Samenvatting 12 Gentechnologie

Hoofdstuk 12 Gentechnologie komt na microbiologie

 Biotechnologie maakt gebruik van micro-organismen in een zeer ruime
context.
 Dit laat toe om op industriële schaal een aantal producten te produceren
zoals:
o Antibiotica (penicilline, tetracycline, …)
o Enzymen (glucose isomerasen, proteasen, lipasen, …)
o Voedseladditieven (vitaminen, aminozuren, …)
o Chemicaliën (bioethanol, biodiesel, citroenzuur, aspartaam, …)
 Onderdeel: moleculaire biologie
 Genetische manipulatie mogelijk in MO en in planten

12.1 Restrictie-enzymen

 Cruciale ontdekken in jaren 70
 Restrictie-enzym / restrictie endonuclease = eiwit geproduceerd door
bacteriën
 Eiwit is in staat bepaalde korte sequentie van 4-6 basen te herkennen in DNA-
molecule  daarbinnen op specifieke manier knippen  DNA in kleinere
fragmenten opgesplitst
 Namen verwijzen naar bacterie waarvan afkomstig : bv ECO R1  E. coli , Taq I
 1e RE geïsoleerd uit Thermus aquaticus
 Gevonden in bacteriën + verdedigingsfunctie tegen
bacteriofagen
 Na injectie viraal DNA  direct in stukken geknipt door
bacterieel RE
 Bacterieel genoom wordt beschermd (op bepaalde plaatsen
gemethyleerd), zodat knipenzymen daar werkzaam zijn.
 Voordeel : men weet exact wat de uiteinden van de DNA-fragmenten zijn
 Vaak enkelstrengige overhangen die complementair zijn aan elkaar = sticky
ends
 Onmisbaar voor moleculaire biologie
 Van verschillende bronnen met hetzelfde RE geknipt  DNA fragmenten met
complementaire sticky ends  aan elkaar kleven = recombinante DNA-
molecule
 DNA mens knippen met ER (gem lengte =3000 bp)  milioen fragmenten
 Aantal/groote verschild per individu  door mutaties knipplaatsen
wegvallen/bijkomen
 RFLP’s = restrictie-fragment-lengte polymorfismen = de individuele
verschillen in aantal en plaats van de kinpplaatsen
 Toepassingen :
o DNA-fingerprinting
o Kloneren




1

, 12.2 TAQ DNA-polymerase

 Taq-polymerase = ander belangrijk enzym dat in bacterie zit
 Thermostabiel enzym
 DNA-polymerase uit thermofieke bacterie Thermus aquaticus  leeft in
warmwaterbronnen + overleeft in kokend water
 Sleutelrol bij : PCR-techniek = ploymerase chain reaction + DNA-synthese
 Exponentieel vermenigvuldigen van één specifiek DNA -fragment (= target
sequence)
 PCR-techniek :
 Verschillende cycli na elkaar
 Tijdens elke cyclus 3 fasen:
 1. Denaturatie dsDNA: stijgen temperatuur  dsDNA wordt ssDNA
 2. Annealing: dalen temperatuur  vasthechten primers aan complementaire
sequenties
 3. Extension: stijgen temperatuur  aanmaak complementaire DNA-strengen
door Taqpolymerase




 DNA-polymerase : eigenschap  activiteit start pas als er al een begin is
gemaakt
 Aan DNA-polymerase wordt stukje ssDNA gebonden in buurt DNA-gedeelte dat
men wilt vermenigvuldigen
 Eerst sequentie kennen van ongeveer 20 basen aan beide kanten DNA stukje
 Chemische weg  maken stukjes ss DNA die op korte basesequenties passen
= primers
 Primers in overmaat toegevoegd aan mengsel A, C, G, T bouwstenen + DNA-
fragment
 Primers binden aan ds DNA  dsDNA gedenatureerd tot 2 enkelvoudige
strengen t = +90°C
 Proces in cycli van verwarmen en afkoelen  elke cyclus nieuw DNA-
polymerase toegevoegd
 Taq DNA polymerase - stabiel tot boven 90 °C  volstaat 1 keer enzym
toevoegen
 Hoge kostprijs enzyme  groot verschil practische bruikbaarheid
 Genetisch gemanipuleerd E. coli-stam in staat recombinant Taq DNA-
polymerase produceren

2