https://www.bioplek.org/animaties/moleculaire_genetica/inhoudmolerf.html
19.1 DNA compact verpakt in chromosomen
DNA | bron1, Binas 67F1, 71A, B, C, E
Desoxyribonucleotiden zijn de bouwstenen, bestaande uit een
fosfaatgroep, een suikergroep, en een nucleïnebase (stikstof).
Dubbelstrengs, waarbij de nucleïnebasen vaste basenparen
vormen (A-T en C-G) d.m.v. waterstofbruggen.
De strengen zijn in een spiraalvorm om elkaar gedraaid tot een dubbele helix: de
fosfaatgroepen en suikers vormen de trapleuning, en nucleïnebasen de traptreden van de
wenteltrap.
Desoxyribose is een C5-molecuul (5 C-atomen).
De C-atomen zijn genummerd, met op het 1 e, 3e
en 5e C-atoom een OH-groep.
o In DNA op nummer 1 een nucleïnebase,
op nummer 5 de fosfaatgroep.
o Koppeling van nucleotiden gebeurt door
binding van fosfaat (5’ C-atoom) aan
nucleotide (3’ C-atoom) van het
naastgelegen deoxyribonucleotide.
Het uiteinde van de streng waar de
hydroxylgroep vrij blijft, is het 3’ einde; het uiteinde met een vrije fosfaatgroep het 5’ einde.
Complementaire strengen hebben tegengestelde richting: 3’ en 5’ uiteinde liggen gespiegeld.
De volgorde van de nucleïnebasen in een gen levert de genetische code voor een erfelijke
eigenschap. Mutaties in een gen leiden tot veranderingen in de genetische informatie en dus
tot varianten van een gen: allelen.
Chromosomen | bron 1, Binas 70A, B, C
DNA ligt verpakt m.b.v. eiwitten (histonen). Een eenheid hiervan (nucleosoom) bestaat uit
146 basenparen (DNA ligt 2x om een histon gewikkeld) en 8 histonen.
o De zure/negatieve fosfaatgroepen hechten aan basische/positieve histonen.
Histonen van verschillende nucleosomen zijn onderling ook verbonden d.m.v. een extra ‘los’
H1-histon: resultaat is dikke draad = chromatinedraad.
Chromatinedraden rollen verder op en vormen gezamenlijk chromatine: al je DNA (2m) past
zo in de celkern.
In de profase van de mitose (kerndeling) zullen de verdubbelde chromatinedraden nog
verder oprollen m.b.v. eiwitten: vormen verdubbelde chromosomen + voorkomt verstrikking
van de draden.
, In de celkern | Binas 79B, C
In de kern van een niet-delende cel zijn met een elektronenmicroscoop lichte en donkere
gebieden te zien.
o Donkere gebieden = compacte, gespiraliseerde, niet-actieve chromatine (geen
genexpressie).
o Lichte gebieden = minder compact -> biedt mogelijkheid tot aflezen van het DNA, dus
genexpressie.
In het midden van de celkern van een eukaryoot ligt nog een donker deel: het
kernlichaampje (de nucleolus). Hier gaat het niet om chromatine, maar om een actieve plek
rond het kernDNA waar de genen zich bevinden met informatie voor het vormen van
ribosomaal RNA (rRNA). In het kernlichaampje ontstaan uit rRNA en ribosomale eiwitten de
ribosomen.
Uiteinden van chromatinedraden (telomeren) en centromeren altijd compact. Hier liggen
geen genen. Groot deel van DNA zonder genen: niet-coderend DNA. Betrokken bij regeling
genexpressie.
In de mitochondriën
Ringvormig mitochondriaal DNA (mtDNA).
o 37 genen, waarvan 13 info bevatten voor de vorming van enzymen nodig bij de
laatste stap van de dissimilatie van glucose, de oxidatieve fosforylering.
o De andere genen coderen voor aminozuurtransportmoleculen betrokken bij de
eiwitsynthese in het mitochondrium.
o Ligt dus buiten de celkern.
o Op mtDNA ligt de informatie voor eiwitten die in de mitochondriën nodig zijn.
Reactieve zuurstofmoleculen (zuurstofradicalen) die ontstaan tijdens de oxidatieve
fosforylering kunnen het mtDNA gemakkelijk beschadigen.
Bij te veel schade problemen met energievoorziening in de cel: mogelijke oorzaak
veroudering.
o Zuurstofradicalen beschadigen het mtDNA -> mitochondrium werkt niet meer -> geen energie
voor processen in de cel -> cel sterft -> veroudering.
19.2 DNA-verdubbeling
Beschadigingen in het DNA | Binas 71I
DNA in lichaamscellen loopt dagelijks schade op in de vorm van mutaties. DNA-
herstelsystemen repareren veel, maar niet voor de volle 100%: blijvende mutaties ->
veroudering.
Puntmutaties (verandering van één basenpaar in het DNA):
o Substitutie: verandering nucleïnebase in dochtercel.
Bijv. door reactieve O2-moleculen in mitochondriën: ze kunnen
terechtkomen in het grondplasma en de celkern, en in de celkern reageren
ze met het kernDNA. Substitutie kan ook door methylering.
o Insertie: extra basenpaar.
o Deletie: verdwijnen van één basenpaar.
Chromosoommutaties (door breuken in 1 of beide DNA-strengen):
o Kan gebeuren door mutagene stoffen: röntgenstraling, uv-straling, chemische stoffen
o Deletie: stukje chromosoom verdwijnt.
o Insertie: stukje chromosoom wordt ingebouwd.
o Duplicatie: deel van een chromosoom wordt identiek ingebouwd (verdubbeld).
o Inversie: deel van een chromosoom wordt op z’n kop teruggezet (omgedraaid).
19.1 DNA compact verpakt in chromosomen
DNA | bron1, Binas 67F1, 71A, B, C, E
Desoxyribonucleotiden zijn de bouwstenen, bestaande uit een
fosfaatgroep, een suikergroep, en een nucleïnebase (stikstof).
Dubbelstrengs, waarbij de nucleïnebasen vaste basenparen
vormen (A-T en C-G) d.m.v. waterstofbruggen.
De strengen zijn in een spiraalvorm om elkaar gedraaid tot een dubbele helix: de
fosfaatgroepen en suikers vormen de trapleuning, en nucleïnebasen de traptreden van de
wenteltrap.
Desoxyribose is een C5-molecuul (5 C-atomen).
De C-atomen zijn genummerd, met op het 1 e, 3e
en 5e C-atoom een OH-groep.
o In DNA op nummer 1 een nucleïnebase,
op nummer 5 de fosfaatgroep.
o Koppeling van nucleotiden gebeurt door
binding van fosfaat (5’ C-atoom) aan
nucleotide (3’ C-atoom) van het
naastgelegen deoxyribonucleotide.
Het uiteinde van de streng waar de
hydroxylgroep vrij blijft, is het 3’ einde; het uiteinde met een vrije fosfaatgroep het 5’ einde.
Complementaire strengen hebben tegengestelde richting: 3’ en 5’ uiteinde liggen gespiegeld.
De volgorde van de nucleïnebasen in een gen levert de genetische code voor een erfelijke
eigenschap. Mutaties in een gen leiden tot veranderingen in de genetische informatie en dus
tot varianten van een gen: allelen.
Chromosomen | bron 1, Binas 70A, B, C
DNA ligt verpakt m.b.v. eiwitten (histonen). Een eenheid hiervan (nucleosoom) bestaat uit
146 basenparen (DNA ligt 2x om een histon gewikkeld) en 8 histonen.
o De zure/negatieve fosfaatgroepen hechten aan basische/positieve histonen.
Histonen van verschillende nucleosomen zijn onderling ook verbonden d.m.v. een extra ‘los’
H1-histon: resultaat is dikke draad = chromatinedraad.
Chromatinedraden rollen verder op en vormen gezamenlijk chromatine: al je DNA (2m) past
zo in de celkern.
In de profase van de mitose (kerndeling) zullen de verdubbelde chromatinedraden nog
verder oprollen m.b.v. eiwitten: vormen verdubbelde chromosomen + voorkomt verstrikking
van de draden.
, In de celkern | Binas 79B, C
In de kern van een niet-delende cel zijn met een elektronenmicroscoop lichte en donkere
gebieden te zien.
o Donkere gebieden = compacte, gespiraliseerde, niet-actieve chromatine (geen
genexpressie).
o Lichte gebieden = minder compact -> biedt mogelijkheid tot aflezen van het DNA, dus
genexpressie.
In het midden van de celkern van een eukaryoot ligt nog een donker deel: het
kernlichaampje (de nucleolus). Hier gaat het niet om chromatine, maar om een actieve plek
rond het kernDNA waar de genen zich bevinden met informatie voor het vormen van
ribosomaal RNA (rRNA). In het kernlichaampje ontstaan uit rRNA en ribosomale eiwitten de
ribosomen.
Uiteinden van chromatinedraden (telomeren) en centromeren altijd compact. Hier liggen
geen genen. Groot deel van DNA zonder genen: niet-coderend DNA. Betrokken bij regeling
genexpressie.
In de mitochondriën
Ringvormig mitochondriaal DNA (mtDNA).
o 37 genen, waarvan 13 info bevatten voor de vorming van enzymen nodig bij de
laatste stap van de dissimilatie van glucose, de oxidatieve fosforylering.
o De andere genen coderen voor aminozuurtransportmoleculen betrokken bij de
eiwitsynthese in het mitochondrium.
o Ligt dus buiten de celkern.
o Op mtDNA ligt de informatie voor eiwitten die in de mitochondriën nodig zijn.
Reactieve zuurstofmoleculen (zuurstofradicalen) die ontstaan tijdens de oxidatieve
fosforylering kunnen het mtDNA gemakkelijk beschadigen.
Bij te veel schade problemen met energievoorziening in de cel: mogelijke oorzaak
veroudering.
o Zuurstofradicalen beschadigen het mtDNA -> mitochondrium werkt niet meer -> geen energie
voor processen in de cel -> cel sterft -> veroudering.
19.2 DNA-verdubbeling
Beschadigingen in het DNA | Binas 71I
DNA in lichaamscellen loopt dagelijks schade op in de vorm van mutaties. DNA-
herstelsystemen repareren veel, maar niet voor de volle 100%: blijvende mutaties ->
veroudering.
Puntmutaties (verandering van één basenpaar in het DNA):
o Substitutie: verandering nucleïnebase in dochtercel.
Bijv. door reactieve O2-moleculen in mitochondriën: ze kunnen
terechtkomen in het grondplasma en de celkern, en in de celkern reageren
ze met het kernDNA. Substitutie kan ook door methylering.
o Insertie: extra basenpaar.
o Deletie: verdwijnen van één basenpaar.
Chromosoommutaties (door breuken in 1 of beide DNA-strengen):
o Kan gebeuren door mutagene stoffen: röntgenstraling, uv-straling, chemische stoffen
o Deletie: stukje chromosoom verdwijnt.
o Insertie: stukje chromosoom wordt ingebouwd.
o Duplicatie: deel van een chromosoom wordt identiek ingebouwd (verdubbeld).
o Inversie: deel van een chromosoom wordt op z’n kop teruggezet (omgedraaid).
