Samenvatting Biologie voor jou, leeropdrachtenboek 5b, thema 4 DNA

Basisstof 1 – de bouw en functie van DNA

 Het genoom is het geheel aan erfelijke informatie in een cel van
een organisme. Bij eukaryoten omvat dit het kernDNA en het
mtDNA. Bij prokaryoten gaat het om DNA dat zich los in de cel
bevindt. Ze bevatten een circulair DNA. Soms ook door plasmiden
(korte stukjes circulair DNA).
 Een nucleïnezuur is een DNA molecuul in de cel.
o DNA bestaat uit twee ketens van nucleotiden. Een
nucleotide bestaat uit desoxyribose, een fosfaatgroep en
een stikstofbase (A, T, G, C).
o Bij het aan elkaar koppelen van nucleotiden ontstaat een
enkelstrengs DNA-molecuul. Als twee DNA-
nucleotideketens met elkaar verbinden door basenparing
ontstaat er een dubbelstrengs DNA-molecuul.
 Een chromosoom
o Dubbelstrengs DNA-molecuul gewonden om histonen. Vormen samen nucleosoom.
o Twee opvolgende nucleosomen worden gebonden door koppelings-DNA
o Deze ‘kralenketting’ wordt opgerold tot een spiraal en vervolgens nog verder
opgerold tot een dik draad.
o Het chromosoom bestaat uit deze dikke draden
 De volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt noem je een
sequentie. Een gen is een deel van een DNA-molecuul dat de DNA-sequentie bevat waarmee
ribosomen een of meer eiwitten kunnen synthetiseren.
 Het overige DNA, dat niet uit genen bestaat, heet niet-coderend DNA. Dit DNA kan coderen
voor een ander soort molecuul of een functie hebben bij de synthese van eiwitten. Een deel
bestaat uit repetitief DNA en een ander deel bestaat uit genen die hun functies zijn verloren.




1

, Basisstof 2 – replicatie

 Tijdens de S-fase van de celcyclus vindt DNA-replicatie plaats. In het kernplasma bevinden
zich vrij nucleotiden. Door twee fosfaatgroepen af te splitsen komt er energie vrij.
 DNA-replicatie:
1. Replicatiestartpunt -> de
waterstofbruggen tussen de basenparen
worden verbroken door helicase. Er
ontstaan twee losse strengen. Hierdoor
ontstaat een replicatiebel. Speciale
eiwitten binden aan de strengen, op de
plaats waar de basenparing is verbroken.
Daardoor wordt voorkomen dat er opnieuw waterstofbruggen gevormd worden.
2. Een kort stukje nucleïnezuur van RNA (primer = beginnetje dubbelstrengs DNA) wordt
door primase gesynthetiseerd. Vanaf deze primer kan het enzym DNA-polymerase langs
de enkelstrengs ketens stikstofbasen gaan binden, zodat het weer dubbelstrengs wordt,
dit gebeurt volgens de afleesrichting.
i. Leidende streng -> Het DNA-polymerase kan vanaf het
replicatiestartpunt het uit elkaar gaan van de strengen volgen
ii. Volgende streng -> er kunnen steeds maar korte fragmenten (Okazaki-
fragmenten) gesynthetiseerd worden, omdat deze streng een
omgekeerde afleesrichting heeft. Door DNA-ligase worden deze
fragmenten gekoppeld.
Hierbij wordt de energie gebruikt die vrijgekomen was bij het afsplitsen van
fosfaatgroepen. Op het einde, als de streng compleet is, wordt de primer vervangen
door een nucleotide. Het chromosoom bestaat nu uit twee chromatiden.
 Doordat de primer aan het uiteinde van de streng wordt verwijderd, wordt de streng steeds
korter. Om te voorkomen dat het DNA wordt beschadigd, bezitten de uiteinden telomeren.
Een telomeer is niet-coderend DNA dat is ingekapseld in beschermende eiwitten, dat bij
mensen bestaat uit repetitief DNA. Als het telomeer bijna ‘op’ is, stopt de cel met delen en
ondergaat het apoptose.
 Door PCR kunnen stukjes uit het DNA worden gekopieerd. Het gaat als volgt:
1. Door een hoge temperatuur gaan de twee strengen uit elkaar (denaturatie)
2. Korte stukjes DNA worden gebruikt als primers
3. DNA-polymerase gaat vanaf de primer DNA vormen
 Het bepalen van de nucleotidevolgorde van het DNA heet sequensen. Een methode voor
sequencing is PCR gevolgd door gelelektroforese. Voor dit onderzoek is er meer DNA nodig
dan van een organisme wordt geïsoleerd. Het vindt als volgt plaats:
1. PCR -reactie: Er zijn voor deze reactie verschillende didesoxynucleotiden nodig
(soortvan nucleotide maar dan zonder OH-groep aan het 3’-uiteinde). De DNA
replicatie stopt zodra er een didesoxynucleotide is ingebouwd. Elk van de vier
didesoxynucleotiden is een stof gebonden die in een bepaalde kleur fluoresceert. Bij
deze reactie krijgt elk DNA-fragment een andere lengte, zodat de laatste base steeds
afgelezen kan worden en je dan alle basen afleest.
2. Gelelektroforese: Bij gelelektroforese worden DNA-fragmenten onder invloed van
elektrische spanning in een gel op lengte gescheiden. De gel kan je zien als een soort
zeef. De langere fragmenten gaan minder makkelijk door de vezels heen. Na dit
proces zijn de DNA-fragmenten door de fluorescerende labels te zien als bandjes in

2