Module 13 – Eiwitsynthese (genexpressie)
Hoofdstuk 1: eiwitsynthese
1. DNA en RNA
DNA en RNA zijn nucleïnezuren → opgebouwd uit nucleotiden
DNA RNA
stikstofbase A, T, G, C A, U, G, C (geen thymine, wel uracil)
basenparing G≡C A=T A=U
streng dubbelstrengs enkelstrengs
suikergroep deoxyribose ribose
richting parallel 3’ → 5’ antiparallel 5’ → 3’
Macromoleculen
• Eiwitten → aminozuren
• Vetten → glycerol + vetzuren
• Fosfolipiden → glycerol + 2 vetzuren
2. Eiwitsynthese
2.1 De definitie van een gen
• Een gen is een opeenvolging van nucleotiden die wordt omgezet naar RNA
• 1 streng van het DNA wordt “gekopieerd” tot RNA
• (Dit is de coderende streng (5’ → 3’-streng))
• RNA-polymerase leest de template streng (3’ → 5’) af om mRNA te maken.”
2 soorten DNA
• Coderend DNA: DNA dat zich rechtstreeks gaat vertalen/coderen naar een eiwit
• Niet-coderend DNA: codeert niet voor eiwitten
o functies: help bij eiwitsynthese, ook andere functies
Menselijk DNA
• ±2% : coderend DNA
• ±23,5% = helpt bij die 2%
• ±75% = extra 1,5 DNA per cel (functie weinig bekend, “junk DNA?” rommel?)
Gen om een eiwit aan te maken (2%) DNA dat helpt zeggen kan plakken hier
helpen (23,5%)
Voorbeelden genetische aandoeningen waarbij een bepaald eiwit niet wordt aangemaakt
• Albinisme: geen aanmaak van melanine
• Fenylketonurie: enzymprobleem, bepaalde dingen kunnen niet afgebroken worden, hielprik
• Mucoviscidose/taaislijmziekte: probleem met transporteiwit, slijm wordt te dik en zit vast,
longcapaciteit verminderd; Stoffen geven en regelmatig bezoek ziekenhuis à ophoesten?
è fout in DNA, eiwit werkt niet goed
Vb. van eiwitten: Melanine, hemoglobine, insuline → Verschillende eiwitten die je lichaam nodig heeft
2.2 De genetische code
DNA bevat de code voor eiwitsynthese
Examenvraag: hoe werkt eiwitsynthese?
2.3 De stappen in de eiwitsynthese
Celkern: transcriptie (en splicing) DNA → mRNA
Cytoplasma: translatie mRNA → eiwit
Proces = centrale dogma: DNA → mRNA → eiwit (code in DNA kan ook “omgekeerd” gelezen worden)
Dit komt zowel voor bij prokaryoten (bacteriën) als eukaryoten (dieren/planten)
Doel: bij eukaryoot = celkern (kluis) met DNA (kan er niet uit)
• Eiwitten worden gemaakt in ribosomen
• Om dat buiten de kern te brengen heb je een messenger (= boodschapper) nodig
• mRNA brengt info van kern → cytoplasma
, Eiwitsynthese algemeen
• ± 3 miljard basenparen DNA à 2 meter DNA
• Slechts klein deel = genen (~20.000) van die DNA die coderen voor een eiwit
Belangrijk
• Niet al het DNA codeert voor eiwitten
• Niet al jouw DNA is een gen
• ± 98% = niet-coderend DNA
• 4 cm is dus gen
• Mens 2000 genen op die 4 cm
DNA-structuur
• DNA overschrijven à kopie maken (coding) (DNA wordt overgeschreven naar mRNA.”)
• DNA is dubbelstrengig
• Verbonden via waterstofbruggen
A. Transcriptie
Transcriptie Genetische code op mRNA overschrijven en uit de kern naar het cytoplasma brengen, mRNA
verlaat de kern à eiwit bouwen
(Initiatie)
• Transcriptiefactoren binden op promotor
• RNA-polymerase bindt
• Startcomplex wordt gevormd
(Elongatie)
• ATP levert energie
• RNA-polymerase: DNA vast nemen en DNA uit elkaar doen
o komt los van startcomplex
o breekt waterstofbruggen in DNA
o leest DNA (af in 3’ → 5’ richting)
o maakt pre-mRNA (5’ → 3’)
• DNA sluit zich terug na passage
DNA: 5’ A T G C C G T A 3’ à coding
3’ T A C G G C A T 5’ à template
Pre-mRNA: 5’ A U G C C G U A 3’
RNA op DNA binden à alles binden
DNA breekt in 2
Bovenste gaat rusten en onderste bouwen, zodat er 5’ 3’ wordt gemaakt
en dan introns eruit doen (dit beschadigt DNA niet)
Splicing = proces van introns eruit te halen (hier nog pre-mRNA)
• Introns = niet belangrijk → worden verwijderd
• Exons = belangrijk → blijven
• Resultaat: rijp mRNA (introns eruit halen en plakken aan template aangebouwd)
è mRNA is transcriptie klaar
(Terminatie): Stopsequentie: AAUAAA waarbij pre-mRNA komt los van DNA
(Poly-A-) staart wordt toegevoegd à beschermt mRNA tegen afbraak en
opgenomen door ribosomen die zich op het RER bevinden
Code gemaakt dat mijn kern gaat verlaten
mRNA: Gaat naar cytoplasma en wordt gelezen door ribosomen
à afgewerkt mRNA
Hoofdstuk 1: eiwitsynthese
1. DNA en RNA
DNA en RNA zijn nucleïnezuren → opgebouwd uit nucleotiden
DNA RNA
stikstofbase A, T, G, C A, U, G, C (geen thymine, wel uracil)
basenparing G≡C A=T A=U
streng dubbelstrengs enkelstrengs
suikergroep deoxyribose ribose
richting parallel 3’ → 5’ antiparallel 5’ → 3’
Macromoleculen
• Eiwitten → aminozuren
• Vetten → glycerol + vetzuren
• Fosfolipiden → glycerol + 2 vetzuren
2. Eiwitsynthese
2.1 De definitie van een gen
• Een gen is een opeenvolging van nucleotiden die wordt omgezet naar RNA
• 1 streng van het DNA wordt “gekopieerd” tot RNA
• (Dit is de coderende streng (5’ → 3’-streng))
• RNA-polymerase leest de template streng (3’ → 5’) af om mRNA te maken.”
2 soorten DNA
• Coderend DNA: DNA dat zich rechtstreeks gaat vertalen/coderen naar een eiwit
• Niet-coderend DNA: codeert niet voor eiwitten
o functies: help bij eiwitsynthese, ook andere functies
Menselijk DNA
• ±2% : coderend DNA
• ±23,5% = helpt bij die 2%
• ±75% = extra 1,5 DNA per cel (functie weinig bekend, “junk DNA?” rommel?)
Gen om een eiwit aan te maken (2%) DNA dat helpt zeggen kan plakken hier
helpen (23,5%)
Voorbeelden genetische aandoeningen waarbij een bepaald eiwit niet wordt aangemaakt
• Albinisme: geen aanmaak van melanine
• Fenylketonurie: enzymprobleem, bepaalde dingen kunnen niet afgebroken worden, hielprik
• Mucoviscidose/taaislijmziekte: probleem met transporteiwit, slijm wordt te dik en zit vast,
longcapaciteit verminderd; Stoffen geven en regelmatig bezoek ziekenhuis à ophoesten?
è fout in DNA, eiwit werkt niet goed
Vb. van eiwitten: Melanine, hemoglobine, insuline → Verschillende eiwitten die je lichaam nodig heeft
2.2 De genetische code
DNA bevat de code voor eiwitsynthese
Examenvraag: hoe werkt eiwitsynthese?
2.3 De stappen in de eiwitsynthese
Celkern: transcriptie (en splicing) DNA → mRNA
Cytoplasma: translatie mRNA → eiwit
Proces = centrale dogma: DNA → mRNA → eiwit (code in DNA kan ook “omgekeerd” gelezen worden)
Dit komt zowel voor bij prokaryoten (bacteriën) als eukaryoten (dieren/planten)
Doel: bij eukaryoot = celkern (kluis) met DNA (kan er niet uit)
• Eiwitten worden gemaakt in ribosomen
• Om dat buiten de kern te brengen heb je een messenger (= boodschapper) nodig
• mRNA brengt info van kern → cytoplasma
, Eiwitsynthese algemeen
• ± 3 miljard basenparen DNA à 2 meter DNA
• Slechts klein deel = genen (~20.000) van die DNA die coderen voor een eiwit
Belangrijk
• Niet al het DNA codeert voor eiwitten
• Niet al jouw DNA is een gen
• ± 98% = niet-coderend DNA
• 4 cm is dus gen
• Mens 2000 genen op die 4 cm
DNA-structuur
• DNA overschrijven à kopie maken (coding) (DNA wordt overgeschreven naar mRNA.”)
• DNA is dubbelstrengig
• Verbonden via waterstofbruggen
A. Transcriptie
Transcriptie Genetische code op mRNA overschrijven en uit de kern naar het cytoplasma brengen, mRNA
verlaat de kern à eiwit bouwen
(Initiatie)
• Transcriptiefactoren binden op promotor
• RNA-polymerase bindt
• Startcomplex wordt gevormd
(Elongatie)
• ATP levert energie
• RNA-polymerase: DNA vast nemen en DNA uit elkaar doen
o komt los van startcomplex
o breekt waterstofbruggen in DNA
o leest DNA (af in 3’ → 5’ richting)
o maakt pre-mRNA (5’ → 3’)
• DNA sluit zich terug na passage
DNA: 5’ A T G C C G T A 3’ à coding
3’ T A C G G C A T 5’ à template
Pre-mRNA: 5’ A U G C C G U A 3’
RNA op DNA binden à alles binden
DNA breekt in 2
Bovenste gaat rusten en onderste bouwen, zodat er 5’ 3’ wordt gemaakt
en dan introns eruit doen (dit beschadigt DNA niet)
Splicing = proces van introns eruit te halen (hier nog pre-mRNA)
• Introns = niet belangrijk → worden verwijderd
• Exons = belangrijk → blijven
• Resultaat: rijp mRNA (introns eruit halen en plakken aan template aangebouwd)
è mRNA is transcriptie klaar
(Terminatie): Stopsequentie: AAUAAA waarbij pre-mRNA komt los van DNA
(Poly-A-) staart wordt toegevoegd à beschermt mRNA tegen afbraak en
opgenomen door ribosomen die zich op het RER bevinden
Code gemaakt dat mijn kern gaat verlaten
mRNA: Gaat naar cytoplasma en wordt gelezen door ribosomen
à afgewerkt mRNA
