CELBIOLOGIE: 5) Nucleïnezuren en eiwitsynthese
5.1 DNA
5.1.1 Kern-DNA
Structuur van DNA is sterk gecompaceerd
DNA is niet enkel in de celkern aanwezig maar
geassocieerd met histonen en andere eiwitten
o Histonen, eiwitten: verantwoordelijk voor de
hogere graad van DNA-structuur
Hierbij vertoont DNA superwindingen (supercoils)
5.1.2 Mitochondrionaal DNA
= mt-DNA
= klein cirkelvormig chromosoom
Functie: bouw en werking van mitochondria zelf
controleren
Nucleaire genen moeten via speciaal
transportmechanisme binnen worden gebracht in het
organel
Wordt via de moeder overgeërfd
5.2 DNA-replicatie
Replicatie start wanneer aantal eiwitten bindt op een speciale startsequentie
= ORI
M.b.v helicasen → H-bruggen breken → 2 DNA-strengen raken los van elkaar
Aan 2 hoeken v/d opening (=replicatievorken)
ontstaat een actief replicatiecomplex dat verder
schuift, zodat replicatie tegelijkertijd in 2
richtingen verloopt = bidirectioneel
Nieuwe complementaire keten wordt gevormd
m.b.v DNA-polymerase
A T
C G
Van elk nieuw DNA-molecuul is één streng
afkomstig v/h oorspronkelijk DNA-molecuul , de
andere is bijgemaakt = semiconservatief
, DNA-replicatie verloopt met een hoge
snelheid en zo goed als foutloos, het
proces wordt met een grote
betrouwbaarheid uitgevoerd
Bouwstenen DNA-synthese (4 dNTP's):
o dATP, dTTP, dGTP en dCTP
DNA-polymerase koppelen aan een 3'-
uiteinde v/e bestaande keten
Geen enkele polymerase is in staat om
een nieuwe DNA-keten te starten op een
matrijs
Er moet een primer aanwezig zijn
o Primer: RNA-stukje + 10 RNA-
nucleotiden lang
Matrijs kan alleen in de 3' → 5' worden
afgelezen
Synthese nieuwe polynucleotidenketen
vindt plaats in 5'→ 3' richting
Achterwaartse DNA-synthese:
Okazakifragmenten
o Continue groeiende keten: leading
strand
o Discontinu groeiende keten: lagging
strand
DNA-ligase komt in actie nadat polymerase
1 de RNA-nucleotiden verwijderd heeft van
5'-uiteinde (exonuclease-activiteit)
Is nodig voor replicatie
5.2.1 Telomeren
= herhalend stuk DNA aan het uiteinde
van elk chromosoom
Bij mens: TTAGGG
Beschermen tegen beschadiging
Telkens wanneer cellen gedeeld worden
(DNA-replicatie) worden de nieuwe
chromosomen een stukje korter
Komt doordat: DNA-polymerase enkel
aan de3' kant v/e DNA-molecuul kan
aanbouwen
Na afloop verdwijnen RNA primers
waarmee replicatie begonnen is
Cel kan vaak delen zonder dat de genen beschadigd raken
Afbreken van telomeren leidt uiteindelijk tot celdood
o Behalve voor: voortplantingscellen, stamcellen en tumorcellen, hierin
zit een enzym dat voorkomt dat telomeren korter worden (enzym=
telomerase)
5.1 DNA
5.1.1 Kern-DNA
Structuur van DNA is sterk gecompaceerd
DNA is niet enkel in de celkern aanwezig maar
geassocieerd met histonen en andere eiwitten
o Histonen, eiwitten: verantwoordelijk voor de
hogere graad van DNA-structuur
Hierbij vertoont DNA superwindingen (supercoils)
5.1.2 Mitochondrionaal DNA
= mt-DNA
= klein cirkelvormig chromosoom
Functie: bouw en werking van mitochondria zelf
controleren
Nucleaire genen moeten via speciaal
transportmechanisme binnen worden gebracht in het
organel
Wordt via de moeder overgeërfd
5.2 DNA-replicatie
Replicatie start wanneer aantal eiwitten bindt op een speciale startsequentie
= ORI
M.b.v helicasen → H-bruggen breken → 2 DNA-strengen raken los van elkaar
Aan 2 hoeken v/d opening (=replicatievorken)
ontstaat een actief replicatiecomplex dat verder
schuift, zodat replicatie tegelijkertijd in 2
richtingen verloopt = bidirectioneel
Nieuwe complementaire keten wordt gevormd
m.b.v DNA-polymerase
A T
C G
Van elk nieuw DNA-molecuul is één streng
afkomstig v/h oorspronkelijk DNA-molecuul , de
andere is bijgemaakt = semiconservatief
, DNA-replicatie verloopt met een hoge
snelheid en zo goed als foutloos, het
proces wordt met een grote
betrouwbaarheid uitgevoerd
Bouwstenen DNA-synthese (4 dNTP's):
o dATP, dTTP, dGTP en dCTP
DNA-polymerase koppelen aan een 3'-
uiteinde v/e bestaande keten
Geen enkele polymerase is in staat om
een nieuwe DNA-keten te starten op een
matrijs
Er moet een primer aanwezig zijn
o Primer: RNA-stukje + 10 RNA-
nucleotiden lang
Matrijs kan alleen in de 3' → 5' worden
afgelezen
Synthese nieuwe polynucleotidenketen
vindt plaats in 5'→ 3' richting
Achterwaartse DNA-synthese:
Okazakifragmenten
o Continue groeiende keten: leading
strand
o Discontinu groeiende keten: lagging
strand
DNA-ligase komt in actie nadat polymerase
1 de RNA-nucleotiden verwijderd heeft van
5'-uiteinde (exonuclease-activiteit)
Is nodig voor replicatie
5.2.1 Telomeren
= herhalend stuk DNA aan het uiteinde
van elk chromosoom
Bij mens: TTAGGG
Beschermen tegen beschadiging
Telkens wanneer cellen gedeeld worden
(DNA-replicatie) worden de nieuwe
chromosomen een stukje korter
Komt doordat: DNA-polymerase enkel
aan de3' kant v/e DNA-molecuul kan
aanbouwen
Na afloop verdwijnen RNA primers
waarmee replicatie begonnen is
Cel kan vaak delen zonder dat de genen beschadigd raken
Afbreken van telomeren leidt uiteindelijk tot celdood
o Behalve voor: voortplantingscellen, stamcellen en tumorcellen, hierin
zit een enzym dat voorkomt dat telomeren korter worden (enzym=
telomerase)