Biotechnologie: H1: Inleiding
1) Algemeen
Biotechnologie = technologie gebaseerd op biologie.
Maakt gebruik van dieren, planten, m.o. voor de ontwikkeling van
medicijnen, voedsel, etc.
Klassieke biotechnologie: werkt dmv traditionele technieken voor betere
planten en dieren
Moderne biotechnologie: werkt door rechtstreeks in te grijpen in het DNA van
plant of dier.
o Vb: recombinant DNA technology (rond 1970): bacterie kan stukjes
DNA in een plasmide overbrengen in een plantengenoom
2) Geneeskunde
Rode biotechnologie
Genetisch Gemodificeerde Organismen (GGO’s)
Vb: insuline werd vroeger uit pancreas van geslachte varkens gehaald
(verschillend van menselijke insuline + kans op ziekte), nu wordt het
geproduceerd adhv bacteriën en gisten (GGO)
3) Landbouw
Groene biotechnologie
Vb: gemodificeerde planten zoals Bt-maïs en Bt-katoen (Bacillus thuringiensis;
plant produceert eiwit Toxine). Het Bt-eiwit dat deze gewassen kunnen
produceren beschermt tegen insectenvraat
4) Voeding
Belangrijkst in levensmiddelenindustrie
Vb: enzyme Chymosine bij kaasproductie zorgt voor het stremmen van melk.
Vroeger werd het gewonnen uit kalflebmagen, nu heeft een bedrijf de
genetische info voor dit enzyme uit het DNA van kalven geïsoleerd en
ingebouwd bij gisten. Die nu veel goedkoper Chymosine produceren.
5) Industrie
Witte biotechnologie
Productieprocessen sneller laten verlopen, vb: genetisch gewijzigde m.o. zoals
bacteriën, schimmels en gisten maken proteasen en lipasen aan. Deze werken
efficiënter dan zeep waardoor de was sneller proper is bij lage temperatuur en
minder water.
6) Wetenschappelijk onderzoek
Inzichten krijgen in hoe het leven in elkaar zit adhv biotechnologie
Gebruik van bacteriën, schimmels etc. om de kleinste details van de cel te
bestuderen
,
, Biotechnologie: H2: Genetisch materiaal
7) Structuur DNA
a) Algemeen
10^14 cellen > 46 chromosomen (23 paar) > DNA >
genen
DNA = Desoxyribonucleinezuur = drager van erfelijke
informatie wordt doorgegeven aan dochtercellen via
celdeling, en aan nakomelingen tijdens geslachtelijke
voortplanting
Gen = onzichtbare informatiedrager die codeert voor
eiwitten
b) Elementen van de DNA-molecule
DNA = dubbele helixstructuur bestaande uit 2 complementaire strengen
(aaneenschakeling van nucleotiden) op deze manier kunnen eenheden
ruimtelijk het verst van elkaar geplaatst worden
o 2 complementaire strengen: antiparallel aan
elkaar (ene van 5’ 3’ en andere van 3’
5’)
o Lengte in in basenparen (bp) en
kilobasenparen (kb)
Nucleotiden bestaan uit:
o Pentosesuiker: ring bestaande uit 5 C-atomen met O in desoxyribose:
Op 3e C een H (DesoxyriboNA) (3’)
Bij RNA is dit een OH (RiboNA)
o Fosfaatgroep op 5e C-suiker (5’)
o Basen op 1e C-suiker:
Purine (Adenine / Guanine): groot, bestaat uit een dubbele ring
Pyrimidine (Thymine (Uracil in RNA) / Cytosine): klein, bestaat uit
enkele ring
Oriëntatie dubbele helix:
o Basen aan binnenzijde dicht tegen elkaar:
purine bindt altijd met pyrimidine
(complementaire basenparen) adhv van
waterstofbindingen
T met A adhv 2 waterstofbindingen
C met G adhv 3 waterstofbindingen (sterker!)
o Suikerfosfaten aan buitenzijde:
Opbouw: aangroei van DNA-streng altijd van 5’ 3’
o Toevoegen desoxyribonucleosidetrifosfaat aan 5’
o Trifosfaatgroep splitst in 2 fosfaatgroepen
(pyrofosfaat)
o Hecht zich aan 3’ v/d laatste nucleotide v/d DNA-
streng
o Dus: DNA-streng begint altijd met fosfaatgroep
op 1e 5’
c) Verschil genetisch materiaal van prokaryoten
1) Algemeen
Biotechnologie = technologie gebaseerd op biologie.
Maakt gebruik van dieren, planten, m.o. voor de ontwikkeling van
medicijnen, voedsel, etc.
Klassieke biotechnologie: werkt dmv traditionele technieken voor betere
planten en dieren
Moderne biotechnologie: werkt door rechtstreeks in te grijpen in het DNA van
plant of dier.
o Vb: recombinant DNA technology (rond 1970): bacterie kan stukjes
DNA in een plasmide overbrengen in een plantengenoom
2) Geneeskunde
Rode biotechnologie
Genetisch Gemodificeerde Organismen (GGO’s)
Vb: insuline werd vroeger uit pancreas van geslachte varkens gehaald
(verschillend van menselijke insuline + kans op ziekte), nu wordt het
geproduceerd adhv bacteriën en gisten (GGO)
3) Landbouw
Groene biotechnologie
Vb: gemodificeerde planten zoals Bt-maïs en Bt-katoen (Bacillus thuringiensis;
plant produceert eiwit Toxine). Het Bt-eiwit dat deze gewassen kunnen
produceren beschermt tegen insectenvraat
4) Voeding
Belangrijkst in levensmiddelenindustrie
Vb: enzyme Chymosine bij kaasproductie zorgt voor het stremmen van melk.
Vroeger werd het gewonnen uit kalflebmagen, nu heeft een bedrijf de
genetische info voor dit enzyme uit het DNA van kalven geïsoleerd en
ingebouwd bij gisten. Die nu veel goedkoper Chymosine produceren.
5) Industrie
Witte biotechnologie
Productieprocessen sneller laten verlopen, vb: genetisch gewijzigde m.o. zoals
bacteriën, schimmels en gisten maken proteasen en lipasen aan. Deze werken
efficiënter dan zeep waardoor de was sneller proper is bij lage temperatuur en
minder water.
6) Wetenschappelijk onderzoek
Inzichten krijgen in hoe het leven in elkaar zit adhv biotechnologie
Gebruik van bacteriën, schimmels etc. om de kleinste details van de cel te
bestuderen
,
, Biotechnologie: H2: Genetisch materiaal
7) Structuur DNA
a) Algemeen
10^14 cellen > 46 chromosomen (23 paar) > DNA >
genen
DNA = Desoxyribonucleinezuur = drager van erfelijke
informatie wordt doorgegeven aan dochtercellen via
celdeling, en aan nakomelingen tijdens geslachtelijke
voortplanting
Gen = onzichtbare informatiedrager die codeert voor
eiwitten
b) Elementen van de DNA-molecule
DNA = dubbele helixstructuur bestaande uit 2 complementaire strengen
(aaneenschakeling van nucleotiden) op deze manier kunnen eenheden
ruimtelijk het verst van elkaar geplaatst worden
o 2 complementaire strengen: antiparallel aan
elkaar (ene van 5’ 3’ en andere van 3’
5’)
o Lengte in in basenparen (bp) en
kilobasenparen (kb)
Nucleotiden bestaan uit:
o Pentosesuiker: ring bestaande uit 5 C-atomen met O in desoxyribose:
Op 3e C een H (DesoxyriboNA) (3’)
Bij RNA is dit een OH (RiboNA)
o Fosfaatgroep op 5e C-suiker (5’)
o Basen op 1e C-suiker:
Purine (Adenine / Guanine): groot, bestaat uit een dubbele ring
Pyrimidine (Thymine (Uracil in RNA) / Cytosine): klein, bestaat uit
enkele ring
Oriëntatie dubbele helix:
o Basen aan binnenzijde dicht tegen elkaar:
purine bindt altijd met pyrimidine
(complementaire basenparen) adhv van
waterstofbindingen
T met A adhv 2 waterstofbindingen
C met G adhv 3 waterstofbindingen (sterker!)
o Suikerfosfaten aan buitenzijde:
Opbouw: aangroei van DNA-streng altijd van 5’ 3’
o Toevoegen desoxyribonucleosidetrifosfaat aan 5’
o Trifosfaatgroep splitst in 2 fosfaatgroepen
(pyrofosfaat)
o Hecht zich aan 3’ v/d laatste nucleotide v/d DNA-
streng
o Dus: DNA-streng begint altijd met fosfaatgroep
op 1e 5’
c) Verschil genetisch materiaal van prokaryoten
