BIOCHEMIE
7 DNA REPLICATIE, HERSTEL EN RECOMBINATIE
DNA replicatie is iets dat heel precies moet zijn. De informatie die overgeschreven is gaan we bewaren
en moet correct zijn.
Introductie
Een dubbele helix die is gescheiden in twee afzonderlijke strengen, kan worden
gerepliceerd omdat elke streng dient als een sjabloon waarop de complementaire
streng kan worden geassembleerd. DNA wordt semi conservatief overgeschreven.
Eerste generatie: moeder en dochterstreng die complementair zijn aan elkaar Om
de informatie die door veel celdelingen in het DNA is gecodeerd te behouden,
moet het kopiëren van de genetische informatie uiterst betrouwbaar zijn. Een
dergelijke opmerkelijke nauwkeurigheid wordt bereikt door verschillende
mechanisme die samenwerken:
- Er wordt al heel weinig fouten gemaakt door het enzym zelf: polymerase.
- Daarnaast heeft het nog een eigen verbeteraar die hierop zit à als er toch
nog foutjes gemaakt worden, zal deze verbeteraar het corrigeren.
- Achteraf zijn er nog verbeter en repair mechanisme die zorgen dat het
heel betrouwbaar is.
Hoewel DNA opmerkelijk robuust is, kunnen ultraviolet licht en een reeks chemische soorten, DNA
beschadigen, waarbij veranderingen in de DNA-sequentie (mutaties) of laesies worden geïntroduceerd
die verdere DNA-replicatie kunnen blokkeren.
Alle organismen bevatten DNA-reparatiesystemen die DNA-schade detecteren en handelen om de
oorspronkelijke volgorde te behouden. Mutaties in genen die coderen voor componenten van DNA-
reparatiesystemen zijn sleutelfactoren in de ontwikkeling van kanker. Naast zijn rol in DNA-reparatie,
is recombinatie cruciaal voor het genereren van genetische diversiteit in meiose. Recombinatie is ook
de sleutel tot het genereren van een zeer divers repertoire van genen voor sleutelmoleculen in het
immuunsysteem
, DNA replicatie gebeurt door polymerisatie* van deoxyribonucleosidetrifosfaat op een
model, sjabloon
Iedere streng is een voorbeeld voor een andere streng, sjabloon. Ze zijn complementair en semi-
conservatief.
De bouwstenen voor de synthese van de nieuwe strengen zijn deoxyribonucleoside-trifosfaten. Ze
worden één voor één toegevoegd aan het 3'-uiteinde van een bestaande DNA-streng.
Problemen die opgelost moeten worden voor DNA replicatie:
- Ten eerste lopen de twee strengen van de helix in tegengestelde richting. Omdat synthese van
DNA-stand altijd plaatsvindt in de 5'-tot-3 ', moet het DNA-replicatieproces speciale
mechanismen hebben om de tegengesteld gerichte strengen te accommoderen à 1 continue
streng, 1 steng waarbij wordt gewerkt in stukjes
- Basen van bevinden zicht tegenover elkaar (gebonden met Hbruggen) aan de binnenkant van
de dubbele helix à de twee strengen moeten van elkaar worden gescheiden om geschikte
sjablonen te genereren
- Ten derde wikkelen de twee strengen van de dubbele helix zich om elkaar heen. Zo omvat
strengscheiding ook het afwikkelen van de dubbele helix.
DNA polymerases hebben een sjabloon en een primer nodig
Sjabloon = moederstreng/voorbeeldstreng
Primer = vrije 3'-hydroxylgroep die reeds aan de matrijs is gekoppeld (eerste deel waarop verder
gebouwd kan worden)
DNA-polymerasen katalyseren de vorming van polynucleotide-ketens.
Eerst: nucleoside-trifosfaat vormt eerst een geschikt basenpaar met een base in de sjabloon à DAN
PAS verbindt DNA-polymerase de nucleotide aan de voorganger in de keten. Bij deze verbinding gaan
we pyrofosfaat (PPi à 2Pi) afsplitsen.
Om deze reactie te initiëren, vereisen DNA-polymerasen een primer. Ze kunnen niet van nul beginnen
door nucleotiden toe te voegen aan een gratis enkelstrengs DNA-sjabloon. RNA-polymerase
daarentegen kan RNA-synthese initiëren zonder een primer.
7 DNA REPLICATIE, HERSTEL EN RECOMBINATIE
DNA replicatie is iets dat heel precies moet zijn. De informatie die overgeschreven is gaan we bewaren
en moet correct zijn.
Introductie
Een dubbele helix die is gescheiden in twee afzonderlijke strengen, kan worden
gerepliceerd omdat elke streng dient als een sjabloon waarop de complementaire
streng kan worden geassembleerd. DNA wordt semi conservatief overgeschreven.
Eerste generatie: moeder en dochterstreng die complementair zijn aan elkaar Om
de informatie die door veel celdelingen in het DNA is gecodeerd te behouden,
moet het kopiëren van de genetische informatie uiterst betrouwbaar zijn. Een
dergelijke opmerkelijke nauwkeurigheid wordt bereikt door verschillende
mechanisme die samenwerken:
- Er wordt al heel weinig fouten gemaakt door het enzym zelf: polymerase.
- Daarnaast heeft het nog een eigen verbeteraar die hierop zit à als er toch
nog foutjes gemaakt worden, zal deze verbeteraar het corrigeren.
- Achteraf zijn er nog verbeter en repair mechanisme die zorgen dat het
heel betrouwbaar is.
Hoewel DNA opmerkelijk robuust is, kunnen ultraviolet licht en een reeks chemische soorten, DNA
beschadigen, waarbij veranderingen in de DNA-sequentie (mutaties) of laesies worden geïntroduceerd
die verdere DNA-replicatie kunnen blokkeren.
Alle organismen bevatten DNA-reparatiesystemen die DNA-schade detecteren en handelen om de
oorspronkelijke volgorde te behouden. Mutaties in genen die coderen voor componenten van DNA-
reparatiesystemen zijn sleutelfactoren in de ontwikkeling van kanker. Naast zijn rol in DNA-reparatie,
is recombinatie cruciaal voor het genereren van genetische diversiteit in meiose. Recombinatie is ook
de sleutel tot het genereren van een zeer divers repertoire van genen voor sleutelmoleculen in het
immuunsysteem
, DNA replicatie gebeurt door polymerisatie* van deoxyribonucleosidetrifosfaat op een
model, sjabloon
Iedere streng is een voorbeeld voor een andere streng, sjabloon. Ze zijn complementair en semi-
conservatief.
De bouwstenen voor de synthese van de nieuwe strengen zijn deoxyribonucleoside-trifosfaten. Ze
worden één voor één toegevoegd aan het 3'-uiteinde van een bestaande DNA-streng.
Problemen die opgelost moeten worden voor DNA replicatie:
- Ten eerste lopen de twee strengen van de helix in tegengestelde richting. Omdat synthese van
DNA-stand altijd plaatsvindt in de 5'-tot-3 ', moet het DNA-replicatieproces speciale
mechanismen hebben om de tegengesteld gerichte strengen te accommoderen à 1 continue
streng, 1 steng waarbij wordt gewerkt in stukjes
- Basen van bevinden zicht tegenover elkaar (gebonden met Hbruggen) aan de binnenkant van
de dubbele helix à de twee strengen moeten van elkaar worden gescheiden om geschikte
sjablonen te genereren
- Ten derde wikkelen de twee strengen van de dubbele helix zich om elkaar heen. Zo omvat
strengscheiding ook het afwikkelen van de dubbele helix.
DNA polymerases hebben een sjabloon en een primer nodig
Sjabloon = moederstreng/voorbeeldstreng
Primer = vrije 3'-hydroxylgroep die reeds aan de matrijs is gekoppeld (eerste deel waarop verder
gebouwd kan worden)
DNA-polymerasen katalyseren de vorming van polynucleotide-ketens.
Eerst: nucleoside-trifosfaat vormt eerst een geschikt basenpaar met een base in de sjabloon à DAN
PAS verbindt DNA-polymerase de nucleotide aan de voorganger in de keten. Bij deze verbinding gaan
we pyrofosfaat (PPi à 2Pi) afsplitsen.
Om deze reactie te initiëren, vereisen DNA-polymerasen een primer. Ze kunnen niet van nul beginnen
door nucleotiden toe te voegen aan een gratis enkelstrengs DNA-sjabloon. RNA-polymerase
daarentegen kan RNA-synthese initiëren zonder een primer.
