Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

iL39 evolutie zit in ons DNA - Evo Devo leert ons meer - Renee van Amerongen

1,940 views

Published on

Presentatie van Renee van Amerongen van de lezing die ze hield op de NIBI-conferentie zaterdag 12 januari 2019.

Published in: Science
  • DOWNLOAD FULL eBOOK INTO AVAILABLE FORMAT ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... 1.DOWNLOAD FULL. PDF eBook here { https://tinyurl.com/y6a5rkg5 } ......................................................................................................................... 1.DOWNLOAD FULL. EPUB eBook here { https://tinyurl.com/y6a5rkg5 } ......................................................................................................................... 1.DOWNLOAD FULL. doc eBook here { https://tinyurl.com/y6a5rkg5 } ......................................................................................................................... 1.DOWNLOAD FULL. PDF eBook here { https://tinyurl.com/y6a5rkg5 } ......................................................................................................................... 1.DOWNLOAD FULL. EPUB eBook here { https://tinyurl.com/y6a5rkg5 } ......................................................................................................................... 1.DOWNLOAD FULL. doc eBook here { https://tinyurl.com/y6a5rkg5 } ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... ......................................................................................................................... .............. Browse by Genre Available eBooks ......................................................................................................................... Art, Biography, Business, Chick Lit, Children's, Christian, Classics, Comics, Contemporary, CookeBOOK Crime, eeBOOK Fantasy, Fiction, Graphic Novels, Historical Fiction, History, Horror, Humor And Comedy, Manga, Memoir, Music, Mystery, Non Fiction, Paranormal, Philosophy, Poetry, Psychology, Religion, Romance, Science, Science Fiction, Self Help, Suspense, Spirituality, Sports, Thriller, Travel, Young Adult,
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Be the first to like this

iL39 evolutie zit in ons DNA - Evo Devo leert ons meer - Renee van Amerongen

  1. 1. Evolutie zit in ons DNA evo-devo leert ons meer Evolutie in Actie - NIBI - zaterdag 12 januari dr. Renée van Amerongen Swammerdam Institute for Life Sciences (SILS) Faculteit voor Natuurwetenschappen, Wiskunde en Informatica (FNWI) Universiteit van Amsterdam @wntlab www.vanamerongenlab.nl
  2. 2. Flashback
  3. 3. • onderzoek naar stamcellen en (borst)kanker • onderwijs (ontwikkelingsbiologie, stamcellen en kanker) “van mens (en muis) tot molecuul”
  4. 4. De centrale vraag uit de ontwikkelingsbiologie hoe ontwikkelt 1 bevruchte eicel zich tot een complex organisme
 met 1013 gespecialiseerde cellen? tijdsschaal van uren/dagen/maanden/jaren
  5. 5. Macro evolutie • de geschiedenis van het leven op aarde
 (“tree of life”) • gemeenschappelijke voorouder
 (“last universal common ancestor”, LUCA) geologische tijdsschaal 1859: Origin of Species (Darwin) 2015: https://tree.opentreeoflife.org
  6. 6. Evo-devo waar evolutiebiologie en ontwikkelingsbiologie elkaar ontmoeten wat verklaart de variatie 
 tussen verschillende soorten? 
 
 wat zijn gemeenschappelijke principes?
 (“evolutionary conservation”) elke soort heeft eigen, specifieke bouwplan huidige soorten
  7. 7. Overeenkomsten en verschillen eukaryotische biodiversiteit
  8. 8. Er zijn onnoemelijk veel fascinerende eigenschappen Waarom krijgen olifanten geen kanker? Waarom veroudert de naked mole rat niet? Hoe kan het dat sommige mensen gezond oud worden? Waarom heeft een slang geen poten? Hoe ontwikkelde de mens grotere hersenen?
  9. 9. Een paar vragen om te beginnen Ja Nee
  10. 10. Wie isoleert er DNA in de klas? Ja Nee
  11. 11. Wie legt uit hoe het DNA opgevouwen zit in de celkern? Ja Nee
  12. 12. Wie heeft het wel eens over ‘junk DNA’? Ja Nee
  13. 13. Wie heeft de ‘CRISPR babies’ besproken in de les? Ja Nee
  14. 14. Wie kijkt er wel eens naar de You Tube video’s
 van acapella science? Ja Nee
  15. 15. Wie heeft er wel eens een platworm in stukjes gesneden? Ja Nee
  16. 16. Wie heeft iets gedaan met dit artikel uit de Volkskrant? Ja Nee
  17. 17. Wie behandelt CRISPR/Cas9 in de les? Ja Nee
  18. 18. Wie raakt in de war van CRISPR/Cas9
 en alles wat je ermee kunt? Ja Nee
  19. 19. Wie is met de klas wel eens op één van deze websites geweest? Ja Nee
  20. 20. Wie wil er nu al dringend een vraag stellen? Ja Nee
  21. 21. Een snelle reis door de tijd 384-322 BC Aristoteles de eerste bioloog? • was gefascineerd door embryonale ontwikkeling • bestudeerde verschillen tussen soorten
  22. 22. Een snelle reis door de tijd 384-322 BC Aristoteles 1665
 “cel” 1839 - 1855: celtheorie • alle levende organismen zijn opgebouwd uit cellen • de cel is de ‘basic unit of life’ 
 (bevat alle informatie die nodig is 
 om een organisme te bouwen)
  23. 23. Een snelle reis door de tijd 384-322 BC Aristoteles 1665
 “cel” 1859 Darwin 1839 - 1855: celtheorie • alle levende organismen zijn opgebouwd uit cellen • de cel is de ‘basic unit of life’ 
 (bevat alle informatie die nodig is 
 om een organisme te bouwen) 1859 - : soorten delen een gemeenschappelijk bouwplan 1874 Haeckel
  24. 24. Een snelle reis door de tijd 384-322 BC Aristoteles 1665
 “cel” 1859 Darwin 1953 DNA 1983: PCR 1972:
 recombinant DNA 1970s:
 transfection 1977:
 DNA sequencing 2013: CRISPR 2003:
 human genome 
 sequence
  25. 25. Het humane genoom bevat ‘maar’ 21.000 genen https://www.genome.gov
  26. 26. Het centrale dogma van de moleculaire biologie een gen gen structuur
  27. 27. Minder dan 5% van het DNA codeert voor RNA of eiwitten • Hoe belangrijk zijn genen? • Wat doet de rest?
  28. 28. ‘Comparative genomics’ https://ecrbrowser.dcode.org coderende sequenties (exonen) 
 vaak evolutionair geconserveerd
  29. 29. Genexpressie bepaalt uiteindelijk het gedrag van de cel • genexpressie bepaalt welke eiwitten gemaakt worden • eiwitten bepalen functie en gedrag van de cel
  30. 30. Eiwitten verzorgen de communicatie doorgeven van signalen tussen cellen doorgeven van signalen in de cel
  31. 31. Voorbeeld: Wnt signalering fruitvlieg zoogdieren klauwpad platworm zeekomkommer zebravis
  32. 32. Sommige delen van het bouwplan zijn gemeenschappelijk • kop & staart 
 (lichaamsas) • de juiste onderdelen op de juiste plek
 (segmenten) • gespecialiseerde celtypes meercellige dieren
  33. 33. Wnt signalering bepaalt de oriëntatie van de lichaamsas
 tijdens de embryonale ontwikkeling vroeg muis embryo: vroeg embryo van de klauwpad:
  34. 34. Wnt signalering bepaalt de oriëntatie van de lichaamsas
 tijdens regeneratie Wnt geblokkeerd een vroege voorouder moet miljoenen jaren geleden dus al Wnt gen hebben gehad!
  35. 35. Hoe krijg je de juiste structuren op de juiste plek?
  36. 36. HOX genen zorgen voor segmentatie
  37. 37. als het gen actief is 
 in het verkeerde segment, 
 groeien er complete structuren
 op de verkeerde plek:
  38. 38. Patroonvorming van het zoogdier skelet zelfde principe:
  39. 39. Veel processen zijn ‘evolutionair geconserveerd’ omdat zoveel principes hetzelfde zijn gebleven, 
 kunnen we veel vragen beantwoorden in modelorganismen
  40. 40. In de loop van miljoenen jaren is ook veel veranderd extra kopieën verlies van één of meerdere kopieên
  41. 41. HOX WNT
  42. 42. Hoe ontwikkelde de mens zulke grote hersenen? aap mens
  43. 43. aap mens celdeling van neuronen
  44. 44. Waarom krijgen olifanten geen kanker?
  45. 45. Waarom krijgen olifanten geen kanker? %apoptosenainducerenDNAschade
  46. 46. Hoe krijg je het juiste gen op de juiste plek tot expressie?
  47. 47. Hoe krijg je het juiste gen op de juiste plek tot expressie? poot gezicht hersenen verschillende regulatoire sequenties voor verschillende expressie domeinen
 (‘weefselspecfieke enhancers’)
  48. 48. Hoe krijg je het juiste gen op de juiste plek tot expressie? poot gezicht hersenen verschillende regulatoire sequenties voor verschillende expressie domeinen
 (‘weefselspecfieke enhancers’) het grootste deel van ons DNA 
 heeft een regulatoire functie
 (‘non-coding DNA’)
  49. 49. Enhancers zijn landingsplaatsen 
 voor transcriptie factoren transcriptie factor
 (eiwit) DNA consensus motief
 voor verschillende transcriptie factoren
  50. 50. DNA zit stevig opgerold 
 om een complex
 van histon eiwitten Chromatine = DNA + histon eiwitten 200 bp DNA
 en 8 histon eiwitten 
 per nucleosoom de ‘histon code’ bepaalt of het DNA toegankelijk is of niet
  51. 51. open (bijvoorbeeld: H3K27Ac) dicht (bijvoorbeeld: H3K27me3) een actieve enhancer
 moet in een open gebied liggen
  52. 52. Drie voorwaarden om een gen te kunnen activeren transcriptie factor
 (eiwit) DNA de juiste transcriptie factor moet aanwezig zijn het DNA moet toegankelijk zijn de enhancer moet bij de promoter
 in de buurt kunnen komen
  53. 53. Enhancers kunnen ver bij een gen vandaan liggen genenhancer promoter 800.000 baseparen de ZRS enhancer zorgt voor de juiste expressie van het Shh gen
  54. 54. Mutaties in de ZRS enhancer: polydactyly in Hemingway katten mutatie in de regulatoire sequentie misexpressie van Shh gen een kat met 23 tenen
  55. 55. Maar een slang heeft nooit poten…
 dus hoe test je of een DNA sequentie echt zijn activiteit heeft verloren? een functionele enhancer stuk maken een kapotte enhancer weer repareren
  56. 56. CRISPR/Cas9: 
 een nieuwe techniek om DNA mee te veranderen oorspronkelijk een bacteriëel immuunsysteem
  57. 57. ~20 nt specifieke sequentie
 (liefst uniek)
 Flexibel en simpel toe te passen in het lab enige criterium: gevolgd door een PAM site (nGG)
  58. 58. Wat kun je er mee?
  59. 59. Mutaties in enhancers kunnen bijdragen aan micro-evolutie
  60. 60. Tot slot • verschillen tussen individuen zijn ook terug te voeren op (punt)mutaties in regulatoire sequenties
 • we weten en kunnen steeds meer (testen & knutselen)

  61. 61. Evolutie zit in ons DNA evo-devo leert ons meer

×