Begrippenlijst Moleculaire biologie
1 Hoofdstuk 1: DNA (p4 – 29)
Leven Voor definitie van ‘leven’ moet je gebruik maken van combinatie verschillende factoren (elke factor kan
ook apart worden gebruikt voor levenloze dingen):
Afgescheiden van leefomgeving door celmembraan/ celwand.
Energieopname en energieverbruik is noodzakelijk voor instandhouding en voor de voortplanting
Groei: evolutie van organisme tot volwassen stadium, zal sterven door ouderdom of deling.
Voortplanting: seksuele of aseksuele voortplanting, noodzakelijk om uitsterven te voorkomen.
Beweging: op eigen kracht bewegen naar voedsel of energiebron.
Interpretatie van prikkels: gegevens uit omgeving verzamelen en reageren op bepaalde condities
Reageren/ communiceren: tussen soortgenoten maar ook tussen verschillende levensvormen
(communiceren met omgeving)
Cel De cel is basisstructuur van levende organismen dat min of meer autonoom in staat is te overleven. De
cel is eenheid die afgescheiden is van zijn omgeving en die bestaat uit een zeer georganiseerde opbouw
die tot stand komt door wisselwerking tussen proteïnen, lipiden, carbohydraten (koolwaterstoffen) en
nucleïnezuren. Er bestaan twee basistypen van cellen: prokaryoten en eukaryoten.
Genen Genen zijn informatie bevattende elementen die karakteristieken van individu bevatten, maar ook van
soort waartoe dit individu behoort, daarmee coderen ze voor erfelijke eigenschappen. Genen werden
voor het eerst gedefinieerd in studies van Mendel.
Bacteriofagen Bacteriofagen zijn virussen van bacteriën, deze parasiteren op de bacterie en na de infectie komen er
genen tot expressie in de bacterie waardoor bacteriofaag-DNA wordt aangemaakt; de bacterie barst
open en ontstaan nieuwe bacteriofagen.
DNA DNA of deoxyribonucleïnezuur bestaat uit lange polymeren (1m DNA per menselijke cel), opgebouwd uit:
Deoxyribose (suiker): verbonden via fosfodiesterverbindingen: 5’-C via fosfaatgroep met 3’-C vorige.
Fosfaatgroepen: ribose en fosfaat wisselen elkaar af, zijn gekoppeld aan 5’ uiteinde deoxyribose.
De 4 verschillende basen: adenine (A), guanine (G), cytosine (C) en thymine (T).
Nucleoside Een base verbonden aan deoxyribose via N-glycosidische binding: adenosine, cytidine, thymidine,
guanosine, uridine. De nucleosiden zijn beter oplosbaar in water in vergelijking met de basen.
Nucleotide Fosfaatgroep verbonden aan 5’-C van nucleoside. Deze komt meestal vrij voor in de cel. De synthese
van nucleotiden is mogelijk via 3 manieren: ofwel opbouwen, ofwel partiële hydrolyse nucleïnezuren
door nucleasen ofwel door afbraak vrijgekomen basen, ze kunnen door enzymatisch recuperatieproces
omgezet worden tot nucleotiden
1
,cAMP Cyclisch adenosine monofosfaat: signaalmolecule, gesynthetiseerd door adenylaatcyclase (α-fosfaat
ATP wordt verbonden met 3’OH ribose), concentratie aan cAMP wordt bepaald door de enzymen die
het aanmaken en de enzymen die het afbreken. Het wordt afgebroken door het enzyme fosfodiësterase
AMP (door hydrolyse van verbinding tussen fosfaat en 3’OH ribose).
SAM S-adecosyl-methione: methyldonor in verschillende methyleringen van basen en eiwitten.
Cafeïne Inhibitor fosfodiësterase (omzetting van cAMP naar AMP), hierdoor stijgt concentratie en werking van
cAMP en dit houdt het organisme in geëxciteerde toestand. Het gaat PDE binden zodat cAMP geen
AMP kan worde. Opwekkend middel dat voorkomt in thee en koffie.
AZT 3’-azido-2’-deoxythymidine: Aidsremmer, het inhibeert het enzyme reverse-transcriptase van HIV-virus
waardoor er minder nieuwe virussen worden gevormd.
Bèta-helix Dubbele helicale structuur waarbij de ribosen en fosfaatgroepen naar buiten gekeerd zijn en basenparen
naar binnen. Het heeft grote en kleine groeve en is rechtsdraaiend. Andere minder voorkomende helices
zijn Z-DNA en triple helix.
Palindromische Ook in DNA kent men palindroomsequenties; dit zijn sequenties waarvan beide helices in gelijke richting
sequentie dezelfde sequentie hebben (vb. 5’-TCCGATCGGA-3’ → 3’-AGGCTAGCCT-5’). Deze kunnen worden
herkend door restrictie-enzymen (endonucleasen) die DNA-ruggengraat specifiek kunnen knippen. Dit
betekent dat grote DNA fragmenten kunnen worden verdeeld in kleinere door deze enzymen.
Hyperchromiciteit Dubbelstrengig DNA neemt minder licht op dan enkelstrengig DNA, er bestaat maximale waarde (smelt-
temperatuur) van DNA. Als men absorptie van een DNA oplossing volgt in functie van temperatuur, dan
zal deze bij bepaalde temperatuur (smelttemperatuur) toenemen tot de volgende plateauwaarde. Als de
temperatuur omhoog doet gaat DNA denatureren en enkelstrengig worden. Op dat punt spreek je van
hyperchromaciteit omdat dan lichtabsorptie ineens snel toeneemt.
Hybridisatie Als je DNA eerst denatureert en dan de oplossing laat afkoelen, zullen de 2 strengen elkaar terug vinden
omwille van hun complementariteit en dan zullen ze met elkaar hybridiseren tot een dubbelstreng. Op
voorwaarde dat het DNA mengsel niet te complex is en de temperatuurdaling traag gebeurt.
DNA- Hiermee kan je DNA bekijken, DNA-moleculen van verschillende lengten scheiden en DNA-fragmenten
elektroforese zuiveren. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een agarose-gel. Deze gel wordt aangebracht in een bak,
waarop elektrisch veld is aangelegd. Gezien het feit dat fosfaatgroepen van de ruggengraat negatief zijn,
zal het door gel migreren naar positieve pool. Scheiding vindt nu plaats op basis van lengte omdat grotere
fragmenten zich moeilijker door de netwerken van de gel kunnen wringen.
Agarose Agarose is polysacharide dat geëxtraheerd wordt uit zeewier, wordt als basis gebruikt bij elektroforese.
Ethidium- De scheiding moet nog zichtbaar worden gemaakt. Ethidium-bromide (EtBr) werd gebruikt hiervoor, het
bromide zal zich tussen basenparen in dubbelstrengig DNA zetten. Het fluoresceert wanneer het belicht wordt met
UV licht, na belichting weet men dus via de fluorescentie waar DNA zich bevindt. Nu gebruikt men SYBR-
Safe aangezien EtBr kankerverwekkend is.
2
, 2 Hoofdstuk 2: DNA-replicatie (p30 – 47)
DNA DNA polymerasen zijn enzymen die instaan voor DNA-synthese, deze kunnen DNA maken op basis van
polymerasen deoxyribonucleotiden. Hiervoor moet deoxy-ribonucleoside-monofosfaten (dNMPs) worden geactiveerd,
deze activatie gebeurt doordat op 5’ twee bijkomende fosfaatgroepen worden aangebracht tot kinasen.
Hierdoor ontstaan deoxy-ribonucleoside-trifosfaten (dNTPs).
5’-3’ exonuclease Zorgt voor het verwijderen van de RNA-primer zodanig dat deze vervangen kan worden door een DNA
fragmentje
3’-5’ exonuclease Een activiteit van het DNA polymerase dat gebruikt word bij proofreading. Wanneer foute basen ingeplant
zijn zal dit nucleasen ervoor zorgen dat het verwijderd wordt zodat de nieuwe, juiste base ingeplant kan
worden
Replicatievork De replicatievork is Y vormig gebied op replicerende DNA-molecuul waarbij oudere strengen ontwonden
worden en nieuwe strengen aangroeien. DNA streng kan alleen gevormd worden in de 5’-3’ richting.
Topoisomerase I Enzym dat een streng gaat doorknippen waardoor de andere streng kan roteren en kan relaxeren. Nadien
worden beide strengen terug aan elkaar gekoppeld. Dit is een enzym dat aanwezig is in de replicatievork
Topoisomerase Enzym dat instaat om in één keer veel spanning van het DNA weg te nemen. Het zal ervoor zorgen dat
II een helix gebroken wordt, zodat een andere helix erdoor kan.
Single stranded SSBP-enzymen beschermen enkelstrengig DNA tegen afbraak en ze voorkomen dat het DNA terug
binding proteine hybridiseert na denaturatie. Ze komen voor in de replicatievork.
Sliding clamp Soort van haak die over het DNA-polymerase hangt en ervoor zorgt dat dit niet loskomt van het DNA
zodat het in één keer zijn werk kan doen zonder steeds te moeten verplaatsen.
Leading strand Leading strand (sense streng) (5’-3’) heeft een snelle aanmaak complementaire DNA streng, kan continu
groeien in richting replicatievork omdat DNA-synthese richting gelijk is aan helicase richting. Primase hoeft
hier dus ook maar eenmalig RNA-primer aan te maken.
Primase Enzym dat ervoor zorgt dat er RNA primers aangemaakt worden die bij de replicatie dienst doen als
startpunt voor het DNA-polymerase.
Primer Kort stukje RNA dat aangemaakt wordt door het primase en een vrij 3’OH uiteinde heeft waaraan het
DNA-polymerase kan binden om de replicatie verder te laten gaan.
Okazaki- Lagging strand (anti-sense streng) (3’-5’) heeft een trage aanmaak complementaire DNA, kan niet continu
fragment aangemaakt worden omdat de DNA-synthese richting tegengesteld is aan helicase richting. Het primase
moet op het vrijgekomen stuk dus telkens nieuwe korte RNA-primer maken waarop het DNA-polymerase
III kan aangrijpen. Hierdoor worden steeds korte DNA-okazakifragmenten van ongeveer 1000 basenparen
gemaakt die aan 5’ uiteinde een kort RNA gedeelte hebben. Het RNA wordt daarna verwijderd door DNA
polymerase I (prokaryoten) of een herstel-polymerase (eukaryoten).
3
1 Hoofdstuk 1: DNA (p4 – 29)
Leven Voor definitie van ‘leven’ moet je gebruik maken van combinatie verschillende factoren (elke factor kan
ook apart worden gebruikt voor levenloze dingen):
Afgescheiden van leefomgeving door celmembraan/ celwand.
Energieopname en energieverbruik is noodzakelijk voor instandhouding en voor de voortplanting
Groei: evolutie van organisme tot volwassen stadium, zal sterven door ouderdom of deling.
Voortplanting: seksuele of aseksuele voortplanting, noodzakelijk om uitsterven te voorkomen.
Beweging: op eigen kracht bewegen naar voedsel of energiebron.
Interpretatie van prikkels: gegevens uit omgeving verzamelen en reageren op bepaalde condities
Reageren/ communiceren: tussen soortgenoten maar ook tussen verschillende levensvormen
(communiceren met omgeving)
Cel De cel is basisstructuur van levende organismen dat min of meer autonoom in staat is te overleven. De
cel is eenheid die afgescheiden is van zijn omgeving en die bestaat uit een zeer georganiseerde opbouw
die tot stand komt door wisselwerking tussen proteïnen, lipiden, carbohydraten (koolwaterstoffen) en
nucleïnezuren. Er bestaan twee basistypen van cellen: prokaryoten en eukaryoten.
Genen Genen zijn informatie bevattende elementen die karakteristieken van individu bevatten, maar ook van
soort waartoe dit individu behoort, daarmee coderen ze voor erfelijke eigenschappen. Genen werden
voor het eerst gedefinieerd in studies van Mendel.
Bacteriofagen Bacteriofagen zijn virussen van bacteriën, deze parasiteren op de bacterie en na de infectie komen er
genen tot expressie in de bacterie waardoor bacteriofaag-DNA wordt aangemaakt; de bacterie barst
open en ontstaan nieuwe bacteriofagen.
DNA DNA of deoxyribonucleïnezuur bestaat uit lange polymeren (1m DNA per menselijke cel), opgebouwd uit:
Deoxyribose (suiker): verbonden via fosfodiesterverbindingen: 5’-C via fosfaatgroep met 3’-C vorige.
Fosfaatgroepen: ribose en fosfaat wisselen elkaar af, zijn gekoppeld aan 5’ uiteinde deoxyribose.
De 4 verschillende basen: adenine (A), guanine (G), cytosine (C) en thymine (T).
Nucleoside Een base verbonden aan deoxyribose via N-glycosidische binding: adenosine, cytidine, thymidine,
guanosine, uridine. De nucleosiden zijn beter oplosbaar in water in vergelijking met de basen.
Nucleotide Fosfaatgroep verbonden aan 5’-C van nucleoside. Deze komt meestal vrij voor in de cel. De synthese
van nucleotiden is mogelijk via 3 manieren: ofwel opbouwen, ofwel partiële hydrolyse nucleïnezuren
door nucleasen ofwel door afbraak vrijgekomen basen, ze kunnen door enzymatisch recuperatieproces
omgezet worden tot nucleotiden
1
,cAMP Cyclisch adenosine monofosfaat: signaalmolecule, gesynthetiseerd door adenylaatcyclase (α-fosfaat
ATP wordt verbonden met 3’OH ribose), concentratie aan cAMP wordt bepaald door de enzymen die
het aanmaken en de enzymen die het afbreken. Het wordt afgebroken door het enzyme fosfodiësterase
AMP (door hydrolyse van verbinding tussen fosfaat en 3’OH ribose).
SAM S-adecosyl-methione: methyldonor in verschillende methyleringen van basen en eiwitten.
Cafeïne Inhibitor fosfodiësterase (omzetting van cAMP naar AMP), hierdoor stijgt concentratie en werking van
cAMP en dit houdt het organisme in geëxciteerde toestand. Het gaat PDE binden zodat cAMP geen
AMP kan worde. Opwekkend middel dat voorkomt in thee en koffie.
AZT 3’-azido-2’-deoxythymidine: Aidsremmer, het inhibeert het enzyme reverse-transcriptase van HIV-virus
waardoor er minder nieuwe virussen worden gevormd.
Bèta-helix Dubbele helicale structuur waarbij de ribosen en fosfaatgroepen naar buiten gekeerd zijn en basenparen
naar binnen. Het heeft grote en kleine groeve en is rechtsdraaiend. Andere minder voorkomende helices
zijn Z-DNA en triple helix.
Palindromische Ook in DNA kent men palindroomsequenties; dit zijn sequenties waarvan beide helices in gelijke richting
sequentie dezelfde sequentie hebben (vb. 5’-TCCGATCGGA-3’ → 3’-AGGCTAGCCT-5’). Deze kunnen worden
herkend door restrictie-enzymen (endonucleasen) die DNA-ruggengraat specifiek kunnen knippen. Dit
betekent dat grote DNA fragmenten kunnen worden verdeeld in kleinere door deze enzymen.
Hyperchromiciteit Dubbelstrengig DNA neemt minder licht op dan enkelstrengig DNA, er bestaat maximale waarde (smelt-
temperatuur) van DNA. Als men absorptie van een DNA oplossing volgt in functie van temperatuur, dan
zal deze bij bepaalde temperatuur (smelttemperatuur) toenemen tot de volgende plateauwaarde. Als de
temperatuur omhoog doet gaat DNA denatureren en enkelstrengig worden. Op dat punt spreek je van
hyperchromaciteit omdat dan lichtabsorptie ineens snel toeneemt.
Hybridisatie Als je DNA eerst denatureert en dan de oplossing laat afkoelen, zullen de 2 strengen elkaar terug vinden
omwille van hun complementariteit en dan zullen ze met elkaar hybridiseren tot een dubbelstreng. Op
voorwaarde dat het DNA mengsel niet te complex is en de temperatuurdaling traag gebeurt.
DNA- Hiermee kan je DNA bekijken, DNA-moleculen van verschillende lengten scheiden en DNA-fragmenten
elektroforese zuiveren. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een agarose-gel. Deze gel wordt aangebracht in een bak,
waarop elektrisch veld is aangelegd. Gezien het feit dat fosfaatgroepen van de ruggengraat negatief zijn,
zal het door gel migreren naar positieve pool. Scheiding vindt nu plaats op basis van lengte omdat grotere
fragmenten zich moeilijker door de netwerken van de gel kunnen wringen.
Agarose Agarose is polysacharide dat geëxtraheerd wordt uit zeewier, wordt als basis gebruikt bij elektroforese.
Ethidium- De scheiding moet nog zichtbaar worden gemaakt. Ethidium-bromide (EtBr) werd gebruikt hiervoor, het
bromide zal zich tussen basenparen in dubbelstrengig DNA zetten. Het fluoresceert wanneer het belicht wordt met
UV licht, na belichting weet men dus via de fluorescentie waar DNA zich bevindt. Nu gebruikt men SYBR-
Safe aangezien EtBr kankerverwekkend is.
2
, 2 Hoofdstuk 2: DNA-replicatie (p30 – 47)
DNA DNA polymerasen zijn enzymen die instaan voor DNA-synthese, deze kunnen DNA maken op basis van
polymerasen deoxyribonucleotiden. Hiervoor moet deoxy-ribonucleoside-monofosfaten (dNMPs) worden geactiveerd,
deze activatie gebeurt doordat op 5’ twee bijkomende fosfaatgroepen worden aangebracht tot kinasen.
Hierdoor ontstaan deoxy-ribonucleoside-trifosfaten (dNTPs).
5’-3’ exonuclease Zorgt voor het verwijderen van de RNA-primer zodanig dat deze vervangen kan worden door een DNA
fragmentje
3’-5’ exonuclease Een activiteit van het DNA polymerase dat gebruikt word bij proofreading. Wanneer foute basen ingeplant
zijn zal dit nucleasen ervoor zorgen dat het verwijderd wordt zodat de nieuwe, juiste base ingeplant kan
worden
Replicatievork De replicatievork is Y vormig gebied op replicerende DNA-molecuul waarbij oudere strengen ontwonden
worden en nieuwe strengen aangroeien. DNA streng kan alleen gevormd worden in de 5’-3’ richting.
Topoisomerase I Enzym dat een streng gaat doorknippen waardoor de andere streng kan roteren en kan relaxeren. Nadien
worden beide strengen terug aan elkaar gekoppeld. Dit is een enzym dat aanwezig is in de replicatievork
Topoisomerase Enzym dat instaat om in één keer veel spanning van het DNA weg te nemen. Het zal ervoor zorgen dat
II een helix gebroken wordt, zodat een andere helix erdoor kan.
Single stranded SSBP-enzymen beschermen enkelstrengig DNA tegen afbraak en ze voorkomen dat het DNA terug
binding proteine hybridiseert na denaturatie. Ze komen voor in de replicatievork.
Sliding clamp Soort van haak die over het DNA-polymerase hangt en ervoor zorgt dat dit niet loskomt van het DNA
zodat het in één keer zijn werk kan doen zonder steeds te moeten verplaatsen.
Leading strand Leading strand (sense streng) (5’-3’) heeft een snelle aanmaak complementaire DNA streng, kan continu
groeien in richting replicatievork omdat DNA-synthese richting gelijk is aan helicase richting. Primase hoeft
hier dus ook maar eenmalig RNA-primer aan te maken.
Primase Enzym dat ervoor zorgt dat er RNA primers aangemaakt worden die bij de replicatie dienst doen als
startpunt voor het DNA-polymerase.
Primer Kort stukje RNA dat aangemaakt wordt door het primase en een vrij 3’OH uiteinde heeft waaraan het
DNA-polymerase kan binden om de replicatie verder te laten gaan.
Okazaki- Lagging strand (anti-sense streng) (3’-5’) heeft een trage aanmaak complementaire DNA, kan niet continu
fragment aangemaakt worden omdat de DNA-synthese richting tegengesteld is aan helicase richting. Het primase
moet op het vrijgekomen stuk dus telkens nieuwe korte RNA-primer maken waarop het DNA-polymerase
III kan aangrijpen. Hierdoor worden steeds korte DNA-okazakifragmenten van ongeveer 1000 basenparen
gemaakt die aan 5’ uiteinde een kort RNA gedeelte hebben. Het RNA wordt daarna verwijderd door DNA
polymerase I (prokaryoten) of een herstel-polymerase (eukaryoten).
3
