Het Y-chromosoom ontrafeld

De genetische informatie van bijna alle menselijke chromosomen is al zo’n 20 jaar bekend. Alleen de genetische code van uitgerekend het kleinste chromosoom, het Y-chromosoom, bleek moeilijk te kraken. Pas in 2023 lukte het met een nieuwe methode. Nu de DNA-code bekend is, valt er licht op bepaalde gezondheidsproblemen van mannen.

Opdrachten
Lees The Y-chromosome infographic
1  Het SRY-gen (punt 7) codeert voor een eiwit dat bindt aan het DNA, dichtbij een serie andere genen die daardoor tot expressie komen. Door de eiwitproducten van deze genen differentiëren de embryonale geslachtsorganen in mannelijke geslachtsorganen.
Binas 71F
Wat is de naam van een DNA-bindend eiwit, zoals gecodeerd door het SRY-gen?

2  Uit welk punt(en) van de infographic is af te leiden dat er naast de geslachtschromosomen ook andere chromosomen betrokken zijn bij de ontwikkeling van het geslacht van mensen?

3  Een hypothese over de functie van het repetitieve DNA (punt 10) van het Y-chromosoom is, dat dit deel andere genen (op andere chromosomen) aan- of uitschakelt. Licht met behulp van deze informatie punt 11 van de infographic toe.

Bekijk How the new sequence of the Y-chromosome could unlock new possibilities for mankind.
Lees Menselijk Y-chromosoom voor het eerst volledig in kaart gebracht en Eindelijk: wetenschappers ontcijferen het mannelijk geslachtschromosoom.
4  Beschrijf de methode waarop wetenschappers de basenvolgorden van de andere chromosomen (het X-chromosoom en de autosomen) hebben bepaald.

5  Om de basenvolgorde van het Y-chromosoom te bepalen, knipten wetenschappers het chromosoom in heel grote stukken van miljoenen basen lang. Daarna gebruikten zij het enzym helicase om de stukken DNA in de twee complementaire strengen te scheiden. Deze strengen gleden daarna door een piepklein gaatje, waar een laser met computer elke base afzonderlijk detecteerde.
Binas 76A
Het helicase is normaal gesproken erg actief in een bepaalde fase van de celcyclus. Welke fase is dit?

6  Doordat de computer overlappende basenvolgordes herkent, waren de wetenschappers in staat alle gevonden informatie aaneen te koppelen tot één Y-chromosoom. Dat gebeurde vroeger ook met de andere chromosomen.
Waardoor konden zij toen het Y-chromosoom niet in kaart brengen en met de techniek met veel langere stukken DNA wel?

7  De wetenschappers bepaalden de basenvolgorde van het Y-chromosoom van 41 mannen. Waarin verschilde het Y-chromosoom van die mannen vooral?

8  In welk geval is het terecht om het grote aantal repeats van het gen af te doen als junk-DNA?

9  Er zijn minstens twee stukken DNA van het Y-chromosoom (PAR1 en PAR2) die perfect homoloog zijn met stukken DNA van het X-chromosoom. Wat is de belang van deze stukken DNA?

10  De hybride nakomelingen van een kruising tussen twee verwante soorten (bijvoorbeeld tussen een paard en een ezel, of een leeuw en een tijger) ontwikkelen zich wel tot volwassen dieren, maar deze zijn onvruchtbaar. Er zijn geen homologe delen op het X- en het Y-chromosoom.
Binas 76B1 en B2
Verklaar dat door mitose (gewone) lichaamscellen wel kunnen ontstaan, maar dat de hybride dieren geen geslachtscellen vormen doordat de meiose niet goed gaat.

11  Na bestudering van het Y-chromosoom ontdekten wetenschappers dat er andere, tot dan toe onbekende genen, in het DNA aanwezig zijn. Wat is de functie van die genen?

12  Hoe kan het Y-chromosoom helpen bij het bestuderen van de migratiestromen van mensen in het verleden?

 

Bronnen
NHI The Y-chromosome infographic
New scientist Menselijk Y-chromosoom voor het eerst volledig in kaart gebracht
Scientias Eindelijk: wetenschappers ontcijferen het mannelijk geslachtschromosoom
DSC.Science How the new sequence of the Y-chromosome could unlock new possibilities for mankind

Meer weten?
NCBI The Y-chromosome and its impact on health and disease
SciShow Why Y-chromosomes might disappear (4.00-8.01)

 

Wil je meer weten over onze biologie methode Nectar?

Naar website

Meer informatie over dit onderwerp kun je vinden in Nectar (editie 4 en 4.1) 4 vwo H2 Cellen, H4 Voortplanting en 6 vwo H17 DNA