Stel het gen komt voor in heterochromatische structuur, krijgen we een signaal voor methylatie op deze plek.
1. PCR2 (polycomb repressive complex 2) gaat methylgroep plaatsen op N-termini van het histon met
behulp van SAM
2. RNA polymerase kan niet meer bij deze gesloten structuur
3. Transcriptie staat uit
Ziektes kunnen ontstaan door histonmodificaties. Mutaties kunnen ontstaan thv acetylatie waarbij je
gereduceerde acetylatie krijgt van de histonarmen
Deel 2; DNA replicatie, herstel en recombinatie
Paragraaf 2.1 DNA mutaties
Mutatie = Permanente verandering in DNA
Als er een mutatie optreedt op een zeer essentiële positie in het genoom kan het zijn dat het organisme niet kan
leven.
Mutatie frequentie = de frequentie waarmee observeerbare veranderingen voorkomen in het DNA
In principe heeft elk nucleotide evenveel kans om te muteren = random mutaties
Verschillen in mutatie frequentie tussen verschillende eiwitten tonen aan
1. Hoe schadelijk een mutatie voor het eiwit is
2. De kans op de drager ervan verdwijnt uit de populatie door natuurlijke selectie
Waar gaan we DNA behouden
1. Geslachtscellen; dienen beschermd te worden tegen mutaties
a. Koks die in een keuken werken, komen zeer vaak in de buurt van hitte, als deze hitte in de buurt
van de geslachtscellen komt, zoals zaadcellen, kan dit leiden tot mutaties
2. Somatische cellen; dienen beschermd te worden tegen een hoge graad van mutaties om het individu te
beschermen
3. Behoud van de DNA sequentie hangt af van:
a. DNA replicatie
b. Enzymen die DNA fouten kunnen herstellen
18
,Paragraaf 2.2. DNA replicatie componenten
DNA templating = proces dat een cel gebruikt om nucleotide sequentie van 1 bestaande streng te kopiëren tot
een complementaire sequentie
Het replicatieproces: Stapsgewijze additie van dNTPs (deoxyribonucleotide triphosphate) worden aangehecht
door DNA polymerase. Synthese loopt altijd van 5’ naar 3’
De dNTPs worden complementair aangevuld, dus A-T en C-G
DNA polymerase
Een palm met 3 vingers een één duim.
De dNTPs worden uit de richting van de duim ingebouwd aan de
template strand.
BELANGRIJK: DNA polymerase kan enkel werken vanuit een primer
strand. Dit is het start molecule voor DNA polymerase
DNA polymerase maakt van 5’ naar 3’ de nieuwe streng aan
Werking DNA polymerase
DNA polymerase gaat een dNTP aanhechten aan de 3’-OH van de nieuwe complementaire (nog in aanbouw)
streng. Hierbij komt pyrophosphate en H+ vrij.
Het incoming DNA ligt in de handpalm, de vingers gaan vervolgens dNTPs toevoegen met daarbij vrijstelling van
pyrophosphate en H+
Waarom is Replicatie is semi-conservatief?
Je neemt altijd een stukje ouderlijk gen mee. De dochtercel ontvangt 1 ‘oude’ en 1 nieuwe DNA streng, hier kan
je dus zeggen dat replicatie van DNA dubbele helix semi-conservatief gebeurt.
- Semi conservatief want = DNA bevat 1 “oude” conservatieve streng en 1 nieuwe streng
Elke DNA helix heeft een major en minor groeve en heeft 10 basenparen per draaiing.
19
,Bij het maken van een complementaire streng door DNA polymerase, gaat 1 streng snel gemaakt kunnen
worden, en de andere streng wat lastiger.
Leading strand = DNA-streng die continu gesynthetiseerd wordt. Synthese verloopt sneller
- Loopt van 3’ → 5’ en dus nieuwe streng kan vloeiend van 5’ → 3’ aangemaakt worden
Lagging strand = DNA-streng die discontinu gesynthetiseerd wordt. Synthese gebeurt met okazaki fragmenten
- Loopt van 5’ → 3’ dus de nieuwe streng kan niet vloeiend van 5’ → 3’ worden aangemaakt
Tijdens de replicatie kunnen er replicatiefouten optreden, dit gebeurt bij
ongeveer 1 op de 109 nucleotiden.
DNA polymerase gaat nakijken of de juiste dNTP is ingebouwd aan de keten, dan
zal de H-brug tussen de complementaire basen worden gevormd, de
posphodiesterbinding sluiten en vrijlaten van pyrophosphate en H+.
DNA polymerase activiteit vereist aanwezigheid van een basen gepaard 3’-OH
uiteinde van de primer streng.
Als er een verkeerde base wordt toegevoegd → DNA polymerase zal dan via
aparte katalytische activiteit , de 3’ - 5’ proofreading exonuclease, de niet
gepaarde nucleotiden verwijderen.
de 3’ - 5’ proofreading exonuclease = verwijderd niet gepaarde nucleotiden
DNA polymerase is een self-correcting enzyme dat zijn eigen polymerase fouten kan
herstellen terwijl het zichzelf verplaatst langs de DNA keten.
20
, Speciale eiwitten nodig voor opening van de DNA helix
Om DNA synthese mogelijk te maken moet de DNA-helix open gemaakt worden (denatureren) stroomopwaarts
van de replicatievork.
Deoxyribonuclease-trifosfaten kunnen basenparen met de DNA template streng.
- TMelting = 100 graden
Dus om DNA te denatureren moet je het verhitten tot 100 graden, dit is in een proefbuis mogelijk maar niet in
cellen.
Er zijn additionele replicatie eiwitten nodig om replicatie te kunnen uitvoeren in cellen:
1. DNA helicase
2. Enkelstrengig DNA (ssDNA = single stranded DNA) bindende eiwitten
https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8
DNA helicase
Hydrolyseren ATP als ze gebonden zijn aan ssDNA. Het helicase gaat zich langs
het DNA schuiven in en maakt daarbij de 2 strengen los van elkaar, dit proces
gebruikt ATP.
Helicase gaat de streng die voor zich ligt omhoog duwen en zo ontstaat de open
vork structuur.
Er zijn 2 types helicase:
➢ 5’ → 3’ ontwinding
➢ 3’ → 5’ ontwinding
Helicase kan 1000 nucleotiden per seconden openen
Helicase bestaat uit 6 identieke subunits. Daar zitten 4 ATP moleculen in, door
die ATP te gaan omvormen naar ADP + P ontstaat een soort beweging. De
molecule gaat zich draaien/rollen rondom het ssDNA
RPA1 eiwitten (replicating protein A1 proteins)
Binden sterk aan ssDNA ketens, zonder de basen af te dekken.
De basen blijven dus beschikbaar voor templating.
Zijn zelf niet in staat om een lange DNA helix te openen, maar
helpen de helicases door het stabiliseren van de afgewonden
enkelstrengige conformatie
21
1. PCR2 (polycomb repressive complex 2) gaat methylgroep plaatsen op N-termini van het histon met
behulp van SAM
2. RNA polymerase kan niet meer bij deze gesloten structuur
3. Transcriptie staat uit
Ziektes kunnen ontstaan door histonmodificaties. Mutaties kunnen ontstaan thv acetylatie waarbij je
gereduceerde acetylatie krijgt van de histonarmen
Deel 2; DNA replicatie, herstel en recombinatie
Paragraaf 2.1 DNA mutaties
Mutatie = Permanente verandering in DNA
Als er een mutatie optreedt op een zeer essentiële positie in het genoom kan het zijn dat het organisme niet kan
leven.
Mutatie frequentie = de frequentie waarmee observeerbare veranderingen voorkomen in het DNA
In principe heeft elk nucleotide evenveel kans om te muteren = random mutaties
Verschillen in mutatie frequentie tussen verschillende eiwitten tonen aan
1. Hoe schadelijk een mutatie voor het eiwit is
2. De kans op de drager ervan verdwijnt uit de populatie door natuurlijke selectie
Waar gaan we DNA behouden
1. Geslachtscellen; dienen beschermd te worden tegen mutaties
a. Koks die in een keuken werken, komen zeer vaak in de buurt van hitte, als deze hitte in de buurt
van de geslachtscellen komt, zoals zaadcellen, kan dit leiden tot mutaties
2. Somatische cellen; dienen beschermd te worden tegen een hoge graad van mutaties om het individu te
beschermen
3. Behoud van de DNA sequentie hangt af van:
a. DNA replicatie
b. Enzymen die DNA fouten kunnen herstellen
18
,Paragraaf 2.2. DNA replicatie componenten
DNA templating = proces dat een cel gebruikt om nucleotide sequentie van 1 bestaande streng te kopiëren tot
een complementaire sequentie
Het replicatieproces: Stapsgewijze additie van dNTPs (deoxyribonucleotide triphosphate) worden aangehecht
door DNA polymerase. Synthese loopt altijd van 5’ naar 3’
De dNTPs worden complementair aangevuld, dus A-T en C-G
DNA polymerase
Een palm met 3 vingers een één duim.
De dNTPs worden uit de richting van de duim ingebouwd aan de
template strand.
BELANGRIJK: DNA polymerase kan enkel werken vanuit een primer
strand. Dit is het start molecule voor DNA polymerase
DNA polymerase maakt van 5’ naar 3’ de nieuwe streng aan
Werking DNA polymerase
DNA polymerase gaat een dNTP aanhechten aan de 3’-OH van de nieuwe complementaire (nog in aanbouw)
streng. Hierbij komt pyrophosphate en H+ vrij.
Het incoming DNA ligt in de handpalm, de vingers gaan vervolgens dNTPs toevoegen met daarbij vrijstelling van
pyrophosphate en H+
Waarom is Replicatie is semi-conservatief?
Je neemt altijd een stukje ouderlijk gen mee. De dochtercel ontvangt 1 ‘oude’ en 1 nieuwe DNA streng, hier kan
je dus zeggen dat replicatie van DNA dubbele helix semi-conservatief gebeurt.
- Semi conservatief want = DNA bevat 1 “oude” conservatieve streng en 1 nieuwe streng
Elke DNA helix heeft een major en minor groeve en heeft 10 basenparen per draaiing.
19
,Bij het maken van een complementaire streng door DNA polymerase, gaat 1 streng snel gemaakt kunnen
worden, en de andere streng wat lastiger.
Leading strand = DNA-streng die continu gesynthetiseerd wordt. Synthese verloopt sneller
- Loopt van 3’ → 5’ en dus nieuwe streng kan vloeiend van 5’ → 3’ aangemaakt worden
Lagging strand = DNA-streng die discontinu gesynthetiseerd wordt. Synthese gebeurt met okazaki fragmenten
- Loopt van 5’ → 3’ dus de nieuwe streng kan niet vloeiend van 5’ → 3’ worden aangemaakt
Tijdens de replicatie kunnen er replicatiefouten optreden, dit gebeurt bij
ongeveer 1 op de 109 nucleotiden.
DNA polymerase gaat nakijken of de juiste dNTP is ingebouwd aan de keten, dan
zal de H-brug tussen de complementaire basen worden gevormd, de
posphodiesterbinding sluiten en vrijlaten van pyrophosphate en H+.
DNA polymerase activiteit vereist aanwezigheid van een basen gepaard 3’-OH
uiteinde van de primer streng.
Als er een verkeerde base wordt toegevoegd → DNA polymerase zal dan via
aparte katalytische activiteit , de 3’ - 5’ proofreading exonuclease, de niet
gepaarde nucleotiden verwijderen.
de 3’ - 5’ proofreading exonuclease = verwijderd niet gepaarde nucleotiden
DNA polymerase is een self-correcting enzyme dat zijn eigen polymerase fouten kan
herstellen terwijl het zichzelf verplaatst langs de DNA keten.
20
, Speciale eiwitten nodig voor opening van de DNA helix
Om DNA synthese mogelijk te maken moet de DNA-helix open gemaakt worden (denatureren) stroomopwaarts
van de replicatievork.
Deoxyribonuclease-trifosfaten kunnen basenparen met de DNA template streng.
- TMelting = 100 graden
Dus om DNA te denatureren moet je het verhitten tot 100 graden, dit is in een proefbuis mogelijk maar niet in
cellen.
Er zijn additionele replicatie eiwitten nodig om replicatie te kunnen uitvoeren in cellen:
1. DNA helicase
2. Enkelstrengig DNA (ssDNA = single stranded DNA) bindende eiwitten
https://www.youtube.com/watch?v=QMX7IpME7X8
DNA helicase
Hydrolyseren ATP als ze gebonden zijn aan ssDNA. Het helicase gaat zich langs
het DNA schuiven in en maakt daarbij de 2 strengen los van elkaar, dit proces
gebruikt ATP.
Helicase gaat de streng die voor zich ligt omhoog duwen en zo ontstaat de open
vork structuur.
Er zijn 2 types helicase:
➢ 5’ → 3’ ontwinding
➢ 3’ → 5’ ontwinding
Helicase kan 1000 nucleotiden per seconden openen
Helicase bestaat uit 6 identieke subunits. Daar zitten 4 ATP moleculen in, door
die ATP te gaan omvormen naar ADP + P ontstaat een soort beweging. De
molecule gaat zich draaien/rollen rondom het ssDNA
RPA1 eiwitten (replicating protein A1 proteins)
Binden sterk aan ssDNA ketens, zonder de basen af te dekken.
De basen blijven dus beschikbaar voor templating.
Zijn zelf niet in staat om een lange DNA helix te openen, maar
helpen de helicases door het stabiliseren van de afgewonden
enkelstrengige conformatie
21
