Thema 4 DNA
Basisstof 1: De bouw en functie van DNA
DNA: (desoxyribonucleïnezuur) bevat erfelijke eigenschappen van een levende cel
Genoom: geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme
- Eukaryoten: al het kernDNA, DNA in mitochondriën (mtDNA) en DNA in chloroplasten >
functioneren onafhankelijk van de rest van de cel > eigen DNA
chromosoom > één lang DNA-molecuul met eiwitten
dubbelstrengs DNA is rond histonen (eiwitten) gewikkeld > een aantal histonen vormt
samen met eromheen gewikkeld DNA een nucleosoom > DNA tussen nucleosoom
noem je koppelings-DNA > DNA+ histonen = chromatine
- Prokaryoten: al het losse DNA in het cytoplasma > circulair DNA-molecuul en
plasmiden: kort stukje cirkelvormig DNA
DNA-molecuul is een nucleïzuur en is opgebouwd uit nucleotiden
bestaat uit monosacharide desoxyribose, een fosfaatgroep en een
stikstofbase:
Adenine (A) Thymine (T) Cytosine (C)
Guanine (G)
Desoxyribose heft vijf C-atomen
Aan C1 zit een stikstofbase
Aan C5 zit een fosfaatgroep
C3 gaat een binding aan met een fosfaatgroep van de volgende nucleotide
- 5’-uiteinde: fosfaatgroep
- 3’-uiteinde: OH-groep
Enkelstrengs DNA-molecuul: een streng aan elkaar gekoppelde monosachariden en
fosfaatgroepen > stikstofbasen steken uit
Dubbelstrengs DNA-molecuul > basenparing: stikstofbasen verbinden twee DNA-
nucleotideketens door waterstofbruggen (A&T G&C) ketens hebben helixstructuur >
tegengestelde richting: 3’5’ en 5’3’
Sequentie: de volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt >
variaties komen voor
Coderend DNA: een deel van een DNA-molecuul (een gen) dat de code (DNA-sequentie)
bevat waarmee ribosomen een of meer eiwitten kunnen synthetiseren
Niet coderend DNA: groot deel DNA dat niet codeert voor eiwitten. Een deel daarvan:
- Codeert voor andere moleculen die een regulerende functie hebben bij eiwitsynthese
- Bestaat uit repetitief DNA: herhalingen van korte nucleotidesequenties
- Bestaat uit genen die hun functie hebben verloren
Basisstof 2: DNA-replicatie
DNA-replicatie: kopiëren van DNA > vindt plaats tijdens de S-fase van de celcylcus
begint bij een replicatiestartpunt > het enzym helicase breekt
waterstofbruggen tussen de basenparen in twee richtingen > replicatiebel
ontstaat [eukaryote organismen bevat een DNA-molecuul met meerdere
replicatiestartpunten, prokaryoot maar één] > op de losgebroken plekken
binden speciale eiwitten die voorkomen dat er nieuwe waterstofbruggen worden
gevormd
Primer > kort stukje van het nucleïnezuur RNA > tegengesteld aan een deel van de
DNA-sequentie > gesynthetiseerd door het enzym primase
DNA-polymerase: enzym dat vanaf een primer langs een enkelstrengs DNA-keten
schuift en vrij nucleotiden (dATP, dTTP, dGTP, dCTP) uit het kernplasma met
waterstofbruggen aan het 3’-uiteinde van een al ingebouwde nucleotide bindt >
energie gebruikt die vrijkomt bij afsplitsen van twee fosfaatgroepen
dATP, dTTP, dGTP, dCTP: bestaan uit desoxyribose (d), een base (A/T/G/C) en 3
fosfaatgroepen (TP)
, DNA-polymerase leest van 3’ naar 5’ (afleesrichting) af > nieuwe streng is dan 5’
naar 3’
- Langs de leidende streng volgt DNA-polymerase het uiteenwijken van de
ketens
- Langs de volgende streng vindt replicatie in de omgekeerde richting plaats >
korte Okazaki-fragmenten die door DNA-ligase aan elkaar worden geplakt
Uiteindelijk wordt RNA primer vervangen door DNA-nucleotiden > DNA neemt weer
helixstructuur aan > chromosoom bestaat uit twee chromatiden > vastgehouden bij
centromeer
RNA-primers worden verwijderd > DNA-polymerase
kan het einde van de volgende streng niet
repliceren doordat er geen 3’-uiteinde is > DNA-
molecuul wordt bij elke celdeling korter
telomeren: niet-coderend, repetitief DNA aan
de uiteinden van een DNA-molecuul > ingekapseld
in eiwittten
- Bij elke celdeling wordt een telomeer korter
- Na ong 50 delingen > apoptose
- Levensduur van cellen hangt af van de lengte
van de telomeren en de snelheid waarmee ze
korter worden
PCR > specifiek deel uit het DNA wordt in een PCR-machine gekopieerd tot er genoeg
is voor onderzoek
er zijn: twee verschillende primers, stukjes DNA die worden gekopieerd, DNA-
polymerase en DNA-nucleotiden nodig
1. DNA verhit tot 95 graden > strengen DNA gaan uit elkaar
2. Temperatuur verlaagd tot 65 graden > primers
hechten > primers passen precies op het begin van
het te kopiëren stuk DNA van beiden strengen
3. Temperatuur verhoogd tot 72 graden > DNA-
polymerase gaat dan vanaf de primer op het 3’-
uiteinde de keten verlengen
*Sequensen
Gelelektroforese > DNA-fragmenten kunnen onder invloed van elektrische spanning
in een gel op lengte worden gescheiden
de gel bestaat uit een netwerk van vezels die een moleculaire zeef vormen
spanning op de gel > negatief geladen DNA-fragmenten zakken naar de positieve
pool > kortste stukken gaan het verst door de poriën
Repetitief DNA > herhalingen van korte DNA-sequenties in niet-coderend DNA>
aantal herhalingen verschilt pp > verschillende allelen voor repetitief DNA > allel
genoemd naar aantal herhalingen
DNA-fingerprint > unieke DNA-profiel van een persoon
Basisstof 1: De bouw en functie van DNA
DNA: (desoxyribonucleïnezuur) bevat erfelijke eigenschappen van een levende cel
Genoom: geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme
- Eukaryoten: al het kernDNA, DNA in mitochondriën (mtDNA) en DNA in chloroplasten >
functioneren onafhankelijk van de rest van de cel > eigen DNA
chromosoom > één lang DNA-molecuul met eiwitten
dubbelstrengs DNA is rond histonen (eiwitten) gewikkeld > een aantal histonen vormt
samen met eromheen gewikkeld DNA een nucleosoom > DNA tussen nucleosoom
noem je koppelings-DNA > DNA+ histonen = chromatine
- Prokaryoten: al het losse DNA in het cytoplasma > circulair DNA-molecuul en
plasmiden: kort stukje cirkelvormig DNA
DNA-molecuul is een nucleïzuur en is opgebouwd uit nucleotiden
bestaat uit monosacharide desoxyribose, een fosfaatgroep en een
stikstofbase:
Adenine (A) Thymine (T) Cytosine (C)
Guanine (G)
Desoxyribose heft vijf C-atomen
Aan C1 zit een stikstofbase
Aan C5 zit een fosfaatgroep
C3 gaat een binding aan met een fosfaatgroep van de volgende nucleotide
- 5’-uiteinde: fosfaatgroep
- 3’-uiteinde: OH-groep
Enkelstrengs DNA-molecuul: een streng aan elkaar gekoppelde monosachariden en
fosfaatgroepen > stikstofbasen steken uit
Dubbelstrengs DNA-molecuul > basenparing: stikstofbasen verbinden twee DNA-
nucleotideketens door waterstofbruggen (A&T G&C) ketens hebben helixstructuur >
tegengestelde richting: 3’5’ en 5’3’
Sequentie: de volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt >
variaties komen voor
Coderend DNA: een deel van een DNA-molecuul (een gen) dat de code (DNA-sequentie)
bevat waarmee ribosomen een of meer eiwitten kunnen synthetiseren
Niet coderend DNA: groot deel DNA dat niet codeert voor eiwitten. Een deel daarvan:
- Codeert voor andere moleculen die een regulerende functie hebben bij eiwitsynthese
- Bestaat uit repetitief DNA: herhalingen van korte nucleotidesequenties
- Bestaat uit genen die hun functie hebben verloren
Basisstof 2: DNA-replicatie
DNA-replicatie: kopiëren van DNA > vindt plaats tijdens de S-fase van de celcylcus
begint bij een replicatiestartpunt > het enzym helicase breekt
waterstofbruggen tussen de basenparen in twee richtingen > replicatiebel
ontstaat [eukaryote organismen bevat een DNA-molecuul met meerdere
replicatiestartpunten, prokaryoot maar één] > op de losgebroken plekken
binden speciale eiwitten die voorkomen dat er nieuwe waterstofbruggen worden
gevormd
Primer > kort stukje van het nucleïnezuur RNA > tegengesteld aan een deel van de
DNA-sequentie > gesynthetiseerd door het enzym primase
DNA-polymerase: enzym dat vanaf een primer langs een enkelstrengs DNA-keten
schuift en vrij nucleotiden (dATP, dTTP, dGTP, dCTP) uit het kernplasma met
waterstofbruggen aan het 3’-uiteinde van een al ingebouwde nucleotide bindt >
energie gebruikt die vrijkomt bij afsplitsen van twee fosfaatgroepen
dATP, dTTP, dGTP, dCTP: bestaan uit desoxyribose (d), een base (A/T/G/C) en 3
fosfaatgroepen (TP)
, DNA-polymerase leest van 3’ naar 5’ (afleesrichting) af > nieuwe streng is dan 5’
naar 3’
- Langs de leidende streng volgt DNA-polymerase het uiteenwijken van de
ketens
- Langs de volgende streng vindt replicatie in de omgekeerde richting plaats >
korte Okazaki-fragmenten die door DNA-ligase aan elkaar worden geplakt
Uiteindelijk wordt RNA primer vervangen door DNA-nucleotiden > DNA neemt weer
helixstructuur aan > chromosoom bestaat uit twee chromatiden > vastgehouden bij
centromeer
RNA-primers worden verwijderd > DNA-polymerase
kan het einde van de volgende streng niet
repliceren doordat er geen 3’-uiteinde is > DNA-
molecuul wordt bij elke celdeling korter
telomeren: niet-coderend, repetitief DNA aan
de uiteinden van een DNA-molecuul > ingekapseld
in eiwittten
- Bij elke celdeling wordt een telomeer korter
- Na ong 50 delingen > apoptose
- Levensduur van cellen hangt af van de lengte
van de telomeren en de snelheid waarmee ze
korter worden
PCR > specifiek deel uit het DNA wordt in een PCR-machine gekopieerd tot er genoeg
is voor onderzoek
er zijn: twee verschillende primers, stukjes DNA die worden gekopieerd, DNA-
polymerase en DNA-nucleotiden nodig
1. DNA verhit tot 95 graden > strengen DNA gaan uit elkaar
2. Temperatuur verlaagd tot 65 graden > primers
hechten > primers passen precies op het begin van
het te kopiëren stuk DNA van beiden strengen
3. Temperatuur verhoogd tot 72 graden > DNA-
polymerase gaat dan vanaf de primer op het 3’-
uiteinde de keten verlengen
*Sequensen
Gelelektroforese > DNA-fragmenten kunnen onder invloed van elektrische spanning
in een gel op lengte worden gescheiden
de gel bestaat uit een netwerk van vezels die een moleculaire zeef vormen
spanning op de gel > negatief geladen DNA-fragmenten zakken naar de positieve
pool > kortste stukken gaan het verst door de poriën
Repetitief DNA > herhalingen van korte DNA-sequenties in niet-coderend DNA>
aantal herhalingen verschilt pp > verschillende allelen voor repetitief DNA > allel
genoemd naar aantal herhalingen
DNA-fingerprint > unieke DNA-profiel van een persoon
