H19 DNA
Biologie 19.1: DNA compact verpakt in chromosomen
DNA
DNA bevat informatie voor het produceren van eiwitten → dubbele helix. Bouwstenen DNA:
deoxyribonucleotiden → bestaat uit een fosfaatgroep, suikermolecuul en nucleïnebase.
Deoxyribose heeft 5 C-atomen: 1’, 3’ en 5’ hebben een OH-groep.
Twee deoxyribonucleotiden hebben een binding tussen de nucleïnebase en de fosfaatgroep.
Nucleïnebase aan 1’: deoxyribonucleoside;
Fosfaatgroep aan 5’: deoxyribonucleotide.
3’-einde: streng met een vrije OH-groep, 5’-einde: streng met een vrije fosfaatgroep.
De richting van beide strengen is tegengesteld → 3’ en 5’ liggen langs elkaar.
De fosfaatgroepen en suikermoleculen vormen de ‘wenteltrap’ en gekoppelde nucleïnebasen
(ACGT) vormen de ‘traptreden’. Nucleïnebasen zijn verbonden door H-bruggen.
De volgorde van de basenparen vormen een genetische code.
Chromosomen
Nucleosoom = structuur van DNA gewikkeld om een histonbol → bestaat uit 8 histoneiwitten en
146 basenparen DNA. Een extra H1-histon dient als veiligheidsspeld.
Chromatiden bestaan uit nucleosomen. Chromatine = DNA en eiwitten in de celkern.
Tijdens de mitose verdubbeld het chromatide → verdubbeld chromosoom.
Elk chromosoom heeft een vaste lengte, bandenpatroon en plaats van centromeer.
Lichte en donkere gebieden in de celkern
Donkere gebieden: compact gespiraliseerd DNA → genen worden niet afgelezen.
Lichte gebieden: open DNA → genen worden afgelezen (genexpressie).
In het kernlichaampje wordt ribosomaal RNA geproduceerd. Het rRNA gaat naar de ribosomen
voor de productie van eiwitten. In het centromeer en aan de telomeren (uiteinden) is het DNA
altijd sterk gespiraliseerd → deze gebieden bevatten geen genen
Mitochondriaal DNA
Mitochondriaal DNA is cirkelvormig en bevat informatie voor de energiebehoefte.
Bij veroudering beschadigd het mtDNA. Bovendien vinden er in mtDNA snel mutaties plaats,
omdat bij oxidatieve fosforylering als bijproduct reactieve zuurstofmoleculen ontstaan.
Hoe ouder, hoe meer gemuteerd mtDNA → vermindering energie.
, H19 DNA
Biologie 19.2: DNA-verdubbeling
DNA-mutaties als gevolg van dissimilatie
Verouderingsproces: toename mutaties. Reactieve zuurstof beschadigd kernDNA.
DNA-herstelsystemen repareren beschadigde nucleïnebasen, maar de efficiëntie neemt af.
Substitutie = vervanging door een andere base (soort puntmutatie).
Puntmutatie = verandering van één basenpaar.
Deletie = één basenpaar uit het DNA-molecuul verdwijnt
Insertie = één basenpaar wordt aan het DNA-molecuul toegevoegd.
Duplicatie = verdubbeling van DNA-delen.
Inversie = omdraaiing van delen van het DNA.
Translocatie = verplaatsing van DNA-delen.
DNA-mutaties door milieufactoren
Mutageen = stoffen die de kans op een mutatie vergroten.
Radioactieve straling veroorzaakt breuken in de DNA-strengen en chromosoommutaties.
Verdubbeling DNA-moleculen
De strengen liggen in tegenovergestelde richting
De leidende streng wordt aan één stuk door gemaakt: 5’ → 3’.
De volgende streng wordt in stukjes (Okazaki-fragmenten) gemaakt: 3’ → 5’.
Enzymen:
Helicase: haalt de strengen uit elkaar (verbreking H-bruggen) → replicatievorken.
Primase: plakt een stukje RNA aan één van de strengen.
Deze RNA-primer dient als startpunt voor de synthese → complementair aan DNA.
DNA-polymerase: maakt de nieuwe streng door nucleotiden te koppelen.
DNA-ligase: plakt de stukken nieuwe streng (Okazaki-fragmenten) aan elkaar.
Na de replicatie is het DNA verdubbeld; elke helft bestaat uit één oude en één nieuwe streng.
DNA-replicatie is dus semi-conservatief.
De uiteinden van DNA-moleculen verkorten
Als de replicatievork een telomeer bereikt, dan koppelt helicase los. Primase heeft helicase
nodig om de RNA-primer te maken. Zonder helicase kan aan het 5’-einde van de nieuwe streng
dus geen laatste Okazaki-fragment ontstaan → onvolledige replicatie.
Bij iedere celdeling verkorten dus de telomeren. Dat is geen probleem, want telomeren bevatten
repetitief DNA: coderen NIET voor een eiwit. Telomeren beschermen het DNA.
Als de telomeren ‘op’ zijn, dan sterft de cel. Hoe langer de telomeren, hoe ouder je wordt.
DNA-mutaties tijdens DNA-replicatie
DNA-polymerase kan kopieerfouten maken → mutaties. Het corrigeert 99% van de
zelfgemaakte fouten. DNA-hersteleiwitten corrigeren weer een deel van die 1%.
Biologie 19.1: DNA compact verpakt in chromosomen
DNA
DNA bevat informatie voor het produceren van eiwitten → dubbele helix. Bouwstenen DNA:
deoxyribonucleotiden → bestaat uit een fosfaatgroep, suikermolecuul en nucleïnebase.
Deoxyribose heeft 5 C-atomen: 1’, 3’ en 5’ hebben een OH-groep.
Twee deoxyribonucleotiden hebben een binding tussen de nucleïnebase en de fosfaatgroep.
Nucleïnebase aan 1’: deoxyribonucleoside;
Fosfaatgroep aan 5’: deoxyribonucleotide.
3’-einde: streng met een vrije OH-groep, 5’-einde: streng met een vrije fosfaatgroep.
De richting van beide strengen is tegengesteld → 3’ en 5’ liggen langs elkaar.
De fosfaatgroepen en suikermoleculen vormen de ‘wenteltrap’ en gekoppelde nucleïnebasen
(ACGT) vormen de ‘traptreden’. Nucleïnebasen zijn verbonden door H-bruggen.
De volgorde van de basenparen vormen een genetische code.
Chromosomen
Nucleosoom = structuur van DNA gewikkeld om een histonbol → bestaat uit 8 histoneiwitten en
146 basenparen DNA. Een extra H1-histon dient als veiligheidsspeld.
Chromatiden bestaan uit nucleosomen. Chromatine = DNA en eiwitten in de celkern.
Tijdens de mitose verdubbeld het chromatide → verdubbeld chromosoom.
Elk chromosoom heeft een vaste lengte, bandenpatroon en plaats van centromeer.
Lichte en donkere gebieden in de celkern
Donkere gebieden: compact gespiraliseerd DNA → genen worden niet afgelezen.
Lichte gebieden: open DNA → genen worden afgelezen (genexpressie).
In het kernlichaampje wordt ribosomaal RNA geproduceerd. Het rRNA gaat naar de ribosomen
voor de productie van eiwitten. In het centromeer en aan de telomeren (uiteinden) is het DNA
altijd sterk gespiraliseerd → deze gebieden bevatten geen genen
Mitochondriaal DNA
Mitochondriaal DNA is cirkelvormig en bevat informatie voor de energiebehoefte.
Bij veroudering beschadigd het mtDNA. Bovendien vinden er in mtDNA snel mutaties plaats,
omdat bij oxidatieve fosforylering als bijproduct reactieve zuurstofmoleculen ontstaan.
Hoe ouder, hoe meer gemuteerd mtDNA → vermindering energie.
, H19 DNA
Biologie 19.2: DNA-verdubbeling
DNA-mutaties als gevolg van dissimilatie
Verouderingsproces: toename mutaties. Reactieve zuurstof beschadigd kernDNA.
DNA-herstelsystemen repareren beschadigde nucleïnebasen, maar de efficiëntie neemt af.
Substitutie = vervanging door een andere base (soort puntmutatie).
Puntmutatie = verandering van één basenpaar.
Deletie = één basenpaar uit het DNA-molecuul verdwijnt
Insertie = één basenpaar wordt aan het DNA-molecuul toegevoegd.
Duplicatie = verdubbeling van DNA-delen.
Inversie = omdraaiing van delen van het DNA.
Translocatie = verplaatsing van DNA-delen.
DNA-mutaties door milieufactoren
Mutageen = stoffen die de kans op een mutatie vergroten.
Radioactieve straling veroorzaakt breuken in de DNA-strengen en chromosoommutaties.
Verdubbeling DNA-moleculen
De strengen liggen in tegenovergestelde richting
De leidende streng wordt aan één stuk door gemaakt: 5’ → 3’.
De volgende streng wordt in stukjes (Okazaki-fragmenten) gemaakt: 3’ → 5’.
Enzymen:
Helicase: haalt de strengen uit elkaar (verbreking H-bruggen) → replicatievorken.
Primase: plakt een stukje RNA aan één van de strengen.
Deze RNA-primer dient als startpunt voor de synthese → complementair aan DNA.
DNA-polymerase: maakt de nieuwe streng door nucleotiden te koppelen.
DNA-ligase: plakt de stukken nieuwe streng (Okazaki-fragmenten) aan elkaar.
Na de replicatie is het DNA verdubbeld; elke helft bestaat uit één oude en één nieuwe streng.
DNA-replicatie is dus semi-conservatief.
De uiteinden van DNA-moleculen verkorten
Als de replicatievork een telomeer bereikt, dan koppelt helicase los. Primase heeft helicase
nodig om de RNA-primer te maken. Zonder helicase kan aan het 5’-einde van de nieuwe streng
dus geen laatste Okazaki-fragment ontstaan → onvolledige replicatie.
Bij iedere celdeling verkorten dus de telomeren. Dat is geen probleem, want telomeren bevatten
repetitief DNA: coderen NIET voor een eiwit. Telomeren beschermen het DNA.
Als de telomeren ‘op’ zijn, dan sterft de cel. Hoe langer de telomeren, hoe ouder je wordt.
DNA-mutaties tijdens DNA-replicatie
DNA-polymerase kan kopieerfouten maken → mutaties. Het corrigeert 99% van de
zelfgemaakte fouten. DNA-hersteleiwitten corrigeren weer een deel van die 1%.
