H3: Replicatie van DNA
INLEIDING:
Watson-Crick model van DNA replicatie:
Waterstofbruggen tussen DNA-basen breken om
scheiding van strengen mogelijk te maken
Elke DNA streng is een sjabloon voor de synthese van een
nieuwe streng
De template (ouderstreng) bepaalt de volgorde van de basen in
de nieuwe streng (dochterstreng)
= complementaire regels voor basenparen
DNA synthese is bidirectioneel vanaf een enkele startplaats
= oorsprong van replicatie (OR)
1. Semiconservatieve DNA replicatie
Semi-conservatief model:
= elke originele DNA-streng is een sjabloon voor een nieuwe streng
die complementair is aan de originele streng
Conservatief model:
= de 2 parentale strengen blijven samen/ komen opnieuw samen na replicatie + gaan
dienen als template voor synthese van nieuw DNA
Dispersiemodel:
= parentale dubbele helix wordt verdeeld in dubbelstrengige DNA-segmenten
dienen als template voor synthese van nieuwe dubbelstrengige DNA-segmenten
segmenten vormen terug dubbele DNA-helices met parentaal DNA afwisselend met
nieuw DNA
2. DNA polymerase, het DNA-replicerende enzym
DNA POLYMERASE I
Kornbergs onderzoek:
gebruikte E.coli bacterie voor synthese van DNA
Kornberg enzyme= enzyme dat in staat was voor DNA syntese
Nu: DNA polymerase I
, 5 componenten nodig voor DNA synthese:
1. Alle 4 dNTP’s
= precursoren voor nucleotide bouwstenen van DNA
deoxyribonucleosidetrifosfaat dATP, dTTP, dCTP, DGTP
2. DNA pol I
3. E. coli DNA rol= template
template= molecule om complementaire streng te maken
4. DNA met functie: primer
primer= korte DNA-keten om synthese te starten = allereerste stukje
5. Mg2+ ionen nodig voor optimale DNA polymerase activiteit
FUNCTIES DNA POLYMERASE
= alle DNA-polymerases van prokaryoten & eukaryoten katalyseren polymeratie
(=aaneenhechten) van nucleotide precursoren tot DNA keten
reactie heeft 3 eigenschappen:
1. Einde DNA keten DNA polymerase katalyseert vorming van fosfodiësterbinding
tussen 3’-OH (deoxyribose laatste nucleotide) en 5’foosfaat (dNTP precursor)
energie nodig --> vrijlaten 2 vd 3 fosfaatgroepen op dNTP
verlenging DNA keten gedraagt zich als primer
= net aangemaakte polynucleotidestreng waaraan nieuw nucleotide kan worden
toegevoegd aan vrij 3’-OH
2. Elke stap in verlenging nieuwe keten DNA DNA pol vindt correcte precursor
dNTP die complementaire basenparen kan vormen met nucleotiden op template
streng
nucleotiden worden snel toegevoegd proces NIET 100% nauwkeurig, maar
foutenpercentage zeer laag
3. Richting synthese van nieuwe streng: 5’ --> 3’
nieuwe streng = antiparallel
INLEIDING:
Watson-Crick model van DNA replicatie:
Waterstofbruggen tussen DNA-basen breken om
scheiding van strengen mogelijk te maken
Elke DNA streng is een sjabloon voor de synthese van een
nieuwe streng
De template (ouderstreng) bepaalt de volgorde van de basen in
de nieuwe streng (dochterstreng)
= complementaire regels voor basenparen
DNA synthese is bidirectioneel vanaf een enkele startplaats
= oorsprong van replicatie (OR)
1. Semiconservatieve DNA replicatie
Semi-conservatief model:
= elke originele DNA-streng is een sjabloon voor een nieuwe streng
die complementair is aan de originele streng
Conservatief model:
= de 2 parentale strengen blijven samen/ komen opnieuw samen na replicatie + gaan
dienen als template voor synthese van nieuw DNA
Dispersiemodel:
= parentale dubbele helix wordt verdeeld in dubbelstrengige DNA-segmenten
dienen als template voor synthese van nieuwe dubbelstrengige DNA-segmenten
segmenten vormen terug dubbele DNA-helices met parentaal DNA afwisselend met
nieuw DNA
2. DNA polymerase, het DNA-replicerende enzym
DNA POLYMERASE I
Kornbergs onderzoek:
gebruikte E.coli bacterie voor synthese van DNA
Kornberg enzyme= enzyme dat in staat was voor DNA syntese
Nu: DNA polymerase I
, 5 componenten nodig voor DNA synthese:
1. Alle 4 dNTP’s
= precursoren voor nucleotide bouwstenen van DNA
deoxyribonucleosidetrifosfaat dATP, dTTP, dCTP, DGTP
2. DNA pol I
3. E. coli DNA rol= template
template= molecule om complementaire streng te maken
4. DNA met functie: primer
primer= korte DNA-keten om synthese te starten = allereerste stukje
5. Mg2+ ionen nodig voor optimale DNA polymerase activiteit
FUNCTIES DNA POLYMERASE
= alle DNA-polymerases van prokaryoten & eukaryoten katalyseren polymeratie
(=aaneenhechten) van nucleotide precursoren tot DNA keten
reactie heeft 3 eigenschappen:
1. Einde DNA keten DNA polymerase katalyseert vorming van fosfodiësterbinding
tussen 3’-OH (deoxyribose laatste nucleotide) en 5’foosfaat (dNTP precursor)
energie nodig --> vrijlaten 2 vd 3 fosfaatgroepen op dNTP
verlenging DNA keten gedraagt zich als primer
= net aangemaakte polynucleotidestreng waaraan nieuw nucleotide kan worden
toegevoegd aan vrij 3’-OH
2. Elke stap in verlenging nieuwe keten DNA DNA pol vindt correcte precursor
dNTP die complementaire basenparen kan vormen met nucleotiden op template
streng
nucleotiden worden snel toegevoegd proces NIET 100% nauwkeurig, maar
foutenpercentage zeer laag
3. Richting synthese van nieuwe streng: 5’ --> 3’
nieuwe streng = antiparallel
