Erfelijkheid DNA Chromosomen Genen Fenotype genotype recessief dominant

Erfelijkheid DNA, Chromosomen, Genen, Fenotype, genotype, recessief, dominant, homozygoot, heterozygoot

Genotype • Totaal erfelijke eigenschappen • In de celkern

Fenotype • Totaal zichtbare eigenschappen • Beinvloedbaar door milieu

DNA • • Desoxy Nucleid Acid Dubbele helix In celkern Wirwar van draden

Chromosomen • • Dragers erfelijke eigenschappen Totaal 46 in de mens In paren 23 paar Gesorteerd op gemeenschappelijke eigenschappen

De cel membraan kern organellen

DNA RNA eiwit DNA Celmembraan Kern DNA basen m. RNA Aminozuurketen (= eiwit) Gen eiwit Ribosoom

Menselijke chromosomen 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 X Y

Genen • Staan voor 1 eigenschap • Stukjes op het chromosoom • Verschillende versies van gen=allel

Homozygoot - Heterozygoot HOMOZYGOOT HETEROZYGOOT de 2 allelen op de genplek zijn hetzelfde de 2 allelen op de genplek zijn verschillend

Dominant en recessief • Genen (Allelen) kunnen dominant of recessief zijn – dominant: komt altijd tot uiting (homozygoot en heterozygoot) – recessief: wordt overschaduwd als er een ander gen (allel) aanwezig is (heterozygoot), komt alleen tot uiting als op het op beide chromosomen staat (homozygoot)

geslachtscel bevat een enkelvoudig stel chromosomen. geslachtscellen (voortplantingscellen) versmelten zygote (Chromosomen in paren). Bevruchting

Indeling • • Genetische afwijkingen Chromosomale afwijkingen Embryonale stoornissen Beschadiging tijdens de geboorte ontstaan

Overerving van dominante afwijkingen De ziekte van Huntington Fenotypisch gezonde vader gezonde dochter zieke zoon zieke moeder gezonde zoon zieke dochter

Overerving van dominante afwijkingen De ziekte van Huntington Genotypisch moeder plus vader

Overerving van recessieve afwijkingen Mucoviscidose Fenotypisch drager vader zieke zoon drager dochter drager moeder drager zoon gezonde dochter

Overerving van recessieve afwijkingen Mucoviscidose Genotypisch

Geslachtschromosomen Als bij bevruchting in de kern van de zaadcel een Xchromosoom bevat, ontstaat een zygote met twee X -chromosomen in de kern, hieruit ontwikkelt zich een meisje (XX). Geslachtschromosomen in de geslachtscellen Als bij bevruchting in de kern van de zaadcel een Ychromosoom bevat, ontstaat een zygote met een X-chromosomen en een Y-chromosoom in de kern, hieruit ontwikkelt zich een jongetje (XY). Geslachtschromosomen bij bevruchting

Overerving van geslachtsgebonden afwijking Kleurenblindheid gezonde vader X zonder afwijking Y GEZOND

Overerving van geslachtsgebonden afwijking Kleurenblindheid drager moeder X zonder afwijking X met afwijking DRAGER

Overerving van geslachtsgebonden afwijking Kleurenblindheid gezonde vader ZOON: 50% ZIEK vader: Y moeder: X met afwijking zieke zoon drager moeder

Overerving van geslachtsgebonden afwijking Kleurenblindheid gezonde vader drager moeder ZOON: 50% GEZOND vader: Y moeder: normale X gezonde zoon

Overerving van geslachtsgebonden afwijking Kleurenblindheid gezonde vader drager moeder DOCHTER: 50% DRAGER vader: normale X moeder: X met afwijking drager dochter

Overerving van geslachtsgebonden afwijking Kleurenblindheid gezonde vader drager moeder DOCHTER: 50% GEZOND vader: normale X moeder: normale X gezonde dochter

Epigenetica Studie van erfelijke veranderingen zonder wijziging in de DNA sequenties Genen kunnen ‘aan’ en ‘uit’ staan Genomic imprinting – genomische afstempeling ‘Aan-uit-patroon’ vastgesteld in embryonale fase Milieu invloed op ‘aan-uit-patroon’ Veranderingen kunnen erfelijk overgedragen worden

Epigenetic programming dynamics Embryoadult cells, tissues Gametes Primordial germ cells -gametes M et h ylat io n Gametes Somatic Zygote tissues Aging Genes, transposons Gastrula Blastocyst Zygote Imprinted genes Ma Li tern tt Sy er sal c nt ize are h di Cr op ets Di e ob t-in es du Fo ity ced lat Fo es lat es e Am diu m ino m ed iu aci m d m S FC TG E in rc Ca Genes M et h ylat io n Transposons og e ne s IG M 1 6 Ag me ou diu m ti De -m vel en op t. - Environmental transient / permanent impacts ? Extra. Embryonic tissues Primordial Gonadal ridge germ cells r ty be Pu P SG ing an o n Wectati L a th Bi r n ti o n ta pla Im n ti o za r tl i Fe n ri ti o P e cep n co Ad u l t (Gallou-Kabani & Junien Diabetes 2005)

Epigenetische informatie overdracht Paternaal Maternaal Kiemcellen Ontwikkelings Kiemcellen Gameten programmering Gameten

Ontwikkelings en omgevings factoren van Metabool Syndroom Indulgent lifestyle Energy imbalance Oxidative stress Aging … Previous generations experiences behavior, nutrition Epigenetica CH 3 CH 3 Genotype Oscillatory, circadian, seasonal rhythms perturbation Metabolic, neuronal malprogramming Mitochondrial dysfunction Chromosome/ DNA damage

Chromosomale afwijkingen • Ontstaan a. g. v. delingsfouten, hetgeen resulteert in te veel of te weinig chromosomen • Bijv: syndroom van Down (trisomie 21) syndroom van Turner (X 0) syndroom van Klinefelter (XXY)

Karyotypering d. m. v. vruchtwaterpunctie: diagnostische test GENETISCHE SCREENING wat is een genetische test?

Syndroom van Down

KARYOTYPE TURNER SYNDROOM

Syndroom van Turner

Syndroom van. Klinefelter 47, XXY

Klinefelter Syndrome

Syndroom van Klinefelter

Embryonale storingen • Tijdens de embryonale ontwikkelingen gaat er iets mis, bijv. door ziekte van de moeder: Rode hond, DM, contact met straling, giftige stoffen(medicijnen, alcohol, drugs). • Rhesusantagonisme • Vaak geen aanwijzing • Vb: hartafwijkingen, slokdarmatresie, heupluxatie, spina bifida. • Veel hiervan zijn erfelijk

Perinatale beschadiging • Beschadigingen die zijn ontstaan vlak voor, tijdens of vlak na de geboorte, bijv. : • Hersenbloedingen • Zuurstofgebrek m. a. g. spasticiteit, ADHD • Geelzucht door Rhesusantagonisme

Preventie en Opsporing Erfelijkheidsvoorlichting stamboomonderzoek Chromosomenonderzoek Prenataal onderzoek; vlokkentest, vruchtwaterpunctie, bloedonderzoek, echoscopie • Hielprik • •

Genetische screening? Bevolkingsonderzoek • baarmoederhalskanker • borstkanker • familiare hypercholesterolemie • prenatale screening (infectieziekten, aangeboren afwijkingen) • neonatale screening (hielprik en gehoorscreening)

Genetische screening? Bevolkingsonderzoek • baarmoederhalskanker • borstkanker • familiare hypercholesterolemie • prenatale screening (infectieziekten, aangeboren afwijkingen) • neonatale screening (hielprik en gehoorscreening)

Voorbeeld gezondheidswinst (I) • Hielprik; standaard bij alle (99, 9%) pasgeborenen Wijkverpleegkundige komt thuis langs om bloed af te nemen binnen 72 uur Samen met gehoorscreening

Hielprikkaartje

Hielprik: in NL: PKU vanaf 1974 Autosomaal (=niet op geslachts chromosoom, X of Y)) recessief Zonder behandeling ernstige verstandelijke handicap Behandeling: phenylalanine-arm dieet 1: 18. 000 pasgeborenen = 10 per jaar in NL (Verkerk 1995) Dragerfrequentie 1 op 67 In recente jaren >20/jaar Later CHT, AGS

Neonatal screening NL vanaf 2006 • • PKU (1974) • • • Congenitale hypothyreoidie • (1981) • • • Adrenogenitaal Syndroom • (2002) • • • Medicatie of • dieet ter preventie • • mentale retardatie of 2006 sterfte Biotinidase deficiëntie Cystische fibrose (voorwaardelijk; pilot 2008) Galactosemie Glutaar acidurie type I HMG-Co. A-lyase deficiëntie Holocarboxylase synthase deficiëntie Homocystinurie Isovaleriaan acidemie Long-chain hydroxyacyl Co. A dehydrogenase deficiëntie Maple syrup urine disease MCAD deficiëntie 3 -methylcrotonyl-Co. A carboxylase deficiëntie Sikkelcelziekte Tyrosinemie type I Very-long-chain acyl. Co. A dehydrogenase deficiëntie