1
Samenvatting: Moleculaire Biologie:
Mendel:
• Bestuderen van erwtenplanten
o Na gaan hoe eerste generatie er uit ziet (F1- generatie)
• Ontdekking van dominant en recessief
• 3 erfelijkheidswetten:
o Uniformiteitswet (elk individu van F1 is uniform en vertoont dominant fenotype)
o Splitsingswet (gepaarde erfelijkheidsdeterminanten zullen zich zo splitsen dat kans
dat een gameet een van de determinanten dezelfde is)
o Wet van onafhankelijke overerving (erfelijkheidsdeterminanten onafhankelijk van
segregatie van andere erfelijkheidsdeterminanten)
Flemming:
• Cytologische kleuringen om chromatine te bestuderen
• Beschreef de mitose
Sutton en Boveri:
• Beschrijving van de meiose
• Splitsen van homologe chromosomen (segregatie van allelen)
o Gebeurt volledig willekeurig in de metafase
• Onafhankelijke overerving indien kenmerken op verschillende chromosomen
Morgan:
• Experimenten met fruitvliegjes
o Gen voor oogkleur kwam enkel voor bij mannetjes
▪ Gen lag dus op X-chromosoom
• Genen zitten dus op chromosomen
Miescher:
• Ontdekking van ‘nucleine’:
o Veel fosfor, geen zwavel en resistent voor proteolyse
Levene:
• Ontdekking dat DNA bestond uit nucleotide bouwstenen
o Suiker
o Base (A, G, C, T)
o Fosfaatgroep
• Gelijke hoeveelheid van elk van deze bovenstaande basen
• DNA moleculen bestonden uit tetranucleotiden
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
, 2
Griffith:
• Onderzoek met 2 stammen van bacteriën (R(maakte niet ziek) en S(sterven))
• Muizen worden ingespoten met dode S (ze leefden)
• Muizen worden ingespoten met dode S en levende R (ze stierven)
o R had een transformerende factor overgenomen van de dode S
▪ Ze veranderden in S bacteriën
DNA als transforming principle:
• Experiment (Avery, McLeod en McCarthy):
o S bacteriën in vitro worden gedood
o Dode bacteriën worden behandeld met
enzymen
o Deze werden dan bij R gebracht
▪ Groep met proteinasen en
ribonuclease
• Levende S
▪ Groep met deoxyribonuclease
• Geen levende S
o Hieruit volgt DNA is transformerende factor
• Experiment (Hershey en Chase):
o Bacteriofaag experiment:
▪ Organismen bestaan enkel uit eiwit en DNA
▪ Nagaan of DNA of eiwit wordt ingespoten
• Aan de hand van radio-isotopen (geen S in DNA)
▪ S-signaal enkel in de fagen (dus eiwit zit nog in de faag)
▪ DNA volledig in de bacterie
Chargaff:
• A, T, C, G niet in gelijke hoeveelheid
• Verschillende basen tussen verschillende individuen
• Regel van Chargaff:
o Hoeveelheid A steeds gelijk aan hoeveelheid T
o Hoeveelheid G telkens gelijk aan hoeveelheid C
Watson en Crick:
• Hun resultaten waren gebaseerd op resultaten van Franklin (X-straal diffractie)
• 3D modellen aan de hand van gekende moleculaire afstanden en bindingshoeken
• DNA –> dubbele helix
Centrale dogma:
• Informatie in het DNA via een RNA intermediair doorgegeven aan een eiwit
• DNA → RNA → Eiwit
• Paar uitzonderingen (zie later)
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
, 3
Enkele termen:
• Replicatie:
o Exacte DNA kopie van originele DNA wordt gemaakt
• Transcriptie:
o DNA wordt gekopieerd naar enkelstrengig RNA
• Translatie:
o RNA wordt omgezet in een eiwit (AZ)
Primaire structuur van DNA:
• Polymeer van nucleotiden
• Nucleotide bestaat uit:
o Suiker met vijf koolstoffen (pentose, desoxyribose met bèta-D configuratie)
o Fosfaatgroep
o Stikstofhoudende base
▪ Adenine
▪ Thymine
▪ Guanine
▪ Cytosine
Purines en pyrimidines:
• Purines:
o Adenine en guanine
o 2 koolstof-stikstof ringen
• Pyrimidines:
o Thymine en cytosine
o Enkele ringstructuur
Fosfaatgroep (DNA):
• Verleent DNA zijn zure karakter
• Bij fysiologische pH:
o Fosfaatgroep dissocieert wat zorgt voor negatieve lading
Vorming DNA-molecule:
• Stikstofhoudende base gekoppeld aan 1-C van het pentose (nucleoside)
• Fosfaatgroep covalent aan ribose (nucleotide)
• Nucleotiden polymeriseren via condensatiereacties
o 1 molecule water wordt geëlimineerd
o 2 fosfaten vrijgesteld onder de vorm van pyrofosfaat
Lengte van DNA:
• Uitgedrukt in het aantal basenparen (kilo- of mega)
• Korte enkelstrengig DNA (oligonucleotiden)
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
, 4
Secundaire structuur van DNA:
• Verschillende zwakke krachten liggen aan de basis van de secundaire structuur:
o Waterstofbruggen
o Base-stacking
o Van der Waals krachten
o Grote en kleine groeves
Waterstofbruggen:
• Gevormd tussen de stikstofhoudende basen van 2 complementaire DNA strengen
• Tussen A en T; tussen G en C
• Belangrijke bijdrage aan stabiliteit van secundaire structuur
Base-stacking:
• Neiging van de relatief vlakke gepaarde basen om zich op elkaar te stapelen
o Zo watermoleculen uit het binnenste van de dubbele helix te verdrijven
• Gestabiliseerd door Van der Waals krachten (elektronen continu in beweging)
o Basen zullen elkaar zeer dicht naderen
▪ Veroorzaakt tegenovergestelde lading in aanliggende basen
• Aantrekking tussen beide basen
• Leveren aan bijdrage aan stabiliteit van de secundaire structuur
Grote en kleine groeves:
• Ruggengraat van DNA ligt niet op gelijke afstand van elkaar (ontstaan
van groeves)
o Komt doordat de glycosydische binding niet perfect over elkaar
liggen
• Grote groeve:
o Belangrijke rol in sequentie specifieke interacties tussen DNA en
eiwitten
o Purines en pyrimidines zijn solventietoegankelijk
• Kleine groeve:
o Minder chemische informatie voorhanden
o Minder vaak eiwit-DNA interacties aangaan
Kenmerken secundaire structuur:
• Per omwenteling, 10.5 basen
• Dubbelstrengige helix, waarbij strengen aan elkaar verbonden zijn door H-bruggen
o A met T
o C met G
• Helix is rechtshandig
• Helix is anti-parallel
• Ook buitenranden van de helix kunnen betrokken zijn met waterstofbrugge
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
Samenvatting: Moleculaire Biologie:
Mendel:
• Bestuderen van erwtenplanten
o Na gaan hoe eerste generatie er uit ziet (F1- generatie)
• Ontdekking van dominant en recessief
• 3 erfelijkheidswetten:
o Uniformiteitswet (elk individu van F1 is uniform en vertoont dominant fenotype)
o Splitsingswet (gepaarde erfelijkheidsdeterminanten zullen zich zo splitsen dat kans
dat een gameet een van de determinanten dezelfde is)
o Wet van onafhankelijke overerving (erfelijkheidsdeterminanten onafhankelijk van
segregatie van andere erfelijkheidsdeterminanten)
Flemming:
• Cytologische kleuringen om chromatine te bestuderen
• Beschreef de mitose
Sutton en Boveri:
• Beschrijving van de meiose
• Splitsen van homologe chromosomen (segregatie van allelen)
o Gebeurt volledig willekeurig in de metafase
• Onafhankelijke overerving indien kenmerken op verschillende chromosomen
Morgan:
• Experimenten met fruitvliegjes
o Gen voor oogkleur kwam enkel voor bij mannetjes
▪ Gen lag dus op X-chromosoom
• Genen zitten dus op chromosomen
Miescher:
• Ontdekking van ‘nucleine’:
o Veel fosfor, geen zwavel en resistent voor proteolyse
Levene:
• Ontdekking dat DNA bestond uit nucleotide bouwstenen
o Suiker
o Base (A, G, C, T)
o Fosfaatgroep
• Gelijke hoeveelheid van elk van deze bovenstaande basen
• DNA moleculen bestonden uit tetranucleotiden
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
, 2
Griffith:
• Onderzoek met 2 stammen van bacteriën (R(maakte niet ziek) en S(sterven))
• Muizen worden ingespoten met dode S (ze leefden)
• Muizen worden ingespoten met dode S en levende R (ze stierven)
o R had een transformerende factor overgenomen van de dode S
▪ Ze veranderden in S bacteriën
DNA als transforming principle:
• Experiment (Avery, McLeod en McCarthy):
o S bacteriën in vitro worden gedood
o Dode bacteriën worden behandeld met
enzymen
o Deze werden dan bij R gebracht
▪ Groep met proteinasen en
ribonuclease
• Levende S
▪ Groep met deoxyribonuclease
• Geen levende S
o Hieruit volgt DNA is transformerende factor
• Experiment (Hershey en Chase):
o Bacteriofaag experiment:
▪ Organismen bestaan enkel uit eiwit en DNA
▪ Nagaan of DNA of eiwit wordt ingespoten
• Aan de hand van radio-isotopen (geen S in DNA)
▪ S-signaal enkel in de fagen (dus eiwit zit nog in de faag)
▪ DNA volledig in de bacterie
Chargaff:
• A, T, C, G niet in gelijke hoeveelheid
• Verschillende basen tussen verschillende individuen
• Regel van Chargaff:
o Hoeveelheid A steeds gelijk aan hoeveelheid T
o Hoeveelheid G telkens gelijk aan hoeveelheid C
Watson en Crick:
• Hun resultaten waren gebaseerd op resultaten van Franklin (X-straal diffractie)
• 3D modellen aan de hand van gekende moleculaire afstanden en bindingshoeken
• DNA –> dubbele helix
Centrale dogma:
• Informatie in het DNA via een RNA intermediair doorgegeven aan een eiwit
• DNA → RNA → Eiwit
• Paar uitzonderingen (zie later)
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
, 3
Enkele termen:
• Replicatie:
o Exacte DNA kopie van originele DNA wordt gemaakt
• Transcriptie:
o DNA wordt gekopieerd naar enkelstrengig RNA
• Translatie:
o RNA wordt omgezet in een eiwit (AZ)
Primaire structuur van DNA:
• Polymeer van nucleotiden
• Nucleotide bestaat uit:
o Suiker met vijf koolstoffen (pentose, desoxyribose met bèta-D configuratie)
o Fosfaatgroep
o Stikstofhoudende base
▪ Adenine
▪ Thymine
▪ Guanine
▪ Cytosine
Purines en pyrimidines:
• Purines:
o Adenine en guanine
o 2 koolstof-stikstof ringen
• Pyrimidines:
o Thymine en cytosine
o Enkele ringstructuur
Fosfaatgroep (DNA):
• Verleent DNA zijn zure karakter
• Bij fysiologische pH:
o Fosfaatgroep dissocieert wat zorgt voor negatieve lading
Vorming DNA-molecule:
• Stikstofhoudende base gekoppeld aan 1-C van het pentose (nucleoside)
• Fosfaatgroep covalent aan ribose (nucleotide)
• Nucleotiden polymeriseren via condensatiereacties
o 1 molecule water wordt geëlimineerd
o 2 fosfaten vrijgesteld onder de vorm van pyrofosfaat
Lengte van DNA:
• Uitgedrukt in het aantal basenparen (kilo- of mega)
• Korte enkelstrengig DNA (oligonucleotiden)
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
, 4
Secundaire structuur van DNA:
• Verschillende zwakke krachten liggen aan de basis van de secundaire structuur:
o Waterstofbruggen
o Base-stacking
o Van der Waals krachten
o Grote en kleine groeves
Waterstofbruggen:
• Gevormd tussen de stikstofhoudende basen van 2 complementaire DNA strengen
• Tussen A en T; tussen G en C
• Belangrijke bijdrage aan stabiliteit van secundaire structuur
Base-stacking:
• Neiging van de relatief vlakke gepaarde basen om zich op elkaar te stapelen
o Zo watermoleculen uit het binnenste van de dubbele helix te verdrijven
• Gestabiliseerd door Van der Waals krachten (elektronen continu in beweging)
o Basen zullen elkaar zeer dicht naderen
▪ Veroorzaakt tegenovergestelde lading in aanliggende basen
• Aantrekking tussen beide basen
• Leveren aan bijdrage aan stabiliteit van de secundaire structuur
Grote en kleine groeves:
• Ruggengraat van DNA ligt niet op gelijke afstand van elkaar (ontstaan
van groeves)
o Komt doordat de glycosydische binding niet perfect over elkaar
liggen
• Grote groeve:
o Belangrijke rol in sequentie specifieke interacties tussen DNA en
eiwitten
o Purines en pyrimidines zijn solventietoegankelijk
• Kleine groeve:
o Minder chemische informatie voorhanden
o Minder vaak eiwit-DNA interacties aangaan
Kenmerken secundaire structuur:
• Per omwenteling, 10.5 basen
• Dubbelstrengige helix, waarbij strengen aan elkaar verbonden zijn door H-bruggen
o A met T
o C met G
• Helix is rechtshandig
• Helix is anti-parallel
• Ook buitenranden van de helix kunnen betrokken zijn met waterstofbrugge
Moleculaire Biologie Dylan De Neve
