Hoofdstuk 7: Bacteriële genetica
DNA-replicatie
Na de celdeling zien we twee exacte kopieën van een
chromosoom. De dochtercel krijgt één streng van de moeder
mee (parentale DNA-streng) en daarop wordt een nieuwe streng
gesynthetiseerd (complementaire, nieuw gesynthetiseerde
streng). Dit noemen we semi conservatieve replicatie. Het
dsDNA bevat dus 2 antiparallele strengen en is CCC-DNA. De
replicatiestart begint door binding van proteïnen ter hoogte van
oriC (‘origin of replication’ – chromosoom). Het DNA gaat
ontvouwen worden in twee dsDNA-strengen. De replicatie zal in
beide richtingen verlopen (bidirectioneel). De DNA-synthese kan
op twee plaatsen beginnen, ter hoogte van de replicatievorken. Het replicatieproces ter hoogte van
de replicatievork gaat als volgt te werk: Het helicase zal het dsDNA ontwinden door de
waterstofbruggen tussen de nucleotiden te breken. Daarnaast zal gyrase de superheliciteit weghalen
door de strengen te knippen en te plakken, dit enzym neemt dus de spanning weg van de dsDNA-
streng. De single stranded-binding (SSB) proteïnen zullen binden aan ssDNA en het primase zal
zorgen voor de synthese van de initiële RNA-primer
waarop de replicatie gaat starten. Het DNA-
polymerase III gaat de nieuwe streng aanmaken aan
het uiteinde van de RNA-primer, met andere woorden:
Het DNA-polymerase II zal de polymerisatie uitvoeren
van dNTP’s aan het 3’-uiteinde van de initiële RNA-
primer. In de ‘leading’-streng zal er continue
polymerisatie plaatsvinden; in de ‘lagging’-streng is er
een discontinue polymerisatie met de vorming van
Okazaki-fragmenten. Het DNA-polymerase I zal de
RNA-primer afbreken en opvullen van de ‘gaps’ in de
‘lagging’-streng met dNTP’s. Dit polymerase heeft dus niet alleen polymerisatie activiteit, maar ook
een exonuclease activiteit omdat het de RNA-primer kan wegnemen en opvullen met dNTP’s.
Uiteindelijk zal het DNA-ligase de fragmenten aan elkaar sluiten.
Plasmide replicatie
Voor de plasmide replicatie zijn er twee vormen gekend. De
eerste vorm is via theta ()-replicatie vanaf de oriV (‘origin of
replication’ – vector). Dit is te vergelijken met
chromosoomreplicatie, je hebt namelijk ook twee
replicatievorken, het is bidirectioneel en semiconservatief. De
tweede vorm is via het ‘rolling-circle’-mechanisme,
bijvoorbeeld bij het F-plasmide. In dit mechanisme zien we
twee ori’s (dubbel- (dso) en enkelstrengig (sso)). Het Rep
dimeer gaat binden ter hoogte van de dubbelstrengige ori en
neemt één streng mee voor een unidirectionele replicatie. Je
eindigt nu met een dubbelstrengig en een enkelstrengig
plasmide. Het primase zal er een RNA-primer op maken,
waardoor de het enkelstrengig plasmide dubbelstrengig
wordt gemaakt via unidirectionele replicatie. Nu bekomen we
twee dubbelstrengige plasmiden. Het DNA-ligase zullen de
gaps dicht maken.
Pagina 1 van 6
DNA-replicatie
Na de celdeling zien we twee exacte kopieën van een
chromosoom. De dochtercel krijgt één streng van de moeder
mee (parentale DNA-streng) en daarop wordt een nieuwe streng
gesynthetiseerd (complementaire, nieuw gesynthetiseerde
streng). Dit noemen we semi conservatieve replicatie. Het
dsDNA bevat dus 2 antiparallele strengen en is CCC-DNA. De
replicatiestart begint door binding van proteïnen ter hoogte van
oriC (‘origin of replication’ – chromosoom). Het DNA gaat
ontvouwen worden in twee dsDNA-strengen. De replicatie zal in
beide richtingen verlopen (bidirectioneel). De DNA-synthese kan
op twee plaatsen beginnen, ter hoogte van de replicatievorken. Het replicatieproces ter hoogte van
de replicatievork gaat als volgt te werk: Het helicase zal het dsDNA ontwinden door de
waterstofbruggen tussen de nucleotiden te breken. Daarnaast zal gyrase de superheliciteit weghalen
door de strengen te knippen en te plakken, dit enzym neemt dus de spanning weg van de dsDNA-
streng. De single stranded-binding (SSB) proteïnen zullen binden aan ssDNA en het primase zal
zorgen voor de synthese van de initiële RNA-primer
waarop de replicatie gaat starten. Het DNA-
polymerase III gaat de nieuwe streng aanmaken aan
het uiteinde van de RNA-primer, met andere woorden:
Het DNA-polymerase II zal de polymerisatie uitvoeren
van dNTP’s aan het 3’-uiteinde van de initiële RNA-
primer. In de ‘leading’-streng zal er continue
polymerisatie plaatsvinden; in de ‘lagging’-streng is er
een discontinue polymerisatie met de vorming van
Okazaki-fragmenten. Het DNA-polymerase I zal de
RNA-primer afbreken en opvullen van de ‘gaps’ in de
‘lagging’-streng met dNTP’s. Dit polymerase heeft dus niet alleen polymerisatie activiteit, maar ook
een exonuclease activiteit omdat het de RNA-primer kan wegnemen en opvullen met dNTP’s.
Uiteindelijk zal het DNA-ligase de fragmenten aan elkaar sluiten.
Plasmide replicatie
Voor de plasmide replicatie zijn er twee vormen gekend. De
eerste vorm is via theta ()-replicatie vanaf de oriV (‘origin of
replication’ – vector). Dit is te vergelijken met
chromosoomreplicatie, je hebt namelijk ook twee
replicatievorken, het is bidirectioneel en semiconservatief. De
tweede vorm is via het ‘rolling-circle’-mechanisme,
bijvoorbeeld bij het F-plasmide. In dit mechanisme zien we
twee ori’s (dubbel- (dso) en enkelstrengig (sso)). Het Rep
dimeer gaat binden ter hoogte van de dubbelstrengige ori en
neemt één streng mee voor een unidirectionele replicatie. Je
eindigt nu met een dubbelstrengig en een enkelstrengig
plasmide. Het primase zal er een RNA-primer op maken,
waardoor de het enkelstrengig plasmide dubbelstrengig
wordt gemaakt via unidirectionele replicatie. Nu bekomen we
twee dubbelstrengige plasmiden. Het DNA-ligase zullen de
gaps dicht maken.
Pagina 1 van 6
