Back to frontpage
Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Hoe kan een mens 100.000 verschillende eiwitten hebben, terwijl er maar 25.000 genen zijn?

Ik las ergens dat de mens zo'n 100.000 verschillende eiwitten (nodig) heeft voor zijn functioneren.
Nu dacht ik dat de blauwdruk voor de synthese in het DNA lag, maar dat codeert slechts voor zo'n 25.000 genen. Dus hoe worden die andere 75.000 eiwitten gemaakt?

Maw op welke manieren worden eiwitten gemaakt?

erotisi
8 jaar geleden
in: Biologie
3.8K
fremar
8 jaar geleden
Hier staat een uitleg maar zelf versta ik er niets van...aan u de eer:
http://www.allesoverdna.nl/examenvoorbereiding/dna-eiwitsynthese-en-eiwitten.html
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Hoe kan het Nederlands honderdduizenden woorden hebben, terwijl we maar 26 letters kennen?
erotisi
8 jaar geleden
Ja die optie was ik even vergeten, want die is natuurlijk ook al bekend van de aminozuren codering.

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (2)

Hoi Erotisi,

er zijn inderdaad slechts een beperkt aantal genen, maar het aantal mogelijke combinaties (en volgorden) is enorm. wanneer de aanmaak van een eiwit gecodeerd wordt, zal daar meestal meer dan 1 gen bij komen kijken. Zouden wij slechts 6 genen hebben, dan zouden die al 6x5x4x3x2x1 = 720 (!) verschillende zaken kunnen coderen. Natuurlijk zijn lang niet al onze genen betrokken bij het coderen van eiwitten, maar het is vrij makkelijk uit te rekenen hoeveel genen er minimaal nodig zouden zijn (in theorie!) om 100.000 eiwitten te coderen; al met 9 genen kun je 362.880 verschillende combinaties maken. dat zijn er verrassend weinig en uiteraard ligt het niet zo simpel als ik nu suggereer; er zijn veel meer genen betrokken bij het coderen van eiwitten, maar inderdaad wel in combinatie met elkaar. De bron geeft hier (naar mijn mening) begrijpelijke informatie over.

Toegevoegd na 3 minuten:
Ik vond nog een Nederlandse versie van hetzelfde, maar helaas met veel minder informatie. voor de volledigheid toch maar even vermeld.
(Lees meer...)
Bronnen:
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Dank! Ik was erg benieuwd naar het antwoord op deze vraag.
tinus1969
8 jaar geleden
Min; Hier lijken aminozuren en eiwiten verward te worden. Ik weet overigens niet waar het getal 100K verschillende eiwitten vandaan komt -er zijn nogal wat schattingen in omloop,waaronder sommige fout.
erotisi
8 jaar geleden
"Ondanks het feit dat er ongeveer 100.000 verschillende eiwitten voorkomen in eukaryoten, zijn er veel minder verschillende domeinen, structuurmotieven en eiwitvouwingen." https://nl.wikipedia.org/wiki/Eiwitstructuur
tinus1969
8 jaar geleden
@erotisi; in deze context is die 'ongeveer 100.000 verschillende eiwitten;' weinig meer dan een ruwe schatting. Het gaat hier bovendien om eukaryoten; dus om alle cellen met kern, een groep die zulke verschillende organismen omvat als plasmodium, paardebloemen, en mensen. Kortom, er is geen tegenstelling tussne de 100K die hier genoemd is, en de 25K genen die je elders noemt. Ga eerst op zoek naar een betrouwbare schatting van het aantal eiwitten in mensen.
erotisi
8 jaar geleden
"Tegenwoordig denken we dat elke cel minstens 100.000 verschillende typen eiwitten kan bevatten."
http://www.kennislink.nl/publicaties/eiwitten-met-adresstickers In https://books.google.nl/books?id=TpvWs2ABvqoC&pg=PA93&lpg=PA93&dq=hebben+mensen+100.000+verschillende+eiwitten&source=bl&ots=rCBkTAWly9&sig=D-LyV6Mrw0AV3ZJKCh21J76AgEs&hl=nl&sa=X&ved=0ahUKEwjf04eKiODJAhWI8A4KHS9SD_k4FBDoAQgbMAA#v=onepage&q=hebben%20mensen%20100.000%20verschillende%20eiwitten&f=false wordt tevens gesproken over 100k verschillende eiwitten in het menslijk lichaam
tinus1969
8 jaar geleden
In alle gevallen gaat het om (oude) ruwe schattingen. In beide gevallen zonder nadere onderbouwing. Vooral die eerste (uit 2001!) zegt weinig meer dan 'Tegenwoordig denken we dat elke cel minstens 100.000 verschillende typen eiwitten kan bevatten.'
Wat zijn de argumenten die die schatting onderbouwen? Het grappige is namelijk, dat de genome projecten juist later zijn gebruikt om zulke schattingen bij te stellen.
https://medium.com/the-physics-arxiv-blog/human-genome-shrinks-to-only-19-000-genes-21e2d4d5017e But by the time the human genome project began in the late 1990s, the highest estimates put the number at 100,000 and the number has continued to shrink. In 2001, the initial sequence of the human genome cut the figure dramatically. The International Human Genome Sequencing Consortium put it at 30,000 while a rival group led by Craig Venter estimated the number at 26,000 (inmiddels is de beste schatting blijkbaar: 19000).
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
@ Tinus, blijkbaar lees je de vraag naar de letter en niet naar de geest. Waar erotisi zich blijkbaar voor interesseert, is hoe je met zo weinig (nu ja, relatief gesproken) genen zo veel eiwitten kunt coderen. Ik aanvaard je min, maar wil je er wel op wijzen dat het aantal mogelijke verschillende aminozuren veel lager ligt dan het aantal mogelijke verschillende eiwitten. Ook wil ik erop wijzen dat ik eiwitten noem, omdat dit in de vraag genoemd wordt. Dus geen idee waaraan ik die min heb verdiend. Verder wil ik nog opmerken dat als ergens sprake is van voortschrijdend inzicht, het wel hier is. Dus welke getallen we ook noemen, ze zullen alle niet meer zijn dan een gissing en dus zal het aantal van 19.000 ook weinig houdbaarheid vertonen. Ondermeer daarom heb ik geprobeerd de vraag op meer principiele wijze te beantwoorden, het spijt me dat ik er niet in geslaagd ben een voor jou bevredigend antwoord te vinden
tinus1969
8 jaar geleden
@WillemNeoChorio, ook jij houdt vast aan het idee dat er meer eiwitten dan genen zouden zijn. Maar trek ik nu juist consequent in twijfel.
Laat eerst iemand met een bewijs komen dat er werkelijk (veel) meer eiwitten dan genen zijn. het aantal genen is geteld; het zijn er zo'n 19K. Wie heeft het aantal eiwitten werkelijk geteld? En niet alleen alleen maar wat gespeculeerd?
Even afgezien van de discussie over hoeveel eiwitten de mens, wil ik wel in gaan op de manieren waarop eiwitten gemaakt worden.


Als het DNA afgelezen wordt, wordt er pre-messengerRNA (pre-mRNA) aangemaakt tijdens de transcriptie (i.a.w. omschrijving).
https://nl.wikipedia.org/wiki/Transcriptie_(biologie)
Dit pre-mRNA bevat exons (coderende sequenties) en introns (niet-coderende sequenties). Het pre-mRNA wordt vervolgens bewerkt tot mRNA en verlaat daarna de celkern.
https://nl.wikipedia.org/wiki/RNA-processing
Buiten de celkern wordt het mRNA door ribosomen gebruikt als code om eiwitten te maken tijdens de translatie (i.a.w. vertaling). Hierbij coderen 3 letters van de mRNA sequentie (een codon) voor 1 aminozuur. Deze aminozuren worden aan elkaar geplakt tot een peptide keten en vouwen vervolgens tot een eiwit.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Translatie_(biologie)
Dat is in een notendop hoe eiwitten aangemaakt worden: DNA>RNA>eiwit.

Tijdens de bewerking van het pre-mRNA worden de intronen eruit geknipt. Dit heet splicing.
https://nl.wikipedia.org/wiki/Splicing
Hierbij kan ook alternatieve splicing optreden, waarbij behalve introns ook bepaalde exons uit het pre-mRNA verwijderd worden, of bepaalde introns niet verwijderd worden. Hierdoor kunnen uit 1 gen, dus meerdere eiwitten gevormd worden.

Aangezien 3 letters van het mRNA coderen voor 1 aminozuur, kun je in principe een mRNA sequentie op 3 manieren aflezen. Door te beginnen bij 1 letter verder op het mRNA krijg je een hele andere aminozuur volgorde. Hierdoor kun je van 1 gen, dus totaal verschillende eiwitten krijgen.
https://en.wikipedia.org/wiki/Open_reading_frame

Ten slotte kunnen zoals WillemNeoChorio al aangeeft, meerdere genen gecombineerd worden om eiwitten te maken. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij de aanmaak van antilichamen tijdens de VDJ-recombinatie, die bij een eerdere vraag van je besproken is.
https://en.wikipedia.org/wiki/V(D)J_recombination

Ik hoop dat ik het een beetje begrijpelijk geschreven heb. Het is nogal een complex onderwerp om in 2500 tekens uit te leggen...
(Lees meer...)
Bronnen:
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
erotisi
8 jaar geleden
Die uitzondering van de T en B-cellen is natuurlijk wel een heel bijzondere. Er lijkt mij bij deze nl niet zozeer sprake van gebruik van verschillende genen, maar eerder van het op verschillende manier (kunnen) opknippen van genen. Maar denk je dat overige eiwitten echt door meerdere genen te combineren verschillende eiwitten ontstaan of denk je eerder dat het aantal eiwitten minder is en dat elk gen apart staat voor een apart soort eiwit? Bovendien vraag ik me nog af of de manier van opvouwen voor een ander soort eiwitten kan zorgen?
Verwijderde gebruiker
8 jaar geleden
Klopt, bij T- en B- cellen is een geval apart. Het ligt er ook aan hoe je een gen definieerd. Ik twijfelde er een beetje aan om deze toe te voegen, maar de laatste bron benoemd het wel op deze manier. Wat wel voorkomt is dat eiwitten gecodeerd door meerdere genen samen komen tot een complex. Deze kunnen door samenstelling van verschillendd eiwit subeenheden van functie verschillen. Deze subeenheden worden natuurlijk wel door afzonderlijke genen gecodeerd. Ik weet niet of er verschillende functionele eiwitten kunnen ontstaan door de manier van opvouwen. Het kan wel voor ziekte zorgen. Prion ziektes als BSE zijn hier een voorbeeld van.
tinus1969
8 jaar geleden
Een uniek gen = een unieke aminozuur volgorde = één vouwing.

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 2500
Gekozen afbeelding
+