Samenvatting Biologie - Thema 2 - 5VWO - Biologie Voor Jou

Samenvatting biologie
Thema 2 – DNA
2.1 Wat kun je doen met DNA
 Genetische modificatie: eigenschappen van organismen wijzigen.
o Transgeen/ggo/gmo: organisme met gewijzigd DNA.
 Bij erfelijke aandoeningen is er een afwijkend of ontbrekend gen.
o Gentherapie gezonde genen bij de patiënt inbrengen. In onderzoeksfase.
 In de synthetische biologie maken wetenschappers zelf DNA.
o Biobrick: stukje gemaakt DNA.

2.2 De bouw en functie van DNA
 DNA levert de instructies waardoor ribosomen verschillende eiwitten kunnen
synthetiseren.
 Genoom: het geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme.
 mtDNA: het DNA van mitochondriën.
 Bij eukaryoten ligt het DNA in de kern, bij prokaryoten
los in het cytoplasma.
 Plasmiden: korte stukjes circulair DNA bij prokaryoten.
 DNA is een nucleïnezuur bestaande uit 2 ketens van
aan elkaar gekoppelde nucleotiden.
o Nucleotide: opgebouwd uit de monosacharide
desoxyribose, een fosfaatgroep en een
stikstofbase.
 Vier verschillende stikstofbasen in DNA:
adenine (A), thymine (T), cytosine (C),
guanine (G).
 Bij het aan elkaar koppelen van nucleotiden
(polymerisatie), gaat het derde C-atoom van
desoxyribose een condensatiereactie aan met de
andere fosfaatgroep.
 5’-uiteinde: uiteinde met fosfaatgroep.
 3’-uiteinde: uiteinde met OH-groep aan derde C-atoom.
 Door de vaste basenparing zijn twee nucleotideketens complementair.
 DNA is een helixstructuur. De ketens worden bij elkaar gehouden door
waterstofbruggen.
 Bij eukaryoten is het DNA in de celkern verdeeld over chromosomen. 1 chromosoom
bevat 1 keten, die om histonen (eiwitten) is gewikkeld.
o Nucleosoom: aantal histonen met DNA eromheen gewikkeld.
o Tussen twee nucleosomen bevindt zich koppelings-DNA.
 Niet-coderend DNA: codeert niet voor eiwitten. 98,5%. Regulerende functie bij de
synthese van eiwitten.
 Sequentie: volgorde waarin nucleotiden zijn gerangschikt.

2.3 DNA- replicatie
 Bij DNA-replicatie wordt dATP gebruikt
dat wordt omgezet in dAMP.
 De replicatie begint bij het
replicatiestartpunt.
1. Helicase (enzym) verbreekt de
waterstofbruggen tussen basenparen. Er ontstaat een replicatiebel.
o Bij eukaryoten zijn er veel replicatiestartpunten.
2. Single-strand binding proteïnen binden aan de strengen. Daardoor vormen ze geen
waterstofbruggen meer.

, 3. DNA-polymerase schuift langs de enkelvoudige ketens. 2 ketens ontstaan. DNA-
polymerase leest van het 3’-uiteinde naar het 5’-uiteinde af.
o Langs de leidende streng kan DNA-polymerase het uit elkaar gaan van de
ketens gewoon volgen.
o Langs de andere streng kunnen steeds maar korte stukjes DNA synthetiseren,
omdat dit achterwaarts gebeurd. DNA-ligase koppelt de DNA-fragmenten,
waardoor de volgende streng wordt gevormd.
4. Het chromosoom bestaat uit twee chromatiden met ieder een DNA-keten. Tijdens de
mitose gaan de waterstofbruggen tussen de chromatiden weg.
 Polymerase chain reaction (PCR): om DNA in het lab te vermeerderen.
1. Het DNA wordt verhit en de strengen gaat uit elkaar.
2. De temperatuur wordt verhit en primers (korte stukjes DNA, complementair
aan het DNA dat vermeerderd moet worden)
3. De temperatuur wordt weer iets verhoogd zodat DNA-polymerase zijn werk
gaat doen.
 Sequensen: nucleotidevolgorde bepalen door gelelektroforese.
1. Het DNA wordt vermeerderd en daarna wordt de leidende streng gescheiden.
2. Een mengsel van leidende strengen, DNA-polymerase, primers, DNA-
nucleotiden en kleine hoeveelheid didesoxynucleotiden (normale nucleotiden
zonder OH-groep waar dus niks meer aan kan binden. Met fluorescerend
label)
3. PCR-reactie op gang brengen, zodat een mengsel van fragmenten van
verschillende lengte ontstaat.
4. Mengsels voor alle basen in gelektroforese (soort zeef) doen. De kortere
DNA-fragmenten gaan verder naar beneden.
5. Na kleuring kan de DNA-sequentie worden afgelezen.
 Repetitief DNA: in niet-coderend DNA. Herhalingen van korte stukjes. De hoeveelheid
repeats is bij ieder verschillend.
o DNA-fingerprint: DNA-profiel. Op basis van het aantal repeats.
 Restrictie-enzymen maken gerichte knippen bij herkenningsplaatsen.
Zo ontstaat er herkenbaar uiteinde dat je kunt sequensen.

2.4 Transcriptie
 RNA: ribose i.p.v. desoxyribose, uracil i.p.v. thymine en enkelstrengs.
 rRNA: RNA van ribosomen.

 Transcriptie: de vorming van mRNA. In de celkern bij eukaryoten.
1. DNA ontvouwt zich (bij eukaryoten).
2. RNA-polymerase bindt aan een promotor (specifieke volgorde stikstofbasen).
 Bij eukaryoten zitten er eiwitten, transcriptiefactoren, aan de promotor.
3. Transcriptie vindt plaats langs de template-streng/matrijsstreng.
 De andere streng heet de coderende streng.
 Nieuwe streng van 5’  3’.
4. Het einde wordt herkend door basenvolgorde (eindsignaal). Transcriptie stopt.
 Bij fruitvliegjes zijn de plaatsen waar transcriptie plaatsvindt herkenbaar door
verdikkingen (puffs).
 Bij prokaryoten ligt het DNA los in de cel en daar vindt gewoon transcriptie plaats.
 Het mRNA dat bij eukaryoten bestaat is nog niet af, pre-mRNA.
o RNA-processing: het bewerken van pre-mRNA.
 Splicing: De niet-coderende stukken in het gen (introns) worden eruit
gehaald en exons blijven. Door een spliceosoom.
 Doordat er verschillende mogelijkheden zijn voor splicing, kunnen er
verschillende mRNA-moleculen gevormd worden uit 1 pre-mRNA.

2.5 Translatie en eiwitsynthese