lOMoARcPSD|17954740
Biochemie
Inhoudsopgave
Moleculaire biologie.......................................................................................................................................... 3
Hoofdstuk 1: cellen en hun genoom.........................................................................................................................3
1.1 Inleiding & situering.......................................................................................................................................3
1.2 Cellen stockeren hun genetische informatie in dezelfde genetische code; DNA..........................................3
1.3 INFORMATIE VLOEIT EERST VAN DNA NAAR RNA........................................................................................4
1.4 BOODSCHAPPER RNA WORDT VERTAALD NAAR EIWITTEN..........................................................................4
1.5 Genomen en hun complexiteit.......................................................................................................................4
1.6 De genetische informatie in eukaryoten is complex......................................................................................5
1.7 De muis als model voor de mens...................................................................................................................5
Hoofdstuk 2...............................................................................................................................................................6
H2. DNA, CHROMOSOMEN EN GENOMEN !!!...................................................................................................... 7
2.1 INLEIDING............................................................................................................................................................7
2.2 DE STRUCTUUR EN DE FUNCTIE VAN DNA (4 of 5 vragen op examen!!)...........................................................7
2.3 CHROMOSOMAAL DNA EN CHROMATINE..........................................................................................................8
2.4 REGULATIE VAN DE CHROMATINESTRUCTUUR (EUKARYOTISCH!!).................................................................12
H3 DNA REPLICATIE, HERSTEL EN RECOMBINATIE (17/4)...................................................................................13
3.1 DNA REPLICATIEMECHANISMEN......................................................................................................................13
Complementariteit v basenparing:....................................................................................................................15
Proofreading mechanismen...............................................................................................................................15
In 3’5’
richting.....................................................................................................................................................15
Start DNA synthese:...........................................................................................................................................15
3.2 INITIATIE EN BEËINDIGING VAN DNA REPLICATIE IN CHROMOSOMEN...........................................................17
Synthese nodig v nieuwe chromosomale eiwitten............................................................................................18
Replicatievorken moeten doorheen volledige nucleosomen............................................................................18
replicatie van telomeren:...................................................................................................................................19
3.3 HERSTEL............................................................................................................................................................19
H4 VAN DNA NAAR RNA................................................................................................................................... 23
4.1 DNA WORDT AFGESCHREVEN NAAR RNA........................................................................................................23
TRANSCRIPTIE:....................................................................................................................................................23
RNA polymerase VS DNA polymerase:...............................................................................................................23
Soorten RNA:......................................................................................................................................................24
herkenning startplaats transcriptie door RNA polymerase bij EUKARYOTEN:..................................................25
4.2 BIJ EUKARYOTEN IS DE ELONGATIE VAN TRANSCRIPTIE GEKOPPELD AAN RNA PROCESSING........................27
2e modificatie: splicing........................................................................................................................................28
3e modificatie: polyadenilatie.............................................................................................................................29
4.3 EUKARYOTISCHE mRNA MOLECULEN WORDEN SELECTIEF UIT DE KERN GETRANSPORTEERD.......................29
1
, lOMoARcPSD|17954740
Onderscheid tss matuur mRNA en RNA afval:...................................................................................................29
Chemische modificaties op precursor rRNA molecule:......................................................................................30
H5 VAN RNA NAAR EIWIT................................................................................................................................. 31
5.1 tRNA MOLECULEN ALS INTERMEDIAIR TSS mRNA EN EIWIT............................................................................31
tRNA = transfer RNA moleculen.........................................................................................................................31
hechting tRNA molecule (3’) met juiste AZ:.......................................................................................................34
Koppeling van AZen om eiwitten te vormen:.....................................................................................................34
5.2 mRNA WORDT GEDECODEERT IN DE RIBOSOMEN..........................................................................................35
translatie van een mRNA molecule:...................................................................................................................35
Initiatie van translatie bij EUKARYOTEN:............................................................................................................36
Initiatie v translatie bij PROKARYOTEN:.............................................................................................................37
5.3 EEN ZIJSPRONGETJE NAAR ANTIBIOTICA..........................................................................................................38
5.4 KWALITEITSCONTROLE BIJ (EN NA) TRANSLATIE (EUKARYOTEN!!!)................................................................38
NORMAAL:..........................................................................................................................................................38
Eiwitten moeten opvouwen tot driedimensionale structuren..........................................................................38
Ubiquitinatie:......................................................................................................................................................40
H6 MODIFICATIE EN LOKALISATIE VAN EIWITTEN (na vertaling)........................................................................42
6.1 EEN AANTAL VOORBEELDEN VAN EIWITMODIFICATIES...................................................................................42
Disulfidebruggen:...............................................................................................................................................42
fosforilatie:.........................................................................................................................................................42
eiwitkinasen:......................................................................................................................................................42
INACTIEF:............................................................................................................................................................44
ACTIVERING:.......................................................................................................................................................44
6.2 COMPARTIMENTEN BINNEN CELLEN................................................................................................................45
Basisset van eukaryotische cellen:.....................................................................................................................45
Transportmechanismen v eiwitten:...................................................................................................................45
2
, lOMoARcPSD|17954740
Moleculaire biologie
Hoofdstuk 1: cellen en hun genoom
1.1 Inleiding & situering
Overerfbaarheid = genetische informatie wordt op generaties doorgegeven -> info vr eig’en
Verbruik v = che & fys processen -> genetische code bepaald
Mens: 1013 cellen -> weefsels & orgaanstructuren -> spec functies + communiceren
Moleculaire machines: bouwstenen opnemen & grebruiken vr aanmaak dochtercellen
1 onstaanscel: alle moleculaire mechanisme vr reproductie
-> genetische info vr °organismen
-> 1 cel bevat alle gen info om een levend organisme te ontwikkelen
- DNA replicatie
- RNA synthese (DNA v moedercel nr dochtercel)
- Eiwitsynthese
1.2 Cellen stockeren hun genetische informatie in dezelfde genetische code;
DNA
DNA = Desoxyribonucleïnezuur
Stockage genetische info
Dubbelstrengig Asymm
Opgebouwd: 4 ≠ nucleotiden -> nucleobasen A, T, C en G
Nucleotide: nucleobase + suiker + 3P
Suikergroep: desoxyribose/ ribose (RNA + U ipv T)
Fosfaatgroep + base (A,T,G,C)
-> base bindt à fosfaatgroepn neg lading bij fysiologisceh PH
lineaire keten van nucleotiden
Asymm -> specifieke sequentie
DNA keten krijgt richting : 5’ – AUG – 3’
Dubbelstrengige helix
Complementaire DNA ketens
▪ A=T en C ≡ G -> waterstofbruggen (= base-pairing)
▪ Beide strengen: = info
DNA replicatie
Complementaire info op 1 DNA streng -> nieuwe DNA streng synthetiseren
3
, lOMoARcPSD|17954740
1.3 INFORMATIE VLOEIT EERST VAN DNA NAAR RNA
DNA uit cellen: ribonucleïnezuur & eiwitten produceren
Transcriptie = proces van DNA (genen) naar RNA mbv enzymcomplex
-> obv complementariteit nucleobasen
Translatie = proces van RNA naar eiwitten (= vertaling)
-> mRNA = RNA moleculen die coderen vr eiwitten -> °ribosomen
-> naakte proteïnen: modificaties
-> V DNA nr RNA omkeren: Retrovirussen (HIV)
DOGMA = iets verkondigen & vr waar aannemen + geen tegenspraak dulden
1.4 BOODSCHAPPER RNA WORDT VERTAALD NAAR EIWITTEN
!! KAN maar moet niet!!
Translatie: gen info/ basensequentie -> Ew/ AZ-sequentie (complex proces)
Codon: 3 nucleotiden
Degeneratie vd genetische code: 64 codons (4*4*4) -> 20 Az = vr 1 Az k ≠ codons
gelden
tRNA: lezen vd codons
Ribosomen: 2 grote RNA ketens + rRNA + Eiwitten
-> peptidebruggen vormen: mRNA & Az afk v tRNA (recycleren)
1.5 Genomen en hun complexiteit
Classificatie: Eukaryoten, Prokaryoten & Archaea -> obv ≠ in celstructuur
Eukaryoten
DNA id celkern/ nucleolus -> chromosomen
Prokaryoten
DNA los in cytoplasma (gn kern aanwezig)
Archaea/ Oerbacteriën
DNA = onderhevig à mutaties -> competetief voordeel
--> sequentie bep + nagaan # mog mutaties -> nauweuriger “filogenetische” boom
= beschikbaarheid over gen info/ genoom -> ≠ in genomen (# nucleotiden/ genen)
≠ complexiteit van genomen
Bronnen à C & N -> org overleven op bep voedingsbron, nieuwe eiwitten/ genen nodig
omstandigheden variëren
o Extermofielen & Halofielen: als T , org groeien Aangepaste genen -> overleven
o Halofielen: zoutconc , org groeien
Fouten in DNA replicatie -> mutaties -> functioneel voordeel
I. Intragenische mutatie: sequentie gemuteerd dr fouten in replicatie
II. Genduplicatie: ° v 2 kopiën die elk apart kunnen divergeren tijdens evolutie
III. Omwisseling van gensegmenten: ° v hybride gen
IV. Horizontale gentrasfer: Stuk DNA v 1 cel nr een ≠ cel getransfereerd
Voorbeeld: genduplicatie
♦ Celdeling: duplicatie volledig genoom -> fout -> 1 cel: orginele DNA + duplicaat DNA
♦ Mutaties (want nog 1 gezonde kopie over) -> °nieuwe functie
4
Biochemie
Inhoudsopgave
Moleculaire biologie.......................................................................................................................................... 3
Hoofdstuk 1: cellen en hun genoom.........................................................................................................................3
1.1 Inleiding & situering.......................................................................................................................................3
1.2 Cellen stockeren hun genetische informatie in dezelfde genetische code; DNA..........................................3
1.3 INFORMATIE VLOEIT EERST VAN DNA NAAR RNA........................................................................................4
1.4 BOODSCHAPPER RNA WORDT VERTAALD NAAR EIWITTEN..........................................................................4
1.5 Genomen en hun complexiteit.......................................................................................................................4
1.6 De genetische informatie in eukaryoten is complex......................................................................................5
1.7 De muis als model voor de mens...................................................................................................................5
Hoofdstuk 2...............................................................................................................................................................6
H2. DNA, CHROMOSOMEN EN GENOMEN !!!...................................................................................................... 7
2.1 INLEIDING............................................................................................................................................................7
2.2 DE STRUCTUUR EN DE FUNCTIE VAN DNA (4 of 5 vragen op examen!!)...........................................................7
2.3 CHROMOSOMAAL DNA EN CHROMATINE..........................................................................................................8
2.4 REGULATIE VAN DE CHROMATINESTRUCTUUR (EUKARYOTISCH!!).................................................................12
H3 DNA REPLICATIE, HERSTEL EN RECOMBINATIE (17/4)...................................................................................13
3.1 DNA REPLICATIEMECHANISMEN......................................................................................................................13
Complementariteit v basenparing:....................................................................................................................15
Proofreading mechanismen...............................................................................................................................15
In 3’5’
richting.....................................................................................................................................................15
Start DNA synthese:...........................................................................................................................................15
3.2 INITIATIE EN BEËINDIGING VAN DNA REPLICATIE IN CHROMOSOMEN...........................................................17
Synthese nodig v nieuwe chromosomale eiwitten............................................................................................18
Replicatievorken moeten doorheen volledige nucleosomen............................................................................18
replicatie van telomeren:...................................................................................................................................19
3.3 HERSTEL............................................................................................................................................................19
H4 VAN DNA NAAR RNA................................................................................................................................... 23
4.1 DNA WORDT AFGESCHREVEN NAAR RNA........................................................................................................23
TRANSCRIPTIE:....................................................................................................................................................23
RNA polymerase VS DNA polymerase:...............................................................................................................23
Soorten RNA:......................................................................................................................................................24
herkenning startplaats transcriptie door RNA polymerase bij EUKARYOTEN:..................................................25
4.2 BIJ EUKARYOTEN IS DE ELONGATIE VAN TRANSCRIPTIE GEKOPPELD AAN RNA PROCESSING........................27
2e modificatie: splicing........................................................................................................................................28
3e modificatie: polyadenilatie.............................................................................................................................29
4.3 EUKARYOTISCHE mRNA MOLECULEN WORDEN SELECTIEF UIT DE KERN GETRANSPORTEERD.......................29
1
, lOMoARcPSD|17954740
Onderscheid tss matuur mRNA en RNA afval:...................................................................................................29
Chemische modificaties op precursor rRNA molecule:......................................................................................30
H5 VAN RNA NAAR EIWIT................................................................................................................................. 31
5.1 tRNA MOLECULEN ALS INTERMEDIAIR TSS mRNA EN EIWIT............................................................................31
tRNA = transfer RNA moleculen.........................................................................................................................31
hechting tRNA molecule (3’) met juiste AZ:.......................................................................................................34
Koppeling van AZen om eiwitten te vormen:.....................................................................................................34
5.2 mRNA WORDT GEDECODEERT IN DE RIBOSOMEN..........................................................................................35
translatie van een mRNA molecule:...................................................................................................................35
Initiatie van translatie bij EUKARYOTEN:............................................................................................................36
Initiatie v translatie bij PROKARYOTEN:.............................................................................................................37
5.3 EEN ZIJSPRONGETJE NAAR ANTIBIOTICA..........................................................................................................38
5.4 KWALITEITSCONTROLE BIJ (EN NA) TRANSLATIE (EUKARYOTEN!!!)................................................................38
NORMAAL:..........................................................................................................................................................38
Eiwitten moeten opvouwen tot driedimensionale structuren..........................................................................38
Ubiquitinatie:......................................................................................................................................................40
H6 MODIFICATIE EN LOKALISATIE VAN EIWITTEN (na vertaling)........................................................................42
6.1 EEN AANTAL VOORBEELDEN VAN EIWITMODIFICATIES...................................................................................42
Disulfidebruggen:...............................................................................................................................................42
fosforilatie:.........................................................................................................................................................42
eiwitkinasen:......................................................................................................................................................42
INACTIEF:............................................................................................................................................................44
ACTIVERING:.......................................................................................................................................................44
6.2 COMPARTIMENTEN BINNEN CELLEN................................................................................................................45
Basisset van eukaryotische cellen:.....................................................................................................................45
Transportmechanismen v eiwitten:...................................................................................................................45
2
, lOMoARcPSD|17954740
Moleculaire biologie
Hoofdstuk 1: cellen en hun genoom
1.1 Inleiding & situering
Overerfbaarheid = genetische informatie wordt op generaties doorgegeven -> info vr eig’en
Verbruik v = che & fys processen -> genetische code bepaald
Mens: 1013 cellen -> weefsels & orgaanstructuren -> spec functies + communiceren
Moleculaire machines: bouwstenen opnemen & grebruiken vr aanmaak dochtercellen
1 onstaanscel: alle moleculaire mechanisme vr reproductie
-> genetische info vr °organismen
-> 1 cel bevat alle gen info om een levend organisme te ontwikkelen
- DNA replicatie
- RNA synthese (DNA v moedercel nr dochtercel)
- Eiwitsynthese
1.2 Cellen stockeren hun genetische informatie in dezelfde genetische code;
DNA
DNA = Desoxyribonucleïnezuur
Stockage genetische info
Dubbelstrengig Asymm
Opgebouwd: 4 ≠ nucleotiden -> nucleobasen A, T, C en G
Nucleotide: nucleobase + suiker + 3P
Suikergroep: desoxyribose/ ribose (RNA + U ipv T)
Fosfaatgroep + base (A,T,G,C)
-> base bindt à fosfaatgroepn neg lading bij fysiologisceh PH
lineaire keten van nucleotiden
Asymm -> specifieke sequentie
DNA keten krijgt richting : 5’ – AUG – 3’
Dubbelstrengige helix
Complementaire DNA ketens
▪ A=T en C ≡ G -> waterstofbruggen (= base-pairing)
▪ Beide strengen: = info
DNA replicatie
Complementaire info op 1 DNA streng -> nieuwe DNA streng synthetiseren
3
, lOMoARcPSD|17954740
1.3 INFORMATIE VLOEIT EERST VAN DNA NAAR RNA
DNA uit cellen: ribonucleïnezuur & eiwitten produceren
Transcriptie = proces van DNA (genen) naar RNA mbv enzymcomplex
-> obv complementariteit nucleobasen
Translatie = proces van RNA naar eiwitten (= vertaling)
-> mRNA = RNA moleculen die coderen vr eiwitten -> °ribosomen
-> naakte proteïnen: modificaties
-> V DNA nr RNA omkeren: Retrovirussen (HIV)
DOGMA = iets verkondigen & vr waar aannemen + geen tegenspraak dulden
1.4 BOODSCHAPPER RNA WORDT VERTAALD NAAR EIWITTEN
!! KAN maar moet niet!!
Translatie: gen info/ basensequentie -> Ew/ AZ-sequentie (complex proces)
Codon: 3 nucleotiden
Degeneratie vd genetische code: 64 codons (4*4*4) -> 20 Az = vr 1 Az k ≠ codons
gelden
tRNA: lezen vd codons
Ribosomen: 2 grote RNA ketens + rRNA + Eiwitten
-> peptidebruggen vormen: mRNA & Az afk v tRNA (recycleren)
1.5 Genomen en hun complexiteit
Classificatie: Eukaryoten, Prokaryoten & Archaea -> obv ≠ in celstructuur
Eukaryoten
DNA id celkern/ nucleolus -> chromosomen
Prokaryoten
DNA los in cytoplasma (gn kern aanwezig)
Archaea/ Oerbacteriën
DNA = onderhevig à mutaties -> competetief voordeel
--> sequentie bep + nagaan # mog mutaties -> nauweuriger “filogenetische” boom
= beschikbaarheid over gen info/ genoom -> ≠ in genomen (# nucleotiden/ genen)
≠ complexiteit van genomen
Bronnen à C & N -> org overleven op bep voedingsbron, nieuwe eiwitten/ genen nodig
omstandigheden variëren
o Extermofielen & Halofielen: als T , org groeien Aangepaste genen -> overleven
o Halofielen: zoutconc , org groeien
Fouten in DNA replicatie -> mutaties -> functioneel voordeel
I. Intragenische mutatie: sequentie gemuteerd dr fouten in replicatie
II. Genduplicatie: ° v 2 kopiën die elk apart kunnen divergeren tijdens evolutie
III. Omwisseling van gensegmenten: ° v hybride gen
IV. Horizontale gentrasfer: Stuk DNA v 1 cel nr een ≠ cel getransfereerd
Voorbeeld: genduplicatie
♦ Celdeling: duplicatie volledig genoom -> fout -> 1 cel: orginele DNA + duplicaat DNA
♦ Mutaties (want nog 1 gezonde kopie over) -> °nieuwe functie
4
