DNA
2.1, wat kun je doen met DNA?
Sinds een paar jaar kunnen we DNA fotograferen, daarvoor konden we het alleen indirect zien.
DNA informatie voor erfelijke eigenschappen en zorgt voor zelfregulatie. Heeft helixstructuur.
Genetische modificatie het wijzigen van erfelijke eigenschappen/genen. Het organisme waarbij
een gen wordt veranderd > transgeen/ggo/gmo > worden o.a. gebruikt in geneeskunde, industrie,
etc. (resident maken van planten, bacterien als medicijnen gebruiken, afbreken van vezels, etc.)
Gentherapie inbrengen van gezonde genen, om iemand met een erfelijke aandoening te genezen.
2.2, de bouw en functie van DNA?
Genoom geheel van erfelijke eigenschappen in een cel (alle genen). Alle cellen van één organisme
hebben het zelfde genoom.
Bij eukaryoten > cel in celkernen en sommige organellen > DNA in mitochondriën= mtDNA
(functioneren apart van rest van de cel). Genoom = DNA in kern + DNA in de organellen.
Bij prokaryoten > al het DNA los in het cytoplasma. Genoom = al het losse DNA.
DNA-molecuul = nucleïnezuur gemaakt uit 2 ketens verbonden door nucleotiden. Een nucleotide =
stikstofbase + fosfaatgroep + monosacharide. De stikstofbase is Adenine/Thymine/Cytosine/Guanine.
Monosacharide heeft 5 Cs, stikstof zit aan de eerste en fosfaat een de vijfde. Wanneer een
nucleotide met een andere een binding sluit, doet de derde C dit met de fosfaatgroep. Keten vormt.
Aan het ene uiteinde is een fosfaatgroep 5!, aan de andere een OH-groep 3! Steeds van 3 > 5 of 5 > 3.
Fosfaatgroep en monosacharide vormen nucleotideketen. Stikstofbase verbindt deze. Geen deel van
keten. A & T EN C & G koppelen. Door vaste baseparen zijn de 2 nucleotideketens complementair
(aanvullend). Door OH groepen worden de 2 ketens bij elkaar gehouden.
DNA zit in chromosomen in een cel, opgerold in hele lange DNA strengen. Deze strengen zijn
gewikkeld om histonen (meer hostonen + DNA erom = nuclesoom). Tussen 2 nucleosomen zit
koppelings-DNA. Zo vormt een kralenketting. Deze wordt een spiraal en deze wordt een draad.
Een klein deel van DNA is genen. De rest codeert niet > niet-coderend DNA. Rond de 98,5%.
Volgorde van nucleotide > sequentie.
2.3, DNA-replicatie
Kopiëren van DNA vindt plaats in de S-fase van de celcyclus. Er zijn vrije nucleotide in het kernplasma
d + A/T/C/G + TP. (DATP, DTTP, DCTP, DGTP).
1. Replicatiestartpunt = waar DNA replicatie begint. Vanaf daar worden de HO groepen
verbroken door helicase. Helixstructuur verdwijnt, de 2 strengen worden apart.
2. Replicatiebel wordt gevormd. Afb.18! eiwitten binding bij verbroken delen aan de strengen:
single-strand binding proteïnen. (zo vormen de basen geen nieuwe bindingen).
3. DNA-polymerase gaat langs de strengen en verbind de basen met de vrije nucleotide.
, 4. Een nieuwe dubbele streng ontstaat (enkele oude streng + nieuwe streng). Wordt afgelezen
van 3 naar 5, dus de nieuwe string wordt van 5 naar 3.
De ene streng (van 5 naar 3) kan door de leidende streng worden afgelezen. Bij de andere (van 3 naar
5) gaat dit moeilijker omdat het in tegengestelde richting gaat. DNA-lignase koppelt de DNA stukjes
en de volgende streng kan het lezen. Uiteindelijk zijn er 2 chromatide in plaats van 1.
Door PCR kunnen we delen van DNA kopiëren totdat we genoeg hebben om te onderzoeken.
Hiervoor zijn primers nodig (korte stukjes DNA die in het lab zijn gemaakt). Deze zijn aanvullend voor
de streng die we willen kopiëren. Voor elke streng is een primer nodig, dus 2 in totaal.
- Sequensen = het aflezen van de volgorde van de genen.
- Gelelektroforese = DNA-fragmenten onderscheiden in gel door elektrische spanning op
grootte.
DNA kan ook gebruikt worden voor het maken van een DNA-profiel, iedereens DNA is speciaal.
Repetitief DNA = korte DNA-sequenties die zich herhalen in niet coderend DNA. Ander woord voor
DNA profiel is je DNA-fingerprint. Dit is uniek doordat je een deel van je vader en een deel van je
moeder erft. Door restrictie-enzymen kan een stukje DNA in stukken geknipt worden.
2.4, transcriptie
mRNA = het boodschappermolecule dat info over vorming van een eiwit naar ribosomen brengt.
RNA = één keten nucleotiden. bevat ribose (in monosacharide) en een U in plaats van een T.
- rRNA = ribosomaal RNA. Ribosomen bestaan hieruit.
- tRNA = transfer RNA. Vormt het tRNA-aminozuurcomplex (vervoert aminozuur).
Vorming van RNA is transcriptie. Begint wanneer RNA-polymerase bindt aan een stukje stikstofbase.
De plek waar het bindt heet de promotor. Voordat de RNA-polymerase kan binden, moet de
promotor eerst aan transcriptiefactoren verbonden zijn.
1. Transcriptiefactoren binden zich aan een promotor in het DNA.
2. Nu kan de RNA-polymerase zich hier ook aan binden.
3. De waterstofbruggen worden verbroken en de ketens splitsen.
Keten met promotor is template-streng (matrijsstreng), de andere de coderende-streng.
4. De RNA-polymerase bindt vrije RNA-nucleotide uit het cytoplasma aan de streng. Van 3 > 5.
5. Na 10 nucleotide laat de RNA streng aan 1 kant los en gaat verder naar het eind van de gen.
Stopt bij het eindsignaal.
6. DNA neemt weer de normale vorm aan.
! soms is het DNA zo opgerold dat er eerst ontvouwing moet plaatsvinden voor transcriptie.
Vliegen hebben reuzenchromasomen (cel deelt niet). Hierbij zijn transcripties te zien als puffs.
Bij eukaryoten en prokaryoten zijn en verschillen in transcriptie en vorming van mRNA.
- Prokaryoten -> geen celkern, DNA los in cel. Transcriptie vindt plaats in cytoplasma. mRNA
kan meteen naar synthese gelezen worden. Kan ook meteen vertaald worden in eiwit.
- Eukaryoten -> chromosomen in celkern. Transcriptie vindt plaats in de celkern. Het
gesynteerde RNA molecuul heet pre-mRNA. Het wordt bewerkt voor t de cel uit gaat (RNA-
processing). Hierdoor kan het de celkern naar de ribosomen verlaten. Pre-mRNA is langer
dan RNA.
2.1, wat kun je doen met DNA?
Sinds een paar jaar kunnen we DNA fotograferen, daarvoor konden we het alleen indirect zien.
DNA informatie voor erfelijke eigenschappen en zorgt voor zelfregulatie. Heeft helixstructuur.
Genetische modificatie het wijzigen van erfelijke eigenschappen/genen. Het organisme waarbij
een gen wordt veranderd > transgeen/ggo/gmo > worden o.a. gebruikt in geneeskunde, industrie,
etc. (resident maken van planten, bacterien als medicijnen gebruiken, afbreken van vezels, etc.)
Gentherapie inbrengen van gezonde genen, om iemand met een erfelijke aandoening te genezen.
2.2, de bouw en functie van DNA?
Genoom geheel van erfelijke eigenschappen in een cel (alle genen). Alle cellen van één organisme
hebben het zelfde genoom.
Bij eukaryoten > cel in celkernen en sommige organellen > DNA in mitochondriën= mtDNA
(functioneren apart van rest van de cel). Genoom = DNA in kern + DNA in de organellen.
Bij prokaryoten > al het DNA los in het cytoplasma. Genoom = al het losse DNA.
DNA-molecuul = nucleïnezuur gemaakt uit 2 ketens verbonden door nucleotiden. Een nucleotide =
stikstofbase + fosfaatgroep + monosacharide. De stikstofbase is Adenine/Thymine/Cytosine/Guanine.
Monosacharide heeft 5 Cs, stikstof zit aan de eerste en fosfaat een de vijfde. Wanneer een
nucleotide met een andere een binding sluit, doet de derde C dit met de fosfaatgroep. Keten vormt.
Aan het ene uiteinde is een fosfaatgroep 5!, aan de andere een OH-groep 3! Steeds van 3 > 5 of 5 > 3.
Fosfaatgroep en monosacharide vormen nucleotideketen. Stikstofbase verbindt deze. Geen deel van
keten. A & T EN C & G koppelen. Door vaste baseparen zijn de 2 nucleotideketens complementair
(aanvullend). Door OH groepen worden de 2 ketens bij elkaar gehouden.
DNA zit in chromosomen in een cel, opgerold in hele lange DNA strengen. Deze strengen zijn
gewikkeld om histonen (meer hostonen + DNA erom = nuclesoom). Tussen 2 nucleosomen zit
koppelings-DNA. Zo vormt een kralenketting. Deze wordt een spiraal en deze wordt een draad.
Een klein deel van DNA is genen. De rest codeert niet > niet-coderend DNA. Rond de 98,5%.
Volgorde van nucleotide > sequentie.
2.3, DNA-replicatie
Kopiëren van DNA vindt plaats in de S-fase van de celcyclus. Er zijn vrije nucleotide in het kernplasma
d + A/T/C/G + TP. (DATP, DTTP, DCTP, DGTP).
1. Replicatiestartpunt = waar DNA replicatie begint. Vanaf daar worden de HO groepen
verbroken door helicase. Helixstructuur verdwijnt, de 2 strengen worden apart.
2. Replicatiebel wordt gevormd. Afb.18! eiwitten binding bij verbroken delen aan de strengen:
single-strand binding proteïnen. (zo vormen de basen geen nieuwe bindingen).
3. DNA-polymerase gaat langs de strengen en verbind de basen met de vrije nucleotide.
, 4. Een nieuwe dubbele streng ontstaat (enkele oude streng + nieuwe streng). Wordt afgelezen
van 3 naar 5, dus de nieuwe string wordt van 5 naar 3.
De ene streng (van 5 naar 3) kan door de leidende streng worden afgelezen. Bij de andere (van 3 naar
5) gaat dit moeilijker omdat het in tegengestelde richting gaat. DNA-lignase koppelt de DNA stukjes
en de volgende streng kan het lezen. Uiteindelijk zijn er 2 chromatide in plaats van 1.
Door PCR kunnen we delen van DNA kopiëren totdat we genoeg hebben om te onderzoeken.
Hiervoor zijn primers nodig (korte stukjes DNA die in het lab zijn gemaakt). Deze zijn aanvullend voor
de streng die we willen kopiëren. Voor elke streng is een primer nodig, dus 2 in totaal.
- Sequensen = het aflezen van de volgorde van de genen.
- Gelelektroforese = DNA-fragmenten onderscheiden in gel door elektrische spanning op
grootte.
DNA kan ook gebruikt worden voor het maken van een DNA-profiel, iedereens DNA is speciaal.
Repetitief DNA = korte DNA-sequenties die zich herhalen in niet coderend DNA. Ander woord voor
DNA profiel is je DNA-fingerprint. Dit is uniek doordat je een deel van je vader en een deel van je
moeder erft. Door restrictie-enzymen kan een stukje DNA in stukken geknipt worden.
2.4, transcriptie
mRNA = het boodschappermolecule dat info over vorming van een eiwit naar ribosomen brengt.
RNA = één keten nucleotiden. bevat ribose (in monosacharide) en een U in plaats van een T.
- rRNA = ribosomaal RNA. Ribosomen bestaan hieruit.
- tRNA = transfer RNA. Vormt het tRNA-aminozuurcomplex (vervoert aminozuur).
Vorming van RNA is transcriptie. Begint wanneer RNA-polymerase bindt aan een stukje stikstofbase.
De plek waar het bindt heet de promotor. Voordat de RNA-polymerase kan binden, moet de
promotor eerst aan transcriptiefactoren verbonden zijn.
1. Transcriptiefactoren binden zich aan een promotor in het DNA.
2. Nu kan de RNA-polymerase zich hier ook aan binden.
3. De waterstofbruggen worden verbroken en de ketens splitsen.
Keten met promotor is template-streng (matrijsstreng), de andere de coderende-streng.
4. De RNA-polymerase bindt vrije RNA-nucleotide uit het cytoplasma aan de streng. Van 3 > 5.
5. Na 10 nucleotide laat de RNA streng aan 1 kant los en gaat verder naar het eind van de gen.
Stopt bij het eindsignaal.
6. DNA neemt weer de normale vorm aan.
! soms is het DNA zo opgerold dat er eerst ontvouwing moet plaatsvinden voor transcriptie.
Vliegen hebben reuzenchromasomen (cel deelt niet). Hierbij zijn transcripties te zien als puffs.
Bij eukaryoten en prokaryoten zijn en verschillen in transcriptie en vorming van mRNA.
- Prokaryoten -> geen celkern, DNA los in cel. Transcriptie vindt plaats in cytoplasma. mRNA
kan meteen naar synthese gelezen worden. Kan ook meteen vertaald worden in eiwit.
- Eukaryoten -> chromosomen in celkern. Transcriptie vindt plaats in de celkern. Het
gesynteerde RNA molecuul heet pre-mRNA. Het wordt bewerkt voor t de cel uit gaat (RNA-
processing). Hierdoor kan het de celkern naar de ribosomen verlaten. Pre-mRNA is langer
dan RNA.
