Celbiologie 2023
Hoofdstuk 4.2: Cellulaire functies: DNA, RNA fotosynthese
Inleiding
Als vb’en anabole processen gebruiken we
proteïne synthese en RNA synthese omdat de rol
van eiwitten uiterst belangrijk is en uit deze
processen de allesoverheersende rol van
nucleïnezuren blijkt. Alle info voor synthese zit
opgeslagen in de ‘genetische taal’, het DNA. Deze
bestaat uit woorden, zinnen en zelfs leestekens en
bestaat uit 4 letters: de basen -opeenvolging (A -G -
C -T) van de nucleotiden van het DNA. Het RNA
wordt gesynthetiseerd op de sjabloon van het
DNA. Hieruit volgt het centraal dogma van de
biologie:
maw de stroom genetische info loopt steeds dankzij transcriptie en translatie van DNA over
RNA naar proteïnen. Uitzonderlijk ook van RNA naar DNA, bv. bij sommige kankervirussen.
Anabole
ïnezuren
Structuur van nucle
reversibele strengseparatie
☺ Bij DNA replicatie moeten de DNA -strengen vd
helix op zn minst tijdelijk gescheiden worden.
☺ Dit ontwinden wordt denaturatie of ‘smelten’
genoemd en kan geïnduceerd worden onder
experimentele omstandigheden, bv. door
opwarming DNA -opl, waardoor H -bruggen en andere krachten de dubbele helix
destabiliseren.
☺ Het ‘smelten’ wijzigt de absorptie van het DNA in het UV -gebied naar 260 nm. Hierdoor
deze eig. vaak gebruikt bij meten DNA -conc. De absorptie van UV -licht wordt bij
denaturatie van het DNA groter.
☺ De ‘smelttemperatuur’ Tm hangt af van versch. factoren:
o Een G -C paar wordt bijeengehouden door 3 H -bruggen, een A -T paar door 2, dus
hogere Tm vereist.
o Warmte; oplossingen met lage ionconc.; pH;...
☺ Denaturatie en renaturatie van DNA -moleculen vormen de basis van
nucleïnezuurhybridisatie.
, Conformaties en functies van RNA
De suikercomponent van RNA heeft een additionele hydroxylgroep op de 2’ -positie en Uracil
i.p.v. thymine bij DNA. Hierdoor is RNA chemisch onstabieler.
Gevolg: RNA gesplitst in afzonderlijke nucleotiden onder alkalische omstandigheden (en DNA
niet).
☺ RNA is ook een lange nucleotide die enkelstrengig, dubbelstrengig of circulair kan zijn.
De versch. RNA -vormen vertonen een versch. structuur (versch. conformaties). Hierdoor
versch. functies in de cel.
☺ Meest eenvoudige secundaire RNA -structuren (hairpins en stern -loops) gevormd door
paren van overeenkomstige basen. Kunnen verder plooien tot tertiaire structuren (bv.
pseudoknot).
☺ Doordat zowel secundaire als tertiaire structuren voorkomen bestaan RNA -moleculen
zoals eiwitten uit gestructureerde domeinen verbonden door middel van flexibele
stretches.
☺ Soms ook katalytische RNA -moleculen (ribosomen) die RNA -ketens splitsen in bv. RNA -
splicing. Hierbij wordt uit een RNA -sequentie de intronen (niet -coderend deel) geknipt
en exonen samengevoegd.
ïnezuren
Synthese van nucle
DNA reguleert de RNA -synthese en het RNA reguleert de eiwitsynthese. De synthese van
polynucleotiden en eiwitketens steunt op 4 belangrijke regels:
1. Beperkte bouwstenen: Nucleïnezuren (DNA en RNA) bestaan uit slechts 5 versch. basen.
Eiwitten bestaan uit slechts 20 versch. aminozuren.
2. Samenvoeging monomeren: Monomeren worden stapsgewijs toegevoegd aan
eiwitten en nucl eïne zuren.
3. Richting en startpunt van de synthese: Synthese van de ketens begint en eindigt bij
welbep aalde start - en stopsignalen.
Monomeeradditie begint met de NH2 -groep en eindigt met de COOH -groep vr
eiwitten.
Monomeeradditie loopt van het 5’-einde tot het 3’ -einde bij nucleïnezuren.
4. Wijziging primair synthese -product: De initieel gesynthetiseerde molecule is dikwijls
inactief of niet compleet en moet in actieve vorm omgezet worden.
Dit door eiwit - en RNA -ketens in te korten; DNA -ketens in stukken te synthetiseren en
vervolgens te activeren of bep. chemische groepen toe te voegen tijdens of na de vorming
van de ketens.
Hoofdstuk 4.2: Cellulaire functies: DNA, RNA fotosynthese
Inleiding
Als vb’en anabole processen gebruiken we
proteïne synthese en RNA synthese omdat de rol
van eiwitten uiterst belangrijk is en uit deze
processen de allesoverheersende rol van
nucleïnezuren blijkt. Alle info voor synthese zit
opgeslagen in de ‘genetische taal’, het DNA. Deze
bestaat uit woorden, zinnen en zelfs leestekens en
bestaat uit 4 letters: de basen -opeenvolging (A -G -
C -T) van de nucleotiden van het DNA. Het RNA
wordt gesynthetiseerd op de sjabloon van het
DNA. Hieruit volgt het centraal dogma van de
biologie:
maw de stroom genetische info loopt steeds dankzij transcriptie en translatie van DNA over
RNA naar proteïnen. Uitzonderlijk ook van RNA naar DNA, bv. bij sommige kankervirussen.
Anabole
ïnezuren
Structuur van nucle
reversibele strengseparatie
☺ Bij DNA replicatie moeten de DNA -strengen vd
helix op zn minst tijdelijk gescheiden worden.
☺ Dit ontwinden wordt denaturatie of ‘smelten’
genoemd en kan geïnduceerd worden onder
experimentele omstandigheden, bv. door
opwarming DNA -opl, waardoor H -bruggen en andere krachten de dubbele helix
destabiliseren.
☺ Het ‘smelten’ wijzigt de absorptie van het DNA in het UV -gebied naar 260 nm. Hierdoor
deze eig. vaak gebruikt bij meten DNA -conc. De absorptie van UV -licht wordt bij
denaturatie van het DNA groter.
☺ De ‘smelttemperatuur’ Tm hangt af van versch. factoren:
o Een G -C paar wordt bijeengehouden door 3 H -bruggen, een A -T paar door 2, dus
hogere Tm vereist.
o Warmte; oplossingen met lage ionconc.; pH;...
☺ Denaturatie en renaturatie van DNA -moleculen vormen de basis van
nucleïnezuurhybridisatie.
, Conformaties en functies van RNA
De suikercomponent van RNA heeft een additionele hydroxylgroep op de 2’ -positie en Uracil
i.p.v. thymine bij DNA. Hierdoor is RNA chemisch onstabieler.
Gevolg: RNA gesplitst in afzonderlijke nucleotiden onder alkalische omstandigheden (en DNA
niet).
☺ RNA is ook een lange nucleotide die enkelstrengig, dubbelstrengig of circulair kan zijn.
De versch. RNA -vormen vertonen een versch. structuur (versch. conformaties). Hierdoor
versch. functies in de cel.
☺ Meest eenvoudige secundaire RNA -structuren (hairpins en stern -loops) gevormd door
paren van overeenkomstige basen. Kunnen verder plooien tot tertiaire structuren (bv.
pseudoknot).
☺ Doordat zowel secundaire als tertiaire structuren voorkomen bestaan RNA -moleculen
zoals eiwitten uit gestructureerde domeinen verbonden door middel van flexibele
stretches.
☺ Soms ook katalytische RNA -moleculen (ribosomen) die RNA -ketens splitsen in bv. RNA -
splicing. Hierbij wordt uit een RNA -sequentie de intronen (niet -coderend deel) geknipt
en exonen samengevoegd.
ïnezuren
Synthese van nucle
DNA reguleert de RNA -synthese en het RNA reguleert de eiwitsynthese. De synthese van
polynucleotiden en eiwitketens steunt op 4 belangrijke regels:
1. Beperkte bouwstenen: Nucleïnezuren (DNA en RNA) bestaan uit slechts 5 versch. basen.
Eiwitten bestaan uit slechts 20 versch. aminozuren.
2. Samenvoeging monomeren: Monomeren worden stapsgewijs toegevoegd aan
eiwitten en nucl eïne zuren.
3. Richting en startpunt van de synthese: Synthese van de ketens begint en eindigt bij
welbep aalde start - en stopsignalen.
Monomeeradditie begint met de NH2 -groep en eindigt met de COOH -groep vr
eiwitten.
Monomeeradditie loopt van het 5’-einde tot het 3’ -einde bij nucleïnezuren.
4. Wijziging primair synthese -product: De initieel gesynthetiseerde molecule is dikwijls
inactief of niet compleet en moet in actieve vorm omgezet worden.
Dit door eiwit - en RNA -ketens in te korten; DNA -ketens in stukken te synthetiseren en
vervolgens te activeren of bep. chemische groepen toe te voegen tijdens of na de vorming
van de ketens.
