Biologie hoofdstuk 17: DNA
17.1 DNA in je cellen
DNA bevat de informatie voor het maken van eiwitten. Het bestaat uit een fosfaatgroep, een
suikermolecuul en een stikstofbase. Deoxiribose heeft vijf C-atomen die op een vaste manier
genummerd zijn. Het eerste C-atoom vormt een binding met de stikstofbase en het vijfde C-
atoom met de fosfaatgroep. Elke nucleotide in een streng is via zijn
fosfaatgroep gekoppeld aan het 3’ C atoom van het deoxiribose van het
nucleotide ernaast.
Via H-bruggen koppelen de stikstofbasen met elkaar. Door de vaste
combinatie zijn beide strengen in een DNA-molecuul complementair aan
elkaar.
5’ einde = vrije fosfaatgroep
3 einde = vrije OH-groep
Histonen verstevigen en beschermen de DNA-moleculen bij eukaryoten in
de kern. DNA ‘rolt’ om de histonen. Het geheel van histonen en het eromheen gerolde DNA
heet een nucleosoom. De histonen van de verschillende nucleosomen koppelen met elkaar
waardoor er een dikke chromatinedraad ontstaat. Deze draad spiraliseert tot chromatine
waardoor het DNA-molecuul heel compact in de celkern is opgebogen.
DNA in mitochondrium: mtDNA.
Totale DNA van een persoon genoom. Een gen is een stuk DNA met informatie voor de
productie van een of meerdere eiwitten. Alle cellen hebben hetzelfde DNA, maar afhankelijk
van hun functie zijn verschillende genen actief.
Niet-coderend DNA produceert bijvoorbeeld rRNA of tRNA, of het regelt het aan-en
uitschakelen van de genen in het coderende DNA. Herhalingen van series nucleotiden heet
repetitief DNA. Korte repeats van twee tot tien nucleotiden heten STR’s (short tandem
repeats).
17.2 DNA kopiëren
In een celcyclus verdubbelen DNA-moleculen zich tijdens de S-fase via DNA-replicatie. Het
proces start op veel plaatsen tegelijk wat de totale replicatietijd sterk verkort.
1. Een enzymencomplex met onder andere twee helicasen verbreekt in he DNA de H-
bruggen tussen beide strengen ontstaan van twee replicatievorken.
2. RNA-polymerase primase maakt op het startpunt een primer vast.
3. Vanaf de primer vormt het enzym DNA-polymerase een nieuwe streng. Dit gaat
vanaf de 3’ naar de 5’ kant (leidende streng) en DNA-polymerase maakt dus de 5’
naar 3’ kant.
DNA-polymerase maakt DNA-nucleotiden vast in de juiste combinaties.
4. In de andere richting kan DNA-polymerase geen continue streng vormen omdat dit
tegen de leesrichting in gaat. Daar verloopt de replicatie in kleine stukjes (volgende
1
, streng). Primase plaatst op korte afstand een RNA-primer, vanaf waar DNA-
polymerase in de 3’ 5’ richting een stukje DNA kan vormen.
5. Dit is achterwaarts kopiëren. Het nieuwe stukje heet een Okazaki-fragment.
6. Daarna weer een nieuwe RNA-primer en er groeit een volgend Okazaki-fragment.
7. Het enzym ligase koppelt de Okazaki-fragmenten aan elkaar tot een complete streng;
8. Enzymen controleren tenslotte of de replicatie foutenvrij is.
Dit proces van DNA-verdubbeling is semi-conservatief; elk nieuw molecuul bestaat uit een
oorspronkelijke en een nieuwe streng.
PCR-methode
1. In de PCR-machine komt het DNA-fragment, DNA-primers, nucleotiden, het
hittebestendige Taq-polymerase en een buffer.
2. Bij 95 graden verbreken de H-bruggen, de DNA strengen komen los van elkaar. Bij 52
graden binden de DNA-primers aan de 3’-einden. Bij 72 graden verlengt taq-
polymerase de nieuwe ketens van het DNA-fragment in de 5’ 3’ richting.
3. Iedere cyclus ontstaan er nieuwe strengen vanaf de primers.
Gelelektroforese deze techniek scheidt DNA-fragmenten op basis van hun grootte. De
DNA-fragmenten worden op een gel in een elektrisch veld aangebracht. De negatief geladen
DNA-moleculen bewegen naar de positieve pool. Kleine fragmenten ondervinden minder
weerstand van de gel dan grote en bewegen daarom sneller. Zo ontstaat er een rij van DNA-
fragmenten van goor naar klein.
Capillairelektroforese (ook kleine moleculen bewegen het snelst) een detector geefteen
piek als moleculen van een bepaalde grootte passeren.
DNA is negatief geladen
17.3 het maken van polypeptideketens
3 soorten RNA
mRNA messeger RNA kopie van gen uit DNA
rRNA robosomaal RNA om mRNA te kunnen binden
tRNA transfer RNA brent de juiste aminozuren naar mRNA
transcriptie = het overschrijven van een gen naar mRNA.
start met het aankoppelen van RNA-polymerase
2
17.1 DNA in je cellen
DNA bevat de informatie voor het maken van eiwitten. Het bestaat uit een fosfaatgroep, een
suikermolecuul en een stikstofbase. Deoxiribose heeft vijf C-atomen die op een vaste manier
genummerd zijn. Het eerste C-atoom vormt een binding met de stikstofbase en het vijfde C-
atoom met de fosfaatgroep. Elke nucleotide in een streng is via zijn
fosfaatgroep gekoppeld aan het 3’ C atoom van het deoxiribose van het
nucleotide ernaast.
Via H-bruggen koppelen de stikstofbasen met elkaar. Door de vaste
combinatie zijn beide strengen in een DNA-molecuul complementair aan
elkaar.
5’ einde = vrije fosfaatgroep
3 einde = vrije OH-groep
Histonen verstevigen en beschermen de DNA-moleculen bij eukaryoten in
de kern. DNA ‘rolt’ om de histonen. Het geheel van histonen en het eromheen gerolde DNA
heet een nucleosoom. De histonen van de verschillende nucleosomen koppelen met elkaar
waardoor er een dikke chromatinedraad ontstaat. Deze draad spiraliseert tot chromatine
waardoor het DNA-molecuul heel compact in de celkern is opgebogen.
DNA in mitochondrium: mtDNA.
Totale DNA van een persoon genoom. Een gen is een stuk DNA met informatie voor de
productie van een of meerdere eiwitten. Alle cellen hebben hetzelfde DNA, maar afhankelijk
van hun functie zijn verschillende genen actief.
Niet-coderend DNA produceert bijvoorbeeld rRNA of tRNA, of het regelt het aan-en
uitschakelen van de genen in het coderende DNA. Herhalingen van series nucleotiden heet
repetitief DNA. Korte repeats van twee tot tien nucleotiden heten STR’s (short tandem
repeats).
17.2 DNA kopiëren
In een celcyclus verdubbelen DNA-moleculen zich tijdens de S-fase via DNA-replicatie. Het
proces start op veel plaatsen tegelijk wat de totale replicatietijd sterk verkort.
1. Een enzymencomplex met onder andere twee helicasen verbreekt in he DNA de H-
bruggen tussen beide strengen ontstaan van twee replicatievorken.
2. RNA-polymerase primase maakt op het startpunt een primer vast.
3. Vanaf de primer vormt het enzym DNA-polymerase een nieuwe streng. Dit gaat
vanaf de 3’ naar de 5’ kant (leidende streng) en DNA-polymerase maakt dus de 5’
naar 3’ kant.
DNA-polymerase maakt DNA-nucleotiden vast in de juiste combinaties.
4. In de andere richting kan DNA-polymerase geen continue streng vormen omdat dit
tegen de leesrichting in gaat. Daar verloopt de replicatie in kleine stukjes (volgende
1
, streng). Primase plaatst op korte afstand een RNA-primer, vanaf waar DNA-
polymerase in de 3’ 5’ richting een stukje DNA kan vormen.
5. Dit is achterwaarts kopiëren. Het nieuwe stukje heet een Okazaki-fragment.
6. Daarna weer een nieuwe RNA-primer en er groeit een volgend Okazaki-fragment.
7. Het enzym ligase koppelt de Okazaki-fragmenten aan elkaar tot een complete streng;
8. Enzymen controleren tenslotte of de replicatie foutenvrij is.
Dit proces van DNA-verdubbeling is semi-conservatief; elk nieuw molecuul bestaat uit een
oorspronkelijke en een nieuwe streng.
PCR-methode
1. In de PCR-machine komt het DNA-fragment, DNA-primers, nucleotiden, het
hittebestendige Taq-polymerase en een buffer.
2. Bij 95 graden verbreken de H-bruggen, de DNA strengen komen los van elkaar. Bij 52
graden binden de DNA-primers aan de 3’-einden. Bij 72 graden verlengt taq-
polymerase de nieuwe ketens van het DNA-fragment in de 5’ 3’ richting.
3. Iedere cyclus ontstaan er nieuwe strengen vanaf de primers.
Gelelektroforese deze techniek scheidt DNA-fragmenten op basis van hun grootte. De
DNA-fragmenten worden op een gel in een elektrisch veld aangebracht. De negatief geladen
DNA-moleculen bewegen naar de positieve pool. Kleine fragmenten ondervinden minder
weerstand van de gel dan grote en bewegen daarom sneller. Zo ontstaat er een rij van DNA-
fragmenten van goor naar klein.
Capillairelektroforese (ook kleine moleculen bewegen het snelst) een detector geefteen
piek als moleculen van een bepaalde grootte passeren.
DNA is negatief geladen
17.3 het maken van polypeptideketens
3 soorten RNA
mRNA messeger RNA kopie van gen uit DNA
rRNA robosomaal RNA om mRNA te kunnen binden
tRNA transfer RNA brent de juiste aminozuren naar mRNA
transcriptie = het overschrijven van een gen naar mRNA.
start met het aankoppelen van RNA-polymerase
2
