BIOLOGIE – THEMA 2: MOLECULAIRE MECHANISMEN VAN GENEXPRESSIE
1) IDENTIFICATIE VAN DNA ALS DRAGER VAN GENETISCHE INFORMATIE
1.1 Experiment van Griffith met pneumokokken
Pneumokokken (bacteriën)
S-vorm (smooth) R-vorm (rough)
Met beschermend kapsel Zonder kapsel
Beschermd tegen fagocytose Niet beschermd
Virulent (ziekmakend) Niet-virulent
na experimenten -> ongekapselde R-pneumokokken kunnen transformeren naar gekapselde R-
pneumokokken
1.2 Experimenten van Avery met pneumokokken
na experimenten -> DNA is verantwoordelijk voor transformatie van de pneumokokken -> DNA is de drager
van genetische informatie
2) GENEXPRESSIE EN FENOTYPE
gen: DNA fragment dat codeert voor een polypeptide = aaneenschakeling van aminozuren
proteïne: opgevouwen polypeptide
genexpressie: het omzetten van erfelijke info in basensequentie van het DNA naar een fenotypisch kenmerk,
via synthese van proteïnen
3) CENTRALE HYPOTHESE VAN DE MOLECULAIRE BIOLOGIE
= de standaard genexpressie volgens hetzelfde mechanisme
1e stap proteïne synthese: van een basensequentie in een DNA-fragment (gen) naar een basensequentie in
een mRNA-fragment
2e stap proteïne synthese: van een basensequentie in een mRNA naar een aminozuursequentie in een
polypeptide
4) PROTEÏNE SYNTHESE ALS RESULTAAT VAN GENEXPRESSIE
voorbeeldproteïne: oxytocine
hormonale functies -> stimuleren van de baarmoeder tot contractie tijdens de ontsluitingsfase aan na de
bevalling zodat de baarmoeder terug krimpt + melkklieren en melkgangen stimuleren tijdens de
borstvoeding
sociale functies -> als neurotransmitter voor moeder-kind binding
alleen bij nood aan oxytocine word het gen ervoor geactiveerd in de hypothalamus
4.1 Transcriptie: 1e stap in de proteïne synthese
wat is transcriptie?
zet de basensequentie in een DNA fragment (gen) om naar een basensequentie in mRNA
verloopt in de celkern
, verloop van transcriptie
door enzym RNA-polymerase
functies:
- herkent een start
sequentie en kan hieraan
binden en maakt zo de twee
strengen los
- bouwt RNA-strengen op
door nucleotiden aan te
hechten in de 5’ -> 3’
(bouwt een nieuwe 5’->3’)
richting door
complementaire
basenparing (U op A, A op T
en G&C)
op einde gen: stopsequentie: gevormde mRNA komt los samen met RNA-polymerase
nabewerking van mRNA: splicing
genen zijn bij eukaryoten gefragmenteerd: er zijn ook stukken niet coderend DNA tussen de andere genen
= introns stukken die wel coderen = exons
bij transcriptie: introns en exons worden overgeschreven -> precursor-mRNA , pas later worden door
enzymen de introns uitgeknipt en de exons aan elkaar geplakt = splicing
rijp mRNA = overschot van splicing, dit verhuist via de kernporiën naar het cytosol
4.2 Genetische code
code met drieletterwoorden
triplet = een opeenvolging van 3 basen in het DNA
codon = een opeenvolging van 3 basen in het mRNA
genetische code = geheel van 64 codons (met 1 start- en 3 stopcodons)
eigenschappen van de genetische code
- vrijwel universeel: codons coderen voor dezelfde aminozuren bij elk organisme -> basis gentechnologie
- gedegenereerd: de meeste az worden door meerdere codons gecodeerd maar elk codon is specifiek
voor 1 az
4.3 Translatie: 2e stap in de proteïne synthese
wat is translatie?
zet de basensequentie in mRNA om naar een aminozuursequentie in een polypeptide
verloopt in het cytosol en wordt uitgevoerd door de ribosomen
t-RNA is ook nodig want aminozuren kunnen zelf niet binden met mRNA dus hebben ze een tussenstuk nodig
1) IDENTIFICATIE VAN DNA ALS DRAGER VAN GENETISCHE INFORMATIE
1.1 Experiment van Griffith met pneumokokken
Pneumokokken (bacteriën)
S-vorm (smooth) R-vorm (rough)
Met beschermend kapsel Zonder kapsel
Beschermd tegen fagocytose Niet beschermd
Virulent (ziekmakend) Niet-virulent
na experimenten -> ongekapselde R-pneumokokken kunnen transformeren naar gekapselde R-
pneumokokken
1.2 Experimenten van Avery met pneumokokken
na experimenten -> DNA is verantwoordelijk voor transformatie van de pneumokokken -> DNA is de drager
van genetische informatie
2) GENEXPRESSIE EN FENOTYPE
gen: DNA fragment dat codeert voor een polypeptide = aaneenschakeling van aminozuren
proteïne: opgevouwen polypeptide
genexpressie: het omzetten van erfelijke info in basensequentie van het DNA naar een fenotypisch kenmerk,
via synthese van proteïnen
3) CENTRALE HYPOTHESE VAN DE MOLECULAIRE BIOLOGIE
= de standaard genexpressie volgens hetzelfde mechanisme
1e stap proteïne synthese: van een basensequentie in een DNA-fragment (gen) naar een basensequentie in
een mRNA-fragment
2e stap proteïne synthese: van een basensequentie in een mRNA naar een aminozuursequentie in een
polypeptide
4) PROTEÏNE SYNTHESE ALS RESULTAAT VAN GENEXPRESSIE
voorbeeldproteïne: oxytocine
hormonale functies -> stimuleren van de baarmoeder tot contractie tijdens de ontsluitingsfase aan na de
bevalling zodat de baarmoeder terug krimpt + melkklieren en melkgangen stimuleren tijdens de
borstvoeding
sociale functies -> als neurotransmitter voor moeder-kind binding
alleen bij nood aan oxytocine word het gen ervoor geactiveerd in de hypothalamus
4.1 Transcriptie: 1e stap in de proteïne synthese
wat is transcriptie?
zet de basensequentie in een DNA fragment (gen) om naar een basensequentie in mRNA
verloopt in de celkern
, verloop van transcriptie
door enzym RNA-polymerase
functies:
- herkent een start
sequentie en kan hieraan
binden en maakt zo de twee
strengen los
- bouwt RNA-strengen op
door nucleotiden aan te
hechten in de 5’ -> 3’
(bouwt een nieuwe 5’->3’)
richting door
complementaire
basenparing (U op A, A op T
en G&C)
op einde gen: stopsequentie: gevormde mRNA komt los samen met RNA-polymerase
nabewerking van mRNA: splicing
genen zijn bij eukaryoten gefragmenteerd: er zijn ook stukken niet coderend DNA tussen de andere genen
= introns stukken die wel coderen = exons
bij transcriptie: introns en exons worden overgeschreven -> precursor-mRNA , pas later worden door
enzymen de introns uitgeknipt en de exons aan elkaar geplakt = splicing
rijp mRNA = overschot van splicing, dit verhuist via de kernporiën naar het cytosol
4.2 Genetische code
code met drieletterwoorden
triplet = een opeenvolging van 3 basen in het DNA
codon = een opeenvolging van 3 basen in het mRNA
genetische code = geheel van 64 codons (met 1 start- en 3 stopcodons)
eigenschappen van de genetische code
- vrijwel universeel: codons coderen voor dezelfde aminozuren bij elk organisme -> basis gentechnologie
- gedegenereerd: de meeste az worden door meerdere codons gecodeerd maar elk codon is specifiek
voor 1 az
4.3 Translatie: 2e stap in de proteïne synthese
wat is translatie?
zet de basensequentie in mRNA om naar een aminozuursequentie in een polypeptide
verloopt in het cytosol en wordt uitgevoerd door de ribosomen
t-RNA is ook nodig want aminozuren kunnen zelf niet binden met mRNA dus hebben ze een tussenstuk nodig
