H17 DNA
17.1 DNA in je cellen
DNA: is verdeeld over 46 chromosomen in de celkern of cirkelvormig in de mitochondriën en bevat
informatie voor het maken van eiwitten. Een molecuul bestaat uit 2 strengen met nucleotiden die een
dubbele helix vormen.
Nucleotiden= Bouwsteen van DNA/RNA, bestaat uit: een fosfaatgroep, een suikermolecuul
(deoxyribose/ribose) en een stikstofbase.
Deoxyribose is en molecuul met 5 c-atomen. Het 1e c-atoom een binding met de stikstofbase en het 5e c-
atoom (het 5’-einde) bindt met de fosfaatgroep. Het 3e c-atoom (3’-einde) bindt met de fosfaatgroep van
het deoxyribose ernaast (oftewel het 3’-einde van het ene deoxyribose bindt met de fosfaatgroep oftewel
het 5’-einde van het andere deoxyribose).
In DNA komen 4 verschillende stikstofbasen voor die via waterstofbruggen (H) met de tegenoverliggende
streng binden.
- Adenine (A), Bindt met T via 2 H-bruggen
- Cytosine (C), Bindt met G via 3 H-bruggen
- Guanine (G), Bindt met C via 3 H-bruggen
- Thymine (T) Bindt met A via 2 H-bruggen
AT/CG zijn basenparen waardoor de streng complementair is: volgorde streng 1 bepaalt volgorde streng 2.
Opgerold DNA:
Histon= Speciaal eiwit in chromatinedraad die DNA-moleculen in de kern verstevigt en beschermt.
Nucleosoom= Geheel van 8 histonen met daarom gewikkelde DNA, alles blijft bijeen door het histon.
Chromatinedraad= Draad van aan elkaar gekoppelde nucleosomen, wat bestaat uit DNA + histonen.
Mitochondriaal DNA (mtDNA)= Cirkelvormig DNA in mitochondriën.
- 1 Mitochondriën bevat 5-10 moleculen mtDNA.
- Van 37 genen, coderen 13 voor eiwitten, betrokken bij aerobe (zuurstofrijke) dissimilatie,
- Andere 24 genen coderen rRNA (bouwstenen voor ribosomen) en tRNA (transporteert aminozuren)
- Het mtDNA erft over van moeder op kind via de mitochondriën in de eicel.
Genen bevatten informatie:
Genoom= Het totale DNA van een persoon, bevat 19000 genen.
Gen= Stuk DNA met informatie voor productie van een/ meer eiwitten, zijn afhankelijk van functie
van cel verschillend actief.
De DNA-Code in genen ligt vast in de Sequentie (Volgorde van stikstofbasen A,C,G,T) wat verschilt per gen.
Kleinste gedeelte van genen valt onder coderend DNA= Maakt codes voor eiwitten.
Het grootste deel van genen valt onder niet-coderend DNA= Heeft een andere functie dan codes
maken voor eiwitten. Het bevat daarnaast ook repetitief DNA= Herhalingen van series nucleotiden.
- Repetitief DNA is zowel aaneengeschakeld als verspreid, herhaling varieert van 2-1000 nucleotiden.
- STR’s= Short Tandem Repeats, korte herhalingen van 2-10 nucleotiden op een bepaalde plek (loci)
op een chromosoom.
o Speelt rol bij verwantschapsonderzoeken.
o Onderzoeker vergelijkt STR’s van 13 loci (plaats in het DNA) op chromosomen van
verschillende personen. En brengt zo een DNA-profiel in kaart.
, 17.2 DNA kopiëren
DNA-verdubbeling in een cel:
DNA-moleculen verdubbelen tijdens S-fase door DNA-replicatie:
1. Enzymencomplex met helicasen, verbreekt op een replicatiestartpunt in het DNA de
waterstofbruggen tussen beide strengen naar beide kanten ontstaat 2 replicatievorken.
2. Het RNA-polymerase primase hecht een RNA-primer vast van ribonucleotiden aan beide DNA-
strengen bij het startpunt.
3. Vervolgens vormt het enzym DNA-polymerase een nieuwe streng in de 3 5 richting en koppelt
het een nucleotide vast.
a. Er ontstaat een leidende streng in de richting 3 5 van het replicatie startpunt af: het
DNA- polymerase maakt de nucleotiden in de juiste combinaties (C-G, A-T) zijwaarts vast
van het replicatie startpunt af.
b. Achterwaarts kopieert ook een streng in de 5 3 richting. Deze streng noemen we de
volgende streng en ontstaat naar het replicatie startpunt. Dit gebeurt stapsgewijs in stukjes
(Okazaki fragmenten), steeds vanaf een nieuw geplaatste RNA-primer.
4. Een ander type DNA-polymerase vervangt de RNA- nucleotiden uit de primers door DNA-
nucleotiden (deoxyribonucleotiden) .
5. Het enzym ligase koppelt de Okazaki fragmenten tot een complete streng.
6. Enzymen controleren daarna of er geen fouten zitten in de replicatie.
Proces is semi-conservatief: Elk nieuw molecuul bestaat uit oorspronkelijke + nieuwe streng.
Uitleg bovenstaande begrippen voor verduidelijking:
Helicase= Enzym dat beide DNA-strengen van een chromosoom losknipt door H-bruggen te verbreken.
Replicatievorken= Plaatsen waar de DNA-strengen aan weerszijden van het replicatiestartpunt
uiteengaan door de werking van helicase.
Ribonucleotiden= RNA-nucleotide, een nucleotide met ribose ipv. Deoxyribose (hierin zitten de stikstof
basen C, G, A en U (ipv T)).
DNA-polymerase= Enzym dat een nieuwe streng DNA vormt door complementaire DNA-nucleotiden
aan elkaar aan de originele streng te koppelen (dus de stikstofbasen van de originele
streng worden gekoppeld aan de bijbehorende tegenovergestelde stikstofbasen,
zoals C tegenover G). De nieuwe streng groeit in de 5 3 richting.
Tweede type DNA-polymerase vervangt de RNA-nucleotiden van RNA-primer door DNA-nucleotiden.
Leidende streng= De DNA streng die bij de replicatie van het DNA continu van het startpunt van
replicatie af groeit in de 5 3 richting.
Volgende streng= De DNA-streng die bij de replicatie van het DNA groeit in Okazaki fragmenten, dit
gebeurt achterwaarts ten opzichte van de leidende streng, naar het startpunt van de
replicatie toe.
Achterwaarts kopiëren= De volgende streng groeit bij de replicatie van het DNA in Okazaki-fragmenten
naar het startpunt van de replicatie toe.
Okazaki-fragmenten= Kort DNA-fragment (van de volgende streng) met RNA-primer. Groeit tijdens
replicatie vanaf de primer achterwaarts richting het starpunt. Een speciaal
type DNA-polymerase vervangt de RNA-nucleotiden van primer door DNA-
nucleotiden. Het enzym ligase plakt het Ozaki-fragment vast aan het
al gevormde deel van de volgende streng.
Ligase= Enzym dat bij DNA-replicatie een Okazaki-fragment plakt aan de rest van de nieuwe keten.
17.1 DNA in je cellen
DNA: is verdeeld over 46 chromosomen in de celkern of cirkelvormig in de mitochondriën en bevat
informatie voor het maken van eiwitten. Een molecuul bestaat uit 2 strengen met nucleotiden die een
dubbele helix vormen.
Nucleotiden= Bouwsteen van DNA/RNA, bestaat uit: een fosfaatgroep, een suikermolecuul
(deoxyribose/ribose) en een stikstofbase.
Deoxyribose is en molecuul met 5 c-atomen. Het 1e c-atoom een binding met de stikstofbase en het 5e c-
atoom (het 5’-einde) bindt met de fosfaatgroep. Het 3e c-atoom (3’-einde) bindt met de fosfaatgroep van
het deoxyribose ernaast (oftewel het 3’-einde van het ene deoxyribose bindt met de fosfaatgroep oftewel
het 5’-einde van het andere deoxyribose).
In DNA komen 4 verschillende stikstofbasen voor die via waterstofbruggen (H) met de tegenoverliggende
streng binden.
- Adenine (A), Bindt met T via 2 H-bruggen
- Cytosine (C), Bindt met G via 3 H-bruggen
- Guanine (G), Bindt met C via 3 H-bruggen
- Thymine (T) Bindt met A via 2 H-bruggen
AT/CG zijn basenparen waardoor de streng complementair is: volgorde streng 1 bepaalt volgorde streng 2.
Opgerold DNA:
Histon= Speciaal eiwit in chromatinedraad die DNA-moleculen in de kern verstevigt en beschermt.
Nucleosoom= Geheel van 8 histonen met daarom gewikkelde DNA, alles blijft bijeen door het histon.
Chromatinedraad= Draad van aan elkaar gekoppelde nucleosomen, wat bestaat uit DNA + histonen.
Mitochondriaal DNA (mtDNA)= Cirkelvormig DNA in mitochondriën.
- 1 Mitochondriën bevat 5-10 moleculen mtDNA.
- Van 37 genen, coderen 13 voor eiwitten, betrokken bij aerobe (zuurstofrijke) dissimilatie,
- Andere 24 genen coderen rRNA (bouwstenen voor ribosomen) en tRNA (transporteert aminozuren)
- Het mtDNA erft over van moeder op kind via de mitochondriën in de eicel.
Genen bevatten informatie:
Genoom= Het totale DNA van een persoon, bevat 19000 genen.
Gen= Stuk DNA met informatie voor productie van een/ meer eiwitten, zijn afhankelijk van functie
van cel verschillend actief.
De DNA-Code in genen ligt vast in de Sequentie (Volgorde van stikstofbasen A,C,G,T) wat verschilt per gen.
Kleinste gedeelte van genen valt onder coderend DNA= Maakt codes voor eiwitten.
Het grootste deel van genen valt onder niet-coderend DNA= Heeft een andere functie dan codes
maken voor eiwitten. Het bevat daarnaast ook repetitief DNA= Herhalingen van series nucleotiden.
- Repetitief DNA is zowel aaneengeschakeld als verspreid, herhaling varieert van 2-1000 nucleotiden.
- STR’s= Short Tandem Repeats, korte herhalingen van 2-10 nucleotiden op een bepaalde plek (loci)
op een chromosoom.
o Speelt rol bij verwantschapsonderzoeken.
o Onderzoeker vergelijkt STR’s van 13 loci (plaats in het DNA) op chromosomen van
verschillende personen. En brengt zo een DNA-profiel in kaart.
, 17.2 DNA kopiëren
DNA-verdubbeling in een cel:
DNA-moleculen verdubbelen tijdens S-fase door DNA-replicatie:
1. Enzymencomplex met helicasen, verbreekt op een replicatiestartpunt in het DNA de
waterstofbruggen tussen beide strengen naar beide kanten ontstaat 2 replicatievorken.
2. Het RNA-polymerase primase hecht een RNA-primer vast van ribonucleotiden aan beide DNA-
strengen bij het startpunt.
3. Vervolgens vormt het enzym DNA-polymerase een nieuwe streng in de 3 5 richting en koppelt
het een nucleotide vast.
a. Er ontstaat een leidende streng in de richting 3 5 van het replicatie startpunt af: het
DNA- polymerase maakt de nucleotiden in de juiste combinaties (C-G, A-T) zijwaarts vast
van het replicatie startpunt af.
b. Achterwaarts kopieert ook een streng in de 5 3 richting. Deze streng noemen we de
volgende streng en ontstaat naar het replicatie startpunt. Dit gebeurt stapsgewijs in stukjes
(Okazaki fragmenten), steeds vanaf een nieuw geplaatste RNA-primer.
4. Een ander type DNA-polymerase vervangt de RNA- nucleotiden uit de primers door DNA-
nucleotiden (deoxyribonucleotiden) .
5. Het enzym ligase koppelt de Okazaki fragmenten tot een complete streng.
6. Enzymen controleren daarna of er geen fouten zitten in de replicatie.
Proces is semi-conservatief: Elk nieuw molecuul bestaat uit oorspronkelijke + nieuwe streng.
Uitleg bovenstaande begrippen voor verduidelijking:
Helicase= Enzym dat beide DNA-strengen van een chromosoom losknipt door H-bruggen te verbreken.
Replicatievorken= Plaatsen waar de DNA-strengen aan weerszijden van het replicatiestartpunt
uiteengaan door de werking van helicase.
Ribonucleotiden= RNA-nucleotide, een nucleotide met ribose ipv. Deoxyribose (hierin zitten de stikstof
basen C, G, A en U (ipv T)).
DNA-polymerase= Enzym dat een nieuwe streng DNA vormt door complementaire DNA-nucleotiden
aan elkaar aan de originele streng te koppelen (dus de stikstofbasen van de originele
streng worden gekoppeld aan de bijbehorende tegenovergestelde stikstofbasen,
zoals C tegenover G). De nieuwe streng groeit in de 5 3 richting.
Tweede type DNA-polymerase vervangt de RNA-nucleotiden van RNA-primer door DNA-nucleotiden.
Leidende streng= De DNA streng die bij de replicatie van het DNA continu van het startpunt van
replicatie af groeit in de 5 3 richting.
Volgende streng= De DNA-streng die bij de replicatie van het DNA groeit in Okazaki fragmenten, dit
gebeurt achterwaarts ten opzichte van de leidende streng, naar het startpunt van de
replicatie toe.
Achterwaarts kopiëren= De volgende streng groeit bij de replicatie van het DNA in Okazaki-fragmenten
naar het startpunt van de replicatie toe.
Okazaki-fragmenten= Kort DNA-fragment (van de volgende streng) met RNA-primer. Groeit tijdens
replicatie vanaf de primer achterwaarts richting het starpunt. Een speciaal
type DNA-polymerase vervangt de RNA-nucleotiden van primer door DNA-
nucleotiden. Het enzym ligase plakt het Ozaki-fragment vast aan het
al gevormde deel van de volgende streng.
Ligase= Enzym dat bij DNA-replicatie een Okazaki-fragment plakt aan de rest van de nieuwe keten.
