Biologie Voor Jou VWO Deel 5a Thema 2 - DNA (Samenvatting)

Biologie – Thema 2 – DNA
Toepassingen van DNA
Genetische modificatie Het wijzigen van de eigenschappen van organismen m.b.v. DNA
Transgeen/ggo/gmo Organismen waarvan het DNA is verandert
Gentherapie Gezonde genen aanbrengen bij een patiënt

Bouw en functie van DNA
Genoom Geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme
Eukaryoten: DNA in celkern, mitochondriën (mtDNA) en chloroplasten
Prokaryoten: DNA los in cytoplasma (circulaire streng & plasmiden: korte
stukjes cirkelvormig DNA)
DNA Desoxyribonucleïnezuur bevat informatie voor erfelijke eigenschappen van een cel
Nucleotiden Desoxyribose, fosfaatgroep en stikstofbase (adenine, cytosine, guanine, thymine)

DNA bestaat uit twee complementaire nucleotideketens, die in een helix om elkaar heen liggen
Monosachariden en fosfaatgroepen wisselen elkaar af, stikstofbasen steken aan de zijkant uit
Basenparing tussen adenine & thymine, cytosine & guanine door waterstofbruggen
De uiteinden worden aangegeven met 3’ en 5’. 3’: OH-groep aan 3e C-atoom van
desoxyribose, 5’: fosfaatgroep aan 5e C-atoom.
DNA wordt gelezen en gekopieerd van 3’ naar 5’
Een DNA-keten is rond eiwitten gewikkeld; histonen  histonen met daaromheen DNA is
een nucleosoom  tussen nucleosomen bevindt zich koppelings-DNA  kralenketting
wordt opgerold tot spiraal en verder tot dikkere draad  chromosoom
Niet-coderend DNA: o.a. regulerende functie bij synthese van eiwitten
De volgorde (sequentie) van de nucleotiden bevat de informatie voor de eiwitsynthese

DNA-replicatie
DNA-replicatie vindt plaats in de S-fase van de celcyclus
Replicatiestartpunt: helicase verbreekt vanaf hier in twee richtingen de H-bruggen tussen
basenparen, waarbij een replicatiebel ontstaat. Een prokaryoot organisme heeft 1 startpunt,
eukaryoten meerdere.
Single strand binding proteïnen voorkomen dat basen opnieuw H-bruggen vormen
DNA-polymerase bindt dATP, dTTP, dGTP dCTP uit het kernplasma aan de stikstofbasen
Aan alle originele nucleotideketens ontstaat een complementaire keten
De nieuwe streng wordt van 5’ naar 3’ gesynthetiseerd
De ene kant op kan de leidende streng eenvoudig gesynthetiseerd worden, maar de andere
kant op ontstaan steeds korte DNA-fragmenten die door DNA-ligase gekoppeld worden
Na de replicatie bestaat elk chromosoom uit twee chromatiden, die op de plaats van het centromeer
door waterstofbruggen aan elkaar gehouden worden. Tijdens de mitose gaan ze uit elkaar.

PCR: het kopiëren van een of meerdere specifieke gedeelten uit DNA tot er genoeg is voor onderzoek
Primers: korte stukjes DNA van 20 tot 30 nucleotiden die worden gemaakt in een lab. Ze zijn
complementair aan het te vermenigvuldigen DNA.
Gelelektroforese: het scheiden van DNA-fragmenten op grond van hun grootte
Label: kleur die didesocynucleotiden fluoresceren
DNA-fingerprint: unieke DNA-profiel van een persoon

, Repetitief DNA: herhalingen van korte DNA-sequenties. Aantal herhalingen verschilt per persoon
Met restrictie-enzymen worden de loci met repeats uit het DNA geknipt. Hoe groter het aantal
repeats, hoe groter het DNA-fragment
DNA-fragmenten worden gescheiden door gelelektroforese. Er ontstaat een uniek patroon

Transcriptie
rRNA: ribosomaal RNA
Transcriptie: vorming van mRNA
 Transcriptiefactoren binden aan de promotor in een DNA-molecuul
o Transcriptiefactoren: eiwitten gebonden aan promotor (eukaryoten)
o Puff: verdikkingen in fruitvliegjes waar transcriptie plaatsvindt
 RNA-polymerase bindt aan een specifieke volgorde van stikstofbasen (promotor)
 RNA-polymerase verbreekt H-bruggen en bindt vrije RNA-nucleotiden uit het kernplasma aan
de DNA-nucleotiden in de template-streng. Ondertussen laat de RNA-streng weer los.
 Na bereiken eindsignaal, stopt de transcriptie. Streng laat los en H-bruggen in DNA herstellen
o Binding gaat van 3’ naar 5’, dus nieuwe streng wordt van 5’ naar 3’ gesynthetiseerd
Eukaryoten:
- Chromosomen in de celkern
- In celkern vorming pre-mRNA
- Dmv RNA-processing ontstaat mRNA
- mRNA verlaat via een kernporie de celkern
- Spliceosoom knipt dmv splicing de introns uit het pre-mRNA en plakt de exons aan elkaar
Prokaryoten:
- Geen celkern , DNA in cytoplasma
- mRNA direct na synthese af te lezen
- Ribosomen zetten mRNA om in eiwit

Translatie en eiwitsynthese
Genetische code: vertaling van de nucleotidevolgorde naar aminozuren
Triplet (codon): drie opeenvolgende nucleotiden die coderen voor één aminozuur
Startcodon: AUG (methionine), stopcodon: drie verschillende codons

Translatie: aminozuren worden in een ribosoom aan elkaar gekoppeld door eiwitten met behulp van
de informatie in een mRNA-molecuul
tRNA: transfer-RNA, bindt aminozuren waardoor een tRNA-aminozuurcomplex ontstaat
(cytoplasma). Dit tRNA-aminozuurcomplex vervoert het aminozuur naar een ribosoom
tRNA-moleculen: brengen aminozuren uit het cytoplasma naar het ribosoom
- Hebben aan één uiteinde CCA. Hier kan het met een aminozuur binden
- Het anticodon is complementair aan het codon in mRNA waaraan gebonden wordt
- Het tRNA-aminozuurcomplex met anticodon AAA bevat dus het codon UUU (fenylalanine)

Ribosomen:
- Koppelen aminozuren aan elkaar tot eiwitten
- 1 mRNA-bindingsplaats en drie tRNA-bindingsplaatsen (APE)
- Ribosoomdeel bindt aan 5’-uiteinde van een mRNA-molecuul en schuift door tot startcodon
- Anticodon tRNA-methioninecomplex bindt aan startcodon
- tRNA bindt aan complementair mRNA A, tRNA verlaat E