samenvatting biotechnologie

Biotechnologie
1 Inleiding
= technologie gebaseerd op biologie -> maakt gebruikt van dieren, planten, bacteriën & andere
levende wezens voor ontwikkeling van medicijnen, voedsel & nieuwe stoffen

Klassieke biotechnologie (= kruising)
 Traditionele technieken
 Veredeling planten & dieren
 Gebruik micro-organismen

Moderne biotechnologie
 Rechtstreeks ingrijpen in DNA

3 domeinen moderne biotechnologie
 Genomics = genoomstudie/ genoomwetenschap: studie vd verzameling genen v organismen
 Transcriptomics = trnascriptoomstudie: mate waarin gewen worden overgeschreven tot
mRNA- moleculen
 Proteomics = proteïnenverzameling: in kaart brengen proteïnen

Toepassingen
 Geneeskunde = rode biotechnologie
o Geneesmiddelen & vaccins
o Inzicht in ziekten
o Insuline
o Productie erythropoïetine (EPO) in transgene zoogdiercellen
o Stollingsfactoren
o Groeihormonen
 Landbouw = groene biotechnologie
o GGO-gewassen
o Bt-katoen, Bt-maïs (bacillus thuringiensis)
o …
 Voeding = witte biotechnologie
o Golden rice: beta-carotene
o Omega-3 aanrijking
o Foliumzuur
o Kaasproductie
 Industrie = witte biotechnologie
o Waspoeders (proteasen, lipasen …)
o Papier – laccase
o Leerlooien

2 Genetisch materiaal
Cel -> chromosomen -> dragers erfelijk materiaal = DNA -> opgebouwd uit genen -> coderen voor eiw

Eiwitproduct: vervult specifieke functie -> bepalen samen kenmerken van elke levende cel
 Beïnvloed door DNA

Doorgegeven aan dochtercellen & nakomelingen -> DNA drager erfelijk materiaal

,2.1 Structuur DNA
DNA = desoxyribonucleïnezuur: 2 complementaire strengen -> schroefvorming rond elkaar tot
dubbele helix
 DNA-streng: aaneenschakeling van nucleotiden
 Nucleotiden bestaan uit: pentosesuiker (desoxyribose) + fosfaatgroep + purine/
pytimidinebase

Purine basen: adenine & guanine (groot) Complementaire binding: A – T &
Pyrimidine basen: cytocyne & thymine (urasil in mRNA) G–C
 Verbonden door waterstofbinding

Opbouw DNA keten
 Fosfaatgroepen: 2 verwijderd bij opbouw DNA
 Suiker desoxyribose
 Organische basen (A, G, T & C)
 Ladder: zijkanten door fosfaat-suikerbinding & sporten door basenparen

Complementaire strengen antiparallel opgebouwd: 5’ -> 3’ & 3’ -> 5’

Lengte uitgedrukt in
 Basenparen (bp)
 Kilobasen (kb): 1kb = 1000 bp

DNA is opgebouwd uit genen
 Intron: stukje DNA in gen -> codeert niet voor eiwit
 Exon: stukje DNA in gen -> codeert voor eiwit
 Codon: 3 opeenvolgende nucleotiden -> coderen vaan 1 aminozuur

2 functies DNA
 eiwitsynthese = transcriptie van DNA
 (zelf) replicatie

2.2 DNA replicatie
Replicatie = verdubbeling van DNA in de cel

2 fases
 Start bij replicatiestartpunt (= origin): specifieke sequentie in DNA
o Enzymen herkennen origin & hechten -> nucleotidenverbindingen breken (helicase)
=denaturatie
o Replicatiebel: beide uiteinden replicatie
 DNA-polymerase
o 1st kort stukje RNA = primer
o Polymerase nucleotiden toevoegen -> nieuwe complementaire streng vormen
o Afsplitsen pyrofosfaat -> afgebroken pyosfosfatase -> energie-> gebruiken voor
binding

Leading strand: synthese gewoon tot op einde
 In richting 5’ -> 3’ vd nieuwe streng
 2 strengen aan elkaar -> ligase

, Lagging strand: probleem laatste RNA primer
 Normaal primer weggeknipt & opgevuld met 3’ OH groep volgend Okazaki fragmenten
 Laatste geen 3’ OH groep
 Oplossing: telomeren
o Koppelt 50 5’ – TTGGG – 3’ eenheden aan lagging-streng -> zorgen dat vrije OH-groep
voor primer van lagging-streng ligt -> gat opvullen




2.3 Eiwitsynthese
Enzymen: regelen biochemische processen
 Bestaan uit aminozuren (20-tal)

Eiwitten
 Rol in opbouw lichaam, structuur & hormonale functie
 1/meer eiwitten nodig voor elke celfunctie

2 grote stappen
 Transcriptie: DNA -> mRNA
 Translatie: mRNA -> eiwit

2.3.1 Transcriptie
= omzetting van DNA -> mRNA

2 strengen DNA gaan uiteen -> RNA-polymerase: aan 1 zijde mRNA gevormd
 Enzym herkent startcodon
 Sense streng: 5’ -> 3’ omgezet
 RNA-polymerase echt aan anti-sense DNA streng -> complementair opbouwen
o Thymine vervangen door uracil
 Synthese stopt indien stopcodon herkent wordt

Gesynthetiseerd RNA: bevat zowel introns als exons -> introns uit RNA geknipt dmv splicing
 mRNA los: migreert naar cytoplasma voor omzetting naar eiwit

ligase: complementaire basen terug aan elkaar verbinden na transcriptie
3 vormen van RNA