BIOTECHNOLOGIE
H1: INLEIDING
Definitie biotechnologie
- Technologie gebaseerd op biologie
- Biotechnologie maakt gebruik van dieren, planten, bacteriën of andere levende wezens
voor de ontwikkeling van medicijnen, voedsel of nieuwe stoffen
- Klassieke biotechnologie
➔ Traditionele technieken
➔ Gebruik M.O.
➔ Verdeling planten dieren
- Moderne biotechnologie
➔ Rechtstreeks ingrijpen in DNA
➔ Recombinant DNA technologie
Toepassingen
- Geneeskunde = rode biotechnologie
➔ Biotechnologische geneesmiddelen & vaccins + inzicht in ziekten
- Landbouw = groene biotechnologie
➔ Insectenbestrijding
,- Kaasproductie = witte biotechnologie
➔ Chymosine
- Industrie = witte biotechnologie
➔ Waspoeders (proteasen, lipasen,…)
➔ Papier – laccase (= is een oxidoreductase belangrijk in vorming / afbraak van lignine)
,H2: GENETISCH MATERIAAL
DNA = desoxyribonucleïnezuur
- De mens
➔ 46 chromosomen = 23 paar
- DNA = erfelijk materiaal
➔ Genen = coderen voor eiwitten
- Elementen DNA (examen kunnen tekenen, nummeren + verschil DNA – RNA)
1. Pentosesuiker (= 5C-atomen)
➢ 5-ring met O in → ribose
➢ Op 2e C-atoom een H
• Voorvoegsel (desoxy) → DesoxyriboNA 5
• Bij RNA niet het geval (OH-groep) → RiboNA 4
1
3 2
2. Fosfaatgroep op 5e koolstofsuiker (5’)
3. (nucleo)basen op 1ste koolstofsuiker
➢ 2 soorten purine (groot: A & G) en pyrimidine (klein: T & C)
- Helix (logisch bij herhalende eenheden bij polymeren)
➔ Speciaal dubbele helix
➔ Basen aan binnenzijde
➔ Gevolg basen dicht tegen elkaar = paarvorming vereist
(complementaire basenparen)
➔ Binding tss purine en pyrimidine = waterstofbinding
- Aangroei DNA-streng 5’ → 3’
➔ DNA wordt opgebouwd uit deoxyribonucleotide-trifosfaten
➔ Nucleotide heeft 3 fosfaatgroepen aan 5’-suiker
▪ 2 fosfaten (pyrofosfaat) worden afgesplitst bij inbouw
▪ Overblijvende fosfaat bindt aan 3’-OH van de DNA-streng
➔ DNA kan alleen verlengd worden aan 3’
→ Aangroei altijd van 5’ → 3’
DNA groeit 5’→3’
➔ Template-streng wordt gelezen van 3’ → 5’
wordt gelezen 3’→5’,
➔ DNA-structuur = wenteltrap
▪ sporten = basenparen wordt verlengt altijd aan 3’
▪ zijkanten = suiker-fosfaatruggengraat
, DNA replicatie
- DNA heeft 2 functies:
1. (zelf)replicatie = behoudt van info
2. Eiwitsynthese (transcriptie van DNA) = aflezen indo vr gebruik
- Replicatie van DNA = verdubbeling DNA
➔ Om te verdelen over dochtercellen
- Voorbereiding van de DNA-replicatie
1. Replicatie start op het replicatiestartpunt (origin / ori)
2. Dubbele helix wordt ontwonden (denaturatie) door enzym helicase → vorming
replicatiebel
3. Enkelstrengig bindingsproteïnen stabiliseren de losse DNA-strengen
4. Topoïsomerase zorgt voor relaxatie van DNA (vermindert spanning)
- Waar gebeurt dit?
➔ Origin of replication = ARS-element (autonomously replicating sequence)
➔ Autonomous = zelfstandig, zonder hulp
➔ ARS bestaat uit 3 domeinen (A, B & C):
A. herkenning origin door ORC (start van proces)
B. B: ontwinden van DNA
C. C: DNA–eiwitinteracties
- Eigenlijke DNA-replicatie
1. Hoofdenzym: DNA-polymerase III
▪ voegt nucleotiden toe
▪ doet proofreading
2. Aanvang vereist reeds P-suikergroep om te binden aan 3’
3. Primase maakt een RNA-primer
4. DNA-polymerase III kan starten met verlengen van primer
5. Enzym schuift voort en leest streng van 5’ → 3’ (blauw)
→ nieuwe streng groeit van 5’ → 3’ (aan 3’-OH) (rood)
H1: INLEIDING
Definitie biotechnologie
- Technologie gebaseerd op biologie
- Biotechnologie maakt gebruik van dieren, planten, bacteriën of andere levende wezens
voor de ontwikkeling van medicijnen, voedsel of nieuwe stoffen
- Klassieke biotechnologie
➔ Traditionele technieken
➔ Gebruik M.O.
➔ Verdeling planten dieren
- Moderne biotechnologie
➔ Rechtstreeks ingrijpen in DNA
➔ Recombinant DNA technologie
Toepassingen
- Geneeskunde = rode biotechnologie
➔ Biotechnologische geneesmiddelen & vaccins + inzicht in ziekten
- Landbouw = groene biotechnologie
➔ Insectenbestrijding
,- Kaasproductie = witte biotechnologie
➔ Chymosine
- Industrie = witte biotechnologie
➔ Waspoeders (proteasen, lipasen,…)
➔ Papier – laccase (= is een oxidoreductase belangrijk in vorming / afbraak van lignine)
,H2: GENETISCH MATERIAAL
DNA = desoxyribonucleïnezuur
- De mens
➔ 46 chromosomen = 23 paar
- DNA = erfelijk materiaal
➔ Genen = coderen voor eiwitten
- Elementen DNA (examen kunnen tekenen, nummeren + verschil DNA – RNA)
1. Pentosesuiker (= 5C-atomen)
➢ 5-ring met O in → ribose
➢ Op 2e C-atoom een H
• Voorvoegsel (desoxy) → DesoxyriboNA 5
• Bij RNA niet het geval (OH-groep) → RiboNA 4
1
3 2
2. Fosfaatgroep op 5e koolstofsuiker (5’)
3. (nucleo)basen op 1ste koolstofsuiker
➢ 2 soorten purine (groot: A & G) en pyrimidine (klein: T & C)
- Helix (logisch bij herhalende eenheden bij polymeren)
➔ Speciaal dubbele helix
➔ Basen aan binnenzijde
➔ Gevolg basen dicht tegen elkaar = paarvorming vereist
(complementaire basenparen)
➔ Binding tss purine en pyrimidine = waterstofbinding
- Aangroei DNA-streng 5’ → 3’
➔ DNA wordt opgebouwd uit deoxyribonucleotide-trifosfaten
➔ Nucleotide heeft 3 fosfaatgroepen aan 5’-suiker
▪ 2 fosfaten (pyrofosfaat) worden afgesplitst bij inbouw
▪ Overblijvende fosfaat bindt aan 3’-OH van de DNA-streng
➔ DNA kan alleen verlengd worden aan 3’
→ Aangroei altijd van 5’ → 3’
DNA groeit 5’→3’
➔ Template-streng wordt gelezen van 3’ → 5’
wordt gelezen 3’→5’,
➔ DNA-structuur = wenteltrap
▪ sporten = basenparen wordt verlengt altijd aan 3’
▪ zijkanten = suiker-fosfaatruggengraat
, DNA replicatie
- DNA heeft 2 functies:
1. (zelf)replicatie = behoudt van info
2. Eiwitsynthese (transcriptie van DNA) = aflezen indo vr gebruik
- Replicatie van DNA = verdubbeling DNA
➔ Om te verdelen over dochtercellen
- Voorbereiding van de DNA-replicatie
1. Replicatie start op het replicatiestartpunt (origin / ori)
2. Dubbele helix wordt ontwonden (denaturatie) door enzym helicase → vorming
replicatiebel
3. Enkelstrengig bindingsproteïnen stabiliseren de losse DNA-strengen
4. Topoïsomerase zorgt voor relaxatie van DNA (vermindert spanning)
- Waar gebeurt dit?
➔ Origin of replication = ARS-element (autonomously replicating sequence)
➔ Autonomous = zelfstandig, zonder hulp
➔ ARS bestaat uit 3 domeinen (A, B & C):
A. herkenning origin door ORC (start van proces)
B. B: ontwinden van DNA
C. C: DNA–eiwitinteracties
- Eigenlijke DNA-replicatie
1. Hoofdenzym: DNA-polymerase III
▪ voegt nucleotiden toe
▪ doet proofreading
2. Aanvang vereist reeds P-suikergroep om te binden aan 3’
3. Primase maakt een RNA-primer
4. DNA-polymerase III kan starten met verlengen van primer
5. Enzym schuift voort en leest streng van 5’ → 3’ (blauw)
→ nieuwe streng groeit van 5’ → 3’ (aan 3’-OH) (rood)
