ben je wel drager maar eigenlijk gezond. Dan heb je de ziekte niet, maar kun je het abnormale gen wel overdragen aan je kinderen.
Autosomaal (niet-geslachtsgebonden) RECESSIEVE overerving

Heeft iemand voor een bepaald kenmerk een gemuteerd (veranderd) gen dat recessief is, dan zal die persoon daar doorgaans niets van merken. Op het bijbehorende chromosoom kan immers het 'gezonde' gen liggen dat dominant is. Dit gezonde gen is dominant omdat het meestal een eiwit produceert dat zodanig actief is, dat een beperkte dosis al voldoende is. Vaak gaat het hier om de aanmaak van een enzym dat een belangrijke rol heeft in de stofwisseling.
Iemand kan dus gezond zijn, maar wel drager van de genmutatie die tot de aandoening kan leiden. Zo zijn we, zonder het te weten, allemaal drager van verschillende fouten in het DNA.

Als beide ouders echter drager zijn van hetzelfde gemuteerde recessieve gen, dan kunnen zij dit gemuteerde gen allebei doorgeven aan hun kind. De kans dat dit gebeurt is 25%. Er is immers 50% kans om van één ouder het gemuteerde gen te ontvangen en daar weer 50% kans van om het gemuteerde gen ook van de andere ouder te krijgen. Natuurlijk is ook de combinatie van een normaal gen met een afwijkend gen mogelijk, de kans daarop is 50%. Deze nakomelingen zijn dus weer drager van de aandoening. Het kind kan ook van beide ouders het normale gen erven, de kans daarop is 25%.

     Afbeelding 3)  MEFV gen verdeeld in exons
EXONS

Het verantwoorde gen voor FMF heet MEFV. De gen kan weer onderverdeeld worden in exons.

 

Voor de uitgebreide overzicht van de mutaties
zie
hier het tabel.

Voor de codes van de mutaties
zie
hier het overzicht.