Cellen en weefsels samenvatting H.5
E.coli genoom 4x10x106 basenparen
Menselijke genoom 3x10x109 basenparen
De mutatie snelheid bepaald de grote van het genoom en het aantal essentiële genen. Als de
snelheid namelijk heel hoog is, dan kan een groot genoom nooit goed in stand gehouden
worden. Bij mensen kunnen mutaties vaak geen kwaad omdat het grootste dele van het
menselijke genoom uit niet-coderende sequenties bestaat.
Stappen DNA replicatie:
1. Helicase herkent ‘de origing of replication site’ en begint hier met het ontwinden van
dubbelstrengs DNA en haalt de strengen uit elkaar. Bij DNA replicatie ontstaat een grote
spanning (torsionale stress) bij het uit recht maken van DNA (unwinding). Deze spanning
wordt verholpen door DNA topoisomerase. DNA topoisomerase maakt breuken in het
DNA om het DNA te helpen ontvouwen. Hij brengt daarbij geen schade toe aan het DNA.
2. Sliding clamp is een ring om DNA achter DNA-polymerase waardoor DNA-polymerase
blijft zitten en zijn werk blijft doen. DNA polymerase houdt enkelstrengs DNA vast, laat
een nieuwe nucleotide binnen, checkt of deze goed is en koppelt dan uiteindelijk de
nucleotide aan de keten. Ook DNA polymerase maakt wel eens een fout, maar herstelt dat
zelf ook weer.
3. Replicatie leading strand: complementaire streng wordt gemaakt in één keer door DNA-
polymerase.
4. Replicatie lagging strand:
Primase: maakt kleine stukjes RNA op het DNA (RNA-primers).
DNA-polymerase maakt vanaf de primer in 5’ 3x10’ richting een Okazaki fragment.
De vorige RNA-primer wordt verwijderd en vervagen door een stukje DNA door
Repair Polymerase.
DNA ligase koppelt vervolgens de Okazaki fragmenten aan elkaar (en gebruikt
daarbij ATP).
Single-strand DNA binding protein bindt aan enkelstrengs DNA om te voorkomen
dat ze met zichzelf basenparen vormen.
DNA replicatie kan heel precies en met weinig fouten plaatsvinden:
1. DNA polymerase zelf heeft twee mechanismes
, Controle incorporatie nieuwe base (P-site) Bij de polymerisatie is een correct base
paring energetisch gunstiger
Ontkoppelen verkeerde base (E-site) Exonucleolytic proofreading: als er een
verkeerde base wordt gekoppeld, dan gaat DNA polymerase werken in de 3x10` 5`
richting, en verwijdert zo de foute base. Als dan de goede base erin wordt gezet, gaat
DNA polymerase weer de goede kant op werken.
2. Stand-directed mismatch repair dit mechanisme corrigeert fouten nadat de replicatie
heft plaatsgevonden. De fout zit dan meestal in de nieuwe strand. Bij mensen wordt deze
herkend door de breuken in het DNA die nog moeten worden herstelt door ligase (ook de
leading strand heeft nicks). Bij bacteriën wordt de nieuwe strand herkend door de GATC
methylatie op de oude strand en door nicks in de nieuwe strand.
Door de hoge ‘fidelity’ van DNA polymerase kan er alleen replicatie in de 5` 3x10` richting
plaatsvinden, en kan DNA polymerase niet zelf een replicatie starten (primer nodig).
Bij het uit elkaar halen van DNA ontstaat dus wel torsionale stress en raken strengen
verwikkeld. Dit kan worden opgelost door DNA topoisomerase I en II (beide zijn het
nucleasen, ze breken DNA gedeeltelijk of helemaal af).
Topoisomerase I verwijderen torsionale stress
E.coli genoom 4x10x106 basenparen
Menselijke genoom 3x10x109 basenparen
De mutatie snelheid bepaald de grote van het genoom en het aantal essentiële genen. Als de
snelheid namelijk heel hoog is, dan kan een groot genoom nooit goed in stand gehouden
worden. Bij mensen kunnen mutaties vaak geen kwaad omdat het grootste dele van het
menselijke genoom uit niet-coderende sequenties bestaat.
Stappen DNA replicatie:
1. Helicase herkent ‘de origing of replication site’ en begint hier met het ontwinden van
dubbelstrengs DNA en haalt de strengen uit elkaar. Bij DNA replicatie ontstaat een grote
spanning (torsionale stress) bij het uit recht maken van DNA (unwinding). Deze spanning
wordt verholpen door DNA topoisomerase. DNA topoisomerase maakt breuken in het
DNA om het DNA te helpen ontvouwen. Hij brengt daarbij geen schade toe aan het DNA.
2. Sliding clamp is een ring om DNA achter DNA-polymerase waardoor DNA-polymerase
blijft zitten en zijn werk blijft doen. DNA polymerase houdt enkelstrengs DNA vast, laat
een nieuwe nucleotide binnen, checkt of deze goed is en koppelt dan uiteindelijk de
nucleotide aan de keten. Ook DNA polymerase maakt wel eens een fout, maar herstelt dat
zelf ook weer.
3. Replicatie leading strand: complementaire streng wordt gemaakt in één keer door DNA-
polymerase.
4. Replicatie lagging strand:
Primase: maakt kleine stukjes RNA op het DNA (RNA-primers).
DNA-polymerase maakt vanaf de primer in 5’ 3x10’ richting een Okazaki fragment.
De vorige RNA-primer wordt verwijderd en vervagen door een stukje DNA door
Repair Polymerase.
DNA ligase koppelt vervolgens de Okazaki fragmenten aan elkaar (en gebruikt
daarbij ATP).
Single-strand DNA binding protein bindt aan enkelstrengs DNA om te voorkomen
dat ze met zichzelf basenparen vormen.
DNA replicatie kan heel precies en met weinig fouten plaatsvinden:
1. DNA polymerase zelf heeft twee mechanismes
, Controle incorporatie nieuwe base (P-site) Bij de polymerisatie is een correct base
paring energetisch gunstiger
Ontkoppelen verkeerde base (E-site) Exonucleolytic proofreading: als er een
verkeerde base wordt gekoppeld, dan gaat DNA polymerase werken in de 3x10` 5`
richting, en verwijdert zo de foute base. Als dan de goede base erin wordt gezet, gaat
DNA polymerase weer de goede kant op werken.
2. Stand-directed mismatch repair dit mechanisme corrigeert fouten nadat de replicatie
heft plaatsgevonden. De fout zit dan meestal in de nieuwe strand. Bij mensen wordt deze
herkend door de breuken in het DNA die nog moeten worden herstelt door ligase (ook de
leading strand heeft nicks). Bij bacteriën wordt de nieuwe strand herkend door de GATC
methylatie op de oude strand en door nicks in de nieuwe strand.
Door de hoge ‘fidelity’ van DNA polymerase kan er alleen replicatie in de 5` 3x10` richting
plaatsvinden, en kan DNA polymerase niet zelf een replicatie starten (primer nodig).
Bij het uit elkaar halen van DNA ontstaat dus wel torsionale stress en raken strengen
verwikkeld. Dit kan worden opgelost door DNA topoisomerase I en II (beide zijn het
nucleasen, ze breken DNA gedeeltelijk of helemaal af).
Topoisomerase I verwijderen torsionale stress
