Hoofdstuk 3: gentranscriptie en eiwitsynthese
→ heel het proces bekijken van DNA, RNA, ..
basisstructuur van DNA en RNA nucleotiden
Een DNA nucleotide = een desoxyribonucleïnezuur en vormt de drager van
ons genetisch materiaal
→ bevat een deoxyribose ( zuurstof is eenmalig verdwenen op de 2’
koolstof) suiker als basis
Een RNA nucleotide = een ribonucleïnezuur en speelt een belangrijke rol bij de
vertaling van een coderende DNA sequentie naar een eiwit
→ bevat een ribose suiker als basis
⇒ de suikerbasis is een pentose ( 5 koolstofatomen)
De opbouw van DNA en RNA nucleotiden wordt bepaald door:
1. suikermolecule
2. base
3. fosfaatgroep
Suikerbasis:
Een 1’ gebonden base als bouwsteen voor DNA en RNA
- een DNA nucleotide bevat adenine, thymine of cytosine
- een RNA nucleotide bevat adenine, guanine, uracil of cytosine
2 soorten verschillende structuren/ base:
- purines = adenine, guanine
- pyrimidines = thymine, uracil, cytosine
koppeling van pentose suiker (ribose of desoxyribose) en een purine of pyrimidine vormt een
RNA of DNA nucleoside
Een 5’ gebonden fosfaat als bouwsteen voor DNA en RNA
Koppeling van een fosfaatgroep aan het pentose 5’ C-
atoomcomplex van een nucleoside vormt een nucleotide
Basisstructuur van DNA en RNA moleculen:
, → bestaat uit ketens van nucleotiden = polynucleotide keten
→ nucleotide koppeling gebeurt door een fosfodiësterbinding
= koppeling tussen 3’ C-atoom met 5’ C-atoom van de pentose molecule
⇒ resulteert in de vorming van enkelstrengig RNA en DNA
Van enkelstrengig DNA tot dubbelstrengig DNA
DNA vormt een dubbele helix structuur bestaande uit 2 anti-parallelle enkelstrengige DNA
moleculen
- 5’ naar 3’ sense streng
- 3’ naar 5’ antisense (template) streng
→ zitten in volledig omgekeerde richting aan elkaar gekoppeld
→ worden beide bijeengehouden door waterstofbruggen tussen
complementaire basen ( A-T en G-C)
Van dubbelstrengig DNA tot chromosomen
de enorm lange streng gaat niet los aanwezig zijn in de cel:
DNA → chromosoom (in stappen)
1. DNA dubbele helix windt zich rondom een complex van histon eiwitten waardoor een
nucleosoom gevormd wordt
2. nucleosomen vormen complexe chromatine structuren die de basis vormen voor
chromosomen
a. euchromatine ( losser samengesteld dan heterochromatine, omdat
transcriptiefactoren en RNA polymerase daar wel toegang moeten hebben tot
het DNA)= transcriptioneel actief
b. heterochromatine ( dense regio, minder toegankelijk waarbij geen transcriptie
aanwezig kan zijn) = transcriptioneel inactief
3. de mens heeft 46 chromosomen
a. 2 kopieën van chromosomen 1-22
b. man: X + Y en vrouw Xactief + Xinactief
4. totale lengte humaan DNA: 3x109 baseparen
a. slechts een klein deel codeert voor de 20000-25000 eiwitten die voorkomen
in humane cellen ( niet alleen de sequenties voor DNA zijn van belang, maar
ook andere sequenties zijn belangrijk)
Regulatie van eiwitexpressie
Elk celtype heeft een specifiek repertoire (en basispakket) aan eiwitten uniek voor cel
identiteit
Expressie van de juiste eiwitten wordt gereguleerd door het proces van gentranscriptie
Twee controlebeslissingen voor een cel:
- constitutieve gentranscriptie
- altijd actieve transcriptie van mRNA van eiwitvorming
- gereguleerde gentranscriptie
- on/ off transcriptie van mRNA en eiwitproductie
→ cel kiest in welke situatie iets wel/ niet moet geproduceerd
worden
→ heel het proces bekijken van DNA, RNA, ..
basisstructuur van DNA en RNA nucleotiden
Een DNA nucleotide = een desoxyribonucleïnezuur en vormt de drager van
ons genetisch materiaal
→ bevat een deoxyribose ( zuurstof is eenmalig verdwenen op de 2’
koolstof) suiker als basis
Een RNA nucleotide = een ribonucleïnezuur en speelt een belangrijke rol bij de
vertaling van een coderende DNA sequentie naar een eiwit
→ bevat een ribose suiker als basis
⇒ de suikerbasis is een pentose ( 5 koolstofatomen)
De opbouw van DNA en RNA nucleotiden wordt bepaald door:
1. suikermolecule
2. base
3. fosfaatgroep
Suikerbasis:
Een 1’ gebonden base als bouwsteen voor DNA en RNA
- een DNA nucleotide bevat adenine, thymine of cytosine
- een RNA nucleotide bevat adenine, guanine, uracil of cytosine
2 soorten verschillende structuren/ base:
- purines = adenine, guanine
- pyrimidines = thymine, uracil, cytosine
koppeling van pentose suiker (ribose of desoxyribose) en een purine of pyrimidine vormt een
RNA of DNA nucleoside
Een 5’ gebonden fosfaat als bouwsteen voor DNA en RNA
Koppeling van een fosfaatgroep aan het pentose 5’ C-
atoomcomplex van een nucleoside vormt een nucleotide
Basisstructuur van DNA en RNA moleculen:
, → bestaat uit ketens van nucleotiden = polynucleotide keten
→ nucleotide koppeling gebeurt door een fosfodiësterbinding
= koppeling tussen 3’ C-atoom met 5’ C-atoom van de pentose molecule
⇒ resulteert in de vorming van enkelstrengig RNA en DNA
Van enkelstrengig DNA tot dubbelstrengig DNA
DNA vormt een dubbele helix structuur bestaande uit 2 anti-parallelle enkelstrengige DNA
moleculen
- 5’ naar 3’ sense streng
- 3’ naar 5’ antisense (template) streng
→ zitten in volledig omgekeerde richting aan elkaar gekoppeld
→ worden beide bijeengehouden door waterstofbruggen tussen
complementaire basen ( A-T en G-C)
Van dubbelstrengig DNA tot chromosomen
de enorm lange streng gaat niet los aanwezig zijn in de cel:
DNA → chromosoom (in stappen)
1. DNA dubbele helix windt zich rondom een complex van histon eiwitten waardoor een
nucleosoom gevormd wordt
2. nucleosomen vormen complexe chromatine structuren die de basis vormen voor
chromosomen
a. euchromatine ( losser samengesteld dan heterochromatine, omdat
transcriptiefactoren en RNA polymerase daar wel toegang moeten hebben tot
het DNA)= transcriptioneel actief
b. heterochromatine ( dense regio, minder toegankelijk waarbij geen transcriptie
aanwezig kan zijn) = transcriptioneel inactief
3. de mens heeft 46 chromosomen
a. 2 kopieën van chromosomen 1-22
b. man: X + Y en vrouw Xactief + Xinactief
4. totale lengte humaan DNA: 3x109 baseparen
a. slechts een klein deel codeert voor de 20000-25000 eiwitten die voorkomen
in humane cellen ( niet alleen de sequenties voor DNA zijn van belang, maar
ook andere sequenties zijn belangrijk)
Regulatie van eiwitexpressie
Elk celtype heeft een specifiek repertoire (en basispakket) aan eiwitten uniek voor cel
identiteit
Expressie van de juiste eiwitten wordt gereguleerd door het proces van gentranscriptie
Twee controlebeslissingen voor een cel:
- constitutieve gentranscriptie
- altijd actieve transcriptie van mRNA van eiwitvorming
- gereguleerde gentranscriptie
- on/ off transcriptie van mRNA en eiwitproductie
→ cel kiest in welke situatie iets wel/ niet moet geproduceerd
worden
