Samenvatting Biochemie: Moleculaire Biologie | REVAKI | UGent | 2025/26

BIOCHEMIE: MOLECULAIRE BIOLOGIE
HF 1: CELLEN EN HUN GENOOM

1.1 INLEIDING EN SITUERING

- Reproduceren -> genetische info doorgeven
- Veel organismen bestaan uit 1 cel -> mens: 1013
- 1 cel draagt alle genetische info en deelt

1.2 ALLE CELLEN STOCKEREN HUN GENETISCHE INFO IN DEZELFDE CHEMISCHE
CODE: HET DNA

- DNA: dubbelstrengig desoxyribonucleïnezuur
- 4 bouwstenen (=nucleotiden) met nucleobasen:
 A: adenine
 T: thymine
 C: cytosine
 G: guanine
- Ew’n -> opgebouwd uit 20 verschillende AZ’n

- Nucleotide: suikergroep (desoxyribose) + fosfaatgroep + base
 V 5’ fosfgroep naar 3’ hydroxylgroep

- RNA = enkelstrengig: onstabiel
- DNA = dubbelstrengig -> samengehouden door H-bruggen
 A-T : 2 H-bruggen
 G-C : 3 H-bruggen (moeilijker te verbreken)
 2 complementaire strengen (=antiparralel)
 Rechtsdraaiend
- DNA-replicatie -> 1 streng als mal (3’-5’) zodat nieuwe streng (5’-3’) is.

1.3 INFO VLOEIT EERST V DNA NAAR RNA: GENETISCHE INFORMATIESTROOM

- Transcriptie = DNA -> RNA (extra hydroxylgroep -> ribonucleïnezuur)
 RNA: uracil ipv thymine
- Translatie = RNA -> ew’n (20 AZ’n)

1.4 BOODSCHAPPER RNA W VERTAALD NAAR EW’N

- Codon: 3 nucleotiden
 Telkens 4 mogelijkheden
 4 x 4 x 4 = 64
 Degeneratie vd genetische code= sommige codons coderen voor hetzelfde AZ
(want 20 AZ’n)
 Wobble base: eerste 2 nucleotiden zijn hetzelfde, 3de is verschillend voor
eenzelfde AZ
- Startcodon: AUG
- 3 stopcodons: UAA – UGA – UAG
- Codons w gelezen door : transfer RNA moleculen (tRNAs)
 Elk type tTRNA molecule draagt een spef AZ en een anticodon
 Een RNA sequentie v 3 nucleotiden die complementair is aan het codon vd
mRNA molecule -> bindt via basenparing op dit codon


1

,  mRNA codeert voor ew’n -> w eerst afgeschreven als pre mRNA en dan
introns er uit halen => dan heb je een stuk dat vertaalbaar is

- AZ’n worden aan elkaar gekoppeld via peptidenbruggen
- Vrijgekomen tRNA moleculen w gerecycleerd
 Gebeurt allemaal in het ribosoom
 2 grote rRNA ketens + ew’n

1.5 GENOMEN EN HUN COMPLEXITEIT

1) Eukaryoten = groot deel v DNA in celkern/nucleus onder de vorm v
chromosomen
2) Prokaryoten = geen kern
3) Archeae (=oerbacteriën) -> leven bij extreme omstandigheden
 Gaan zeer snel vermenigvuldigen
- Grootte v ons genoom: 3,2 miljard basenparen
- Uitrekken naar haploid genoom -> 1m DNA => diploid 2m
- Celkern: 6 µm -> grote hvlheid DNA in een kleine celkern

Vb. calico kat = altijd vrouwenlijk -> vachtkleur ligt op X chromosoom

- Mannen 1X chromosoom -> knn maar 1 kleur
- Vrouwen 2X chromosomen -> 2 kleuren
 Ook aantal genen die er voor zorgen dat je geen kleurstoffen kan aanmaken
waardoor je die witte vlekken hebt
 Heel uitzonderlijk ook man: klinefelter syndroom: XXY

- Nieuwe genen (uit bestaande genen):
1) Fouten tijdens DNA replicatie
 Intergenisch= tssn 2 verschillende genen
 Intragenisch= variant in het gen -> je kan hier een extra effect van krijgen
= sequentie v bestaand gen door fouten tijdens DNA replicatie
gemuteerd
2) Genduplicatie
= bestaand gen gedupliceerd
3) Segment shuffling
= genen gebroken en aan elkaar geplakt -> hybride gen
4) Horizontale gentransfer
= stuk DNA vh genoom v 1 cel naar andere cel getransferd

 Genduplicatie: 1 gen vrij om de muteren en 1 gezonde over => hierdoor heeft
gedupliceerde gen andere functio vh
originele

- Orthologe genen = genen in
verschillende organismen met
gemeenschappelijke voorouder met ong
dezelfde functie (=speciatie)

- Paraloge genen = ontstaan door
genduplicatie binnen 1 genoom en andere
functie door mutaties



2

, - Homologe genen = gemeenschapelijke voorouder (overkoepelende term)


1.6 DE GENETISCHE INFORMATIE IN EUKARYOTEN IS COMPLEX

- Eukaryoten zijn groter en comlexer dan prokaryoten
 Genetische info van hybdride oorsprong
 Dna in de kern + klein deel in mito’s (=energiefabriekjes)
- Veel niet-coderend DNA (junk-DNA) -> wel belangrijke functies
 Regulerend DNA: vb. expressie nabijgelegen genen reguleren
 Genregulerende ew’n: binden regulerend DNA en regelen transcriptie

1.7 DE MUIS ALS MODEL VOOR DE MENS

- Proefdiermodel
- Analoge, natuurlijke genmutaties (hetzelfde fenotype als de mens)


ZEBRAVIS
- Knn huidfenotypes ook bij een vis met schubben
- Krijgen ook elasticiteit in schubben net als muizen en mensen met EDS
- Botvissen
- Lange staart vol met spiercellen


ORGANOIDS
- Wf op een plaat
- Verschillende cellen samenbrengen om zo een hartje na te maken (mini-orgaan)
 Patiëntspecifiek -> personalized medicine
 Medicijnen aan geven en kijken welke bv het hartritme gaat herstellen




3

, HF 2: DNA, CHROMOSOMEN EN GENOMEN

2.1 INLEIDING

- Celdeling = genetische info doorgeven
- Moment dat chromosomen gaan delen -> sterk gecondenseert (duidelijke
structuur)
- Chromosmen: DNA + ew’n

2.2 DE STRUCTUUR EN DE FUNCTIE VH DNA

- 5’ -> neg geladen fosf groep -> draagt bij aan de richting
 1,2 of 3 fosfaatrgroepen aan einde v DNA
- 3’ -> neutraal
- Op C1 van 5 ring suiker bindt de
base
- Pyrimidines = uracil, cytosine,
thymine (= gemethyleerde
uracil)
- Purines = adenine, guanine

 RNA: OH op C2 en C3
 DNA: OH op C2

 Nucleotiden aan elkaar binden:
- Polymerase zorgt dat 3’-OH ->t 5’-fosf aanvalt vd inkomende nucleotide =>
fosfodiesterbinding onstaat tssn 3’ ene nucleotide en 5’-fsof vh volgende en PPi
‘pyrofosf’ w vrijgegeven als bijproduct.

- DNA dubbele helix: stabiel dubbele rechtsdraaiene helix
- Basen aan de binnenkant (met genetische info) = energiezuinig
- Suikerfosfruggengraat aan de buitenkant
- Strengen worden samengehoudenn door H-bruggen (complementaire basenparing
= tssn grotere base purine en kleinere base pyrimidine)
- 1 omwenteling = 10 basenparen

- Informatie in opeenvolging v nucleotiden (codons: per 3)
- Strengen volledig complementair dus zelfde info op de 2 strengen
 Strengen gaan uit elkaar en parentale strengen worden als mal gebruikt van 5’
-> 3’
 Leading strand: continu gesynthetiseerd
 Lagging strand: okazaki-fragmenten

- heterochromatine: DNA samen met histonen (ew’n) (sterk gecondenseert) ->
donker
- Euchromatine: wel toegankelijk -> lichter
- Kern afgelijnd door een nucleaire envelop : dubbele liidenlaag laag met poriën ->
mrna kan hierdoor
 Buitenste laag vloeit over in endo reti
 Binnenste laag ondersteund door : Nucleaire lamina -> zorgt voor structuur
 Zo blijven nucleaire en cytosolische enzymen gescheiden


4