HOOFDSTUK 1
v GRONDLEGGERS VAN DE MOLECULAIRE BIOLOGIE
INZICHTEN IN DE STRUCTUUR V ERFELIJK MATERIAAL
à Er gebeurt een vermenging
Jaartal Naam Voor wat gekend
1865 Gregor Mendel - Patroon van overerving bij erwten à achterhalen hoe eig vd ene generatie op de
andere w doorgegeven
- Veroorzaakte artificiële kruisbestuiving
- Experiment: planten met elkaar gaan kruisen
o Zelfbestuiving à F1= zuivere lijnen (zelfde karakteristieken als ouders):
enkel gladde zaden
o F2: 3 gladde zaden & 1 gerimpelde
- Er zijn overerfbare partikels: dominant/ recessief
- Link tssn DNA en erfelijkheid
3 erfelijkheidswetten
- Uniformiteitswet= F1-generatie van HOMOZYGOTE ouders is uniform+ dominant
fenotype
- Splitsingswet= bij vorming gameten: gepaarde erfelijkheidsdeterminanten gaan
zich zodanig gaan splitsen dat de kans dat een gameet A of B 50/50 is
- Onafhankelijkheidswet = bij vorming v gameten: splitsing van gameten X is onafh
van splitsing van gameten Y
Eind Walter ð Beschrijving van celdeling en ‘chromosomen’
19e E Flemming - Deed kleuring à bestudeerde chromatine in de celkern
(1882) - Toonde bestaan van chromosomen aan + legde mitose vast
: chromosomen - Ontdekte dat chromosomen tijdens mitose gesplitst w + verdeeld w over
dochtercellen
1902 Sutton & Boveri ð Beschrijving van meiose
Theodor Boveri: gebruikte SPOELWORM als model (= grote cellen met 2 paar
: chromosomen chromosomen)
- Bij maturatie vd eicellen: # chromosomen 4 à 2 è meiose
- Ei-en zaadcellen zijn haploïd, pas na bevruchting w volledig chromosomenset
bekomen
- Afwijking van normale aantal chromosomen zorgt voor aandoeningen
Walter Sutton: gebruikte SPRINKHANEN (11 paar chromosomen die we konden
onderscheiden op basis v grootte & 1 ongepaard chromosoom= geslacht)
- Chromosomen= stabiele structuren bewaard over generaties heen
- Beschreef gedrag van ≠ chromosomen doorheen de stadia van meiose
- Rol v chromosomen id erfelijkheid
- Positionering v homologe chromosomen tijdens metafase willekeurig (= geen
paternnale en maternale zijde) à onafhankelijk gedrag à genetische variatie
Thomas Hunt ð Genen zitten op chromosomen
Morgan: - Ontdekte mutaties & chromosomen = fysische drager van de erfelijke info
: chromosomen - Experimenten op FRUITVLIEGJES (gemakkelijk mutaties op zien, geslachtschr
waren de bepalende factoren hier)
o Mutanten waren altijd mannetjes (veranderde oogkleur bij M fruitvliegjes)
o Overervingspatroon ≠ voor M & V à gen voor oogkleur op X-chromosoom
§ Vrouwen XX ó mannen XY
o Mutante allel recessief= witte ogen indien allel op beide chromosomen
tergelijkertijd hebben
, “ Wat is chemische structuur van het gen?”
Jaartal Naam Voor wat gekend
1869 Friedrich ð Chemische samenstelling vd celkern
Miescher - Kern= 2/3 EW + 1/3 nucleïne
- Nucleïne= substantie met VEEL FOSFOR, geen S + resistent voor proteolyse
(nucleinezuren; DNA en RNA, hebben geen zwavel)
- Celkern= plaats waar de chromosomen zitten
- Experiment tijdens KRIM-oorlog: WBC halen uit gewonde mensen
o Wilde samenstelling vd WBC karakteriseren
o Hij verzamelde etter doordrenkte verbanden
o Hij isoleerde EW + Nucleïne
1920 Phoebus Levene ð De tetranucleotide hypothese= foute hypothese (hoe ze aan elkaar hangen)
MAAR connectie van de suikers is wel correct
- Nucleïne werd meer in detail gekarakteriseerd: analyseerde che samenstelling v
nucleïnezuren uit gisten
- Ontdekte: DNA > nucleotide bouwtenen (suiker+ base (A,C,G,T) + fosfaatgroep)
- Hij dacht dat DNA tetranucleotiden waren + dacht dat DNA onmogelijk de
genetische code kon bevatten: hij dact dat EW de ergelijkheidsdragers waren (is
niet zo)
1928 Frederick ð The “transforming principle”: Levende R-bacteriën namen transformerende
Griffith factor over (= transforming principle) van dode S bacteriën
- Spaanse griep: veel mensen stierven niet aan virus, maar aan surreactie met
pneumokokken
- Er zijn 2 soorten pneumokokken:
o R: (=ongevaarlijk) pneumokokken zonder suikermantel= ongevaarlijk, want
snel herkend door immuunsysteem
o S: (=gevaarlijk): pneumokokken met suikermantel= onzichtbaar voor
immuunsysteem
- Besmette muizen met S-pneumokok: ontwikkelden ernstige longontsteking &
stierven
- Muizen geïnjecteerd met R-pneumokok: werden niet ziek
- Muizen geïnfecteerd met mengsel van dode S en levende R: ook sterven à
levende R-bacteriën hadden een transformerende factor overgenomen van de
dode S-bacteriën à in S-bacteriën veranderd
, “Wat is deze transformerende factor?” (eigenschappen van S-bacterie overgedragen aan R-bacterie)
Jaartal Naam Voor wat gekend
1944 Avery, McLeod ð DNA is het ‘transforming principle’
& McCarthy
Experiment
1. Bacteriën gedood door verhitting
2. Respectievelijk proteasen – ribonucleasen –
desoxyribonucleasen toegevoegd
o Proteasen: breken EW af à 3. : toch S-cellen gevormd
o Ribonucleasen: breken RNA af à 3.: toch S-cellen gevormd
o Desoxyribonucleasen: breken DNA af à 3.: geen S-cellen meer à DNA is
of bevat de transformerende factor
3. R-cellen toevoegen en alleen in de laatste maatbeker (dus zonder DNA) worden er
geen S-cellen gevormd
1950 Alfred Hershey ð DNA= erfelijkheidsdrager
& Martha Case
Bacteriofaag experiment:
ð Bacteriofagen= virussen die bacterien infecteren (fagen opgebouwd > DNA & EW):
o Bacteriën infecteren: dringen bacterie NIET binnen, maar injecteren
substantie id bacterie à stimuleert bacterie om nieuwe faagpartikels aan
te maken
o Dus: = substantie die de fagen injecteren bevatten hun erfelijk materiaal
ð Nagaan of fagen DNA of EW injecteren: mbv radio-isotopen die ofwel DNA, ofwel
EW zichtbaar maken
o Groeien met 35S à EW radioactief gemerkt (want zwavel komt nt voor in
DNA)
o Groeien met 32P à DNA gemerkt (want fosfor komt nt voor in EW)
- Radio-isotopen gebruikt (faag-EW gemerkt met 35S en DNA met 32P)
o 35S is enkel in fagen terug te vinden
o 32P is enkel in de bacteriën terug te vinden
à DNA = erfelijkheidsdrager
, “ Maar hoe kan zo een eenvoudig polymeer een complex proces als erfelijkheid verklaren”
à WAT IS STRUCTUUR VAN DNA?
EEN MODEL VOOR DE STRUCTUUR VAN DNA
1949 Erwin Chargaff ð de regel van Chargaff
- A, T, C en G komen niet evenveel voor
- # basen verschilt tssn soorten, NIET in eenzelfde soort
- REGEL VAN CHARGAFF: purines/ pyrimidines ≈ 1
o Purines (A en G) à hebben 2 ringstructuren
o Pyrimidines (T en C) à hebben 1 ringstructuur
o Adenine over thymine: gelijke ratio: #A= #T
o Cytosine over guanine: gelijke ratio: #C= #G
Linus Pauling ð Ontdekking van de alfa helix
ð Plaatste basen naar buiten (niet correct!!!)
Rosalind ð Mbv X-straaldiffractie zag hij wat de oorspronkelijke structuur van wat een
Franklin nucleotide was
1953 James Watson ð Dubbele helix als model voor voor DNA structuur
& Francis Crick - Plaatste basen naar binnen (wel correct!!!)
- Gebruikte info van Chargaff & Franklin
o Purines en pyrimidines gaan dus gepaard
o Dubbele helix
- 1962: nobelprijs
- Ontdekking gebasseerd op X-straal diffractie > Franklin
- Bouwden 3D modellen op basis v gekende moleculaire afstanden &
bindingshoeken (> Pauling): aangetoond dat eiwitten helicale sec structuur k
aannemen
HET CENTRALE DOGMA: DNA èRNA è EW
= antwoord op ‘hoe wordt de DNA-info gebruikt om EW aan te maken’
à DNA codeert voor RNA, RNA codeert voor EW
(!!! Eens info in de EW zit, kan die niet meer weg (er zijn ondertussen wel enkele uitzonderingen))
- DNA bevat het erfelijke materiaal
- Centraal dogma= informatiestroom van DNA tot eiwit
v GRONDLEGGERS VAN DE MOLECULAIRE BIOLOGIE
INZICHTEN IN DE STRUCTUUR V ERFELIJK MATERIAAL
à Er gebeurt een vermenging
Jaartal Naam Voor wat gekend
1865 Gregor Mendel - Patroon van overerving bij erwten à achterhalen hoe eig vd ene generatie op de
andere w doorgegeven
- Veroorzaakte artificiële kruisbestuiving
- Experiment: planten met elkaar gaan kruisen
o Zelfbestuiving à F1= zuivere lijnen (zelfde karakteristieken als ouders):
enkel gladde zaden
o F2: 3 gladde zaden & 1 gerimpelde
- Er zijn overerfbare partikels: dominant/ recessief
- Link tssn DNA en erfelijkheid
3 erfelijkheidswetten
- Uniformiteitswet= F1-generatie van HOMOZYGOTE ouders is uniform+ dominant
fenotype
- Splitsingswet= bij vorming gameten: gepaarde erfelijkheidsdeterminanten gaan
zich zodanig gaan splitsen dat de kans dat een gameet A of B 50/50 is
- Onafhankelijkheidswet = bij vorming v gameten: splitsing van gameten X is onafh
van splitsing van gameten Y
Eind Walter ð Beschrijving van celdeling en ‘chromosomen’
19e E Flemming - Deed kleuring à bestudeerde chromatine in de celkern
(1882) - Toonde bestaan van chromosomen aan + legde mitose vast
: chromosomen - Ontdekte dat chromosomen tijdens mitose gesplitst w + verdeeld w over
dochtercellen
1902 Sutton & Boveri ð Beschrijving van meiose
Theodor Boveri: gebruikte SPOELWORM als model (= grote cellen met 2 paar
: chromosomen chromosomen)
- Bij maturatie vd eicellen: # chromosomen 4 à 2 è meiose
- Ei-en zaadcellen zijn haploïd, pas na bevruchting w volledig chromosomenset
bekomen
- Afwijking van normale aantal chromosomen zorgt voor aandoeningen
Walter Sutton: gebruikte SPRINKHANEN (11 paar chromosomen die we konden
onderscheiden op basis v grootte & 1 ongepaard chromosoom= geslacht)
- Chromosomen= stabiele structuren bewaard over generaties heen
- Beschreef gedrag van ≠ chromosomen doorheen de stadia van meiose
- Rol v chromosomen id erfelijkheid
- Positionering v homologe chromosomen tijdens metafase willekeurig (= geen
paternnale en maternale zijde) à onafhankelijk gedrag à genetische variatie
Thomas Hunt ð Genen zitten op chromosomen
Morgan: - Ontdekte mutaties & chromosomen = fysische drager van de erfelijke info
: chromosomen - Experimenten op FRUITVLIEGJES (gemakkelijk mutaties op zien, geslachtschr
waren de bepalende factoren hier)
o Mutanten waren altijd mannetjes (veranderde oogkleur bij M fruitvliegjes)
o Overervingspatroon ≠ voor M & V à gen voor oogkleur op X-chromosoom
§ Vrouwen XX ó mannen XY
o Mutante allel recessief= witte ogen indien allel op beide chromosomen
tergelijkertijd hebben
, “ Wat is chemische structuur van het gen?”
Jaartal Naam Voor wat gekend
1869 Friedrich ð Chemische samenstelling vd celkern
Miescher - Kern= 2/3 EW + 1/3 nucleïne
- Nucleïne= substantie met VEEL FOSFOR, geen S + resistent voor proteolyse
(nucleinezuren; DNA en RNA, hebben geen zwavel)
- Celkern= plaats waar de chromosomen zitten
- Experiment tijdens KRIM-oorlog: WBC halen uit gewonde mensen
o Wilde samenstelling vd WBC karakteriseren
o Hij verzamelde etter doordrenkte verbanden
o Hij isoleerde EW + Nucleïne
1920 Phoebus Levene ð De tetranucleotide hypothese= foute hypothese (hoe ze aan elkaar hangen)
MAAR connectie van de suikers is wel correct
- Nucleïne werd meer in detail gekarakteriseerd: analyseerde che samenstelling v
nucleïnezuren uit gisten
- Ontdekte: DNA > nucleotide bouwtenen (suiker+ base (A,C,G,T) + fosfaatgroep)
- Hij dacht dat DNA tetranucleotiden waren + dacht dat DNA onmogelijk de
genetische code kon bevatten: hij dact dat EW de ergelijkheidsdragers waren (is
niet zo)
1928 Frederick ð The “transforming principle”: Levende R-bacteriën namen transformerende
Griffith factor over (= transforming principle) van dode S bacteriën
- Spaanse griep: veel mensen stierven niet aan virus, maar aan surreactie met
pneumokokken
- Er zijn 2 soorten pneumokokken:
o R: (=ongevaarlijk) pneumokokken zonder suikermantel= ongevaarlijk, want
snel herkend door immuunsysteem
o S: (=gevaarlijk): pneumokokken met suikermantel= onzichtbaar voor
immuunsysteem
- Besmette muizen met S-pneumokok: ontwikkelden ernstige longontsteking &
stierven
- Muizen geïnjecteerd met R-pneumokok: werden niet ziek
- Muizen geïnfecteerd met mengsel van dode S en levende R: ook sterven à
levende R-bacteriën hadden een transformerende factor overgenomen van de
dode S-bacteriën à in S-bacteriën veranderd
, “Wat is deze transformerende factor?” (eigenschappen van S-bacterie overgedragen aan R-bacterie)
Jaartal Naam Voor wat gekend
1944 Avery, McLeod ð DNA is het ‘transforming principle’
& McCarthy
Experiment
1. Bacteriën gedood door verhitting
2. Respectievelijk proteasen – ribonucleasen –
desoxyribonucleasen toegevoegd
o Proteasen: breken EW af à 3. : toch S-cellen gevormd
o Ribonucleasen: breken RNA af à 3.: toch S-cellen gevormd
o Desoxyribonucleasen: breken DNA af à 3.: geen S-cellen meer à DNA is
of bevat de transformerende factor
3. R-cellen toevoegen en alleen in de laatste maatbeker (dus zonder DNA) worden er
geen S-cellen gevormd
1950 Alfred Hershey ð DNA= erfelijkheidsdrager
& Martha Case
Bacteriofaag experiment:
ð Bacteriofagen= virussen die bacterien infecteren (fagen opgebouwd > DNA & EW):
o Bacteriën infecteren: dringen bacterie NIET binnen, maar injecteren
substantie id bacterie à stimuleert bacterie om nieuwe faagpartikels aan
te maken
o Dus: = substantie die de fagen injecteren bevatten hun erfelijk materiaal
ð Nagaan of fagen DNA of EW injecteren: mbv radio-isotopen die ofwel DNA, ofwel
EW zichtbaar maken
o Groeien met 35S à EW radioactief gemerkt (want zwavel komt nt voor in
DNA)
o Groeien met 32P à DNA gemerkt (want fosfor komt nt voor in EW)
- Radio-isotopen gebruikt (faag-EW gemerkt met 35S en DNA met 32P)
o 35S is enkel in fagen terug te vinden
o 32P is enkel in de bacteriën terug te vinden
à DNA = erfelijkheidsdrager
, “ Maar hoe kan zo een eenvoudig polymeer een complex proces als erfelijkheid verklaren”
à WAT IS STRUCTUUR VAN DNA?
EEN MODEL VOOR DE STRUCTUUR VAN DNA
1949 Erwin Chargaff ð de regel van Chargaff
- A, T, C en G komen niet evenveel voor
- # basen verschilt tssn soorten, NIET in eenzelfde soort
- REGEL VAN CHARGAFF: purines/ pyrimidines ≈ 1
o Purines (A en G) à hebben 2 ringstructuren
o Pyrimidines (T en C) à hebben 1 ringstructuur
o Adenine over thymine: gelijke ratio: #A= #T
o Cytosine over guanine: gelijke ratio: #C= #G
Linus Pauling ð Ontdekking van de alfa helix
ð Plaatste basen naar buiten (niet correct!!!)
Rosalind ð Mbv X-straaldiffractie zag hij wat de oorspronkelijke structuur van wat een
Franklin nucleotide was
1953 James Watson ð Dubbele helix als model voor voor DNA structuur
& Francis Crick - Plaatste basen naar binnen (wel correct!!!)
- Gebruikte info van Chargaff & Franklin
o Purines en pyrimidines gaan dus gepaard
o Dubbele helix
- 1962: nobelprijs
- Ontdekking gebasseerd op X-straal diffractie > Franklin
- Bouwden 3D modellen op basis v gekende moleculaire afstanden &
bindingshoeken (> Pauling): aangetoond dat eiwitten helicale sec structuur k
aannemen
HET CENTRALE DOGMA: DNA èRNA è EW
= antwoord op ‘hoe wordt de DNA-info gebruikt om EW aan te maken’
à DNA codeert voor RNA, RNA codeert voor EW
(!!! Eens info in de EW zit, kan die niet meer weg (er zijn ondertussen wel enkele uitzonderingen))
- DNA bevat het erfelijke materiaal
- Centraal dogma= informatiestroom van DNA tot eiwit
