Manon Pauwels 2024-2025
CEL IV : Moleculaire Biologie
Presentatie 1: de grondleggers van de moleculaire biologie
Frederick Griffith: ‘transforming principle’
- Dachten dat nucleïne (=> J.F. Miescher + P. Levene) geen info kon
doorgeven door ‘te simpele structuur’
- Experiment met pneumoknokken: muizen injecteren
o S-bacterie = virulent
o R-bacterie = niet-virulent
- 1: levende S + levende muis => dode muis (levende S teruggevonden)
- 2: levende R + levende muis => levende muis (levende R teruggevonden)
- 3: dode S + levende R + levende muis => dode muis (levende S
teruggevonden)
o TRANSFORMATIE: R heeft info uit dode S ingebouwd in eigen
genoom
o Wat is de transformerende factor?
Avery, McLeod & McCarthy: DNA = transforming principle
- Experiment in vitro => makkelijker dan in vivo
- S-bacterie uiteen laten vallen => componenten verwijderen om
beslissende factor te achterhalen
o Eiwitten: kapot met proteïnase
+ levende R => WEL transformatie
o RNA: kapot met RNAase
+ levende R => WEL transformatie
o DNA: kapot met DNAase
+ levende R => GEEN transformatie
- Beperking/onzekerheid van dit experiment
o Geen 100% zekerheid dat enzymen specifiek genoeg zijn om alle
eiwitten/RNA/DNA te vernietigen
o Getest op maar 1 soort bacterie
Alfred Hershey & Martha Chase
- Experiment met bacteriofagen = virus die bacterie infecteert (voordeel:
enkel DNA, eiwit)
- Wat injecteert de bacteriofaag? => kunnen weten WAT de genetische info
draagt
- Radioisotopen: selectief labelen => zeer specifiek (kunnen niet dezelfde
twijfel hebben als bij in vitro experiment)
o Faag + radioactief S => isotoop te vinden in supernatant
Er zit S in 2 AZ: meth + cyst => radioactieve fagen
o Faag + radioactief P => isotoop te vinden in pellets
AZ bevatten geen P
Manon Pauwels 2024-2025
, Manon Pauwels 2024-2025
DNA = transforming principle
Wat is de structuur van DNA?
=> kon niet beantwoord worden met tetrastructuur (Levene)
Erwin Chargaff: de regel van Chargaff
- Onderzoek naar samenstelling nucleotide in
verschillende organismen
o Ratio A <=> G : verschillend
o Ratio T <=> C : verschillend
o Ratio A <=> T : bijna overal 1
o Ratio G <=> C : bijna overal 1
Conclusie: ratio purine <=> pyridine is bijna overal 1
(kon dit niet verklaren en heeft er niets mee gedaan)
Watson & Crick vs Pauling: Wie ontdekt eerst de structuur van
DNA?
- Pauling: model DNA met basen langs buitne
- Watson & Crick: model DNA met basen langs binnen
o Legden de link tussen foto Rosalind Franklin
en regel van Chargaff
Presentatie 2: de structuur van DNA
2.1. De primaire structuur
- Pentose suiker
o DNA: 2’ bevat O
o RNA: 2’ bevat OH
- Fosfaatgroep
- Base
o 1 ring = pyrimidines: T, C (U)
o 2 ringen = purines: A, G
o Stikstof: connectie maken met suiker
- Binding tussen nucleotiden: fosfodiester binding
o Enzymatische reactie
o 3’ van suiker bindt met 1P van ATP => vrijkomen van PPi +
groeiende keten
o 5’ = P uiteinde
o 3’ = hydroxyl uiteinde
o P-groep = negatief geladen
- Nomeclatuur:
o nucleoSide = base + pentose
o nucleoTide = base + pentose + P-groep
Manon Pauwels 2024-2025
, Manon Pauwels 2024-2025
2.2. De secundaire structuur = de helix
- Antiparallelle helix
- Waterstofbruggen (= zwakke interacties)
o G-C : 3 H-bruggen
o A-T : 2 H-bruggen
o Aantal H-bruggen verschilt door verschil in
partiële lading (koolstof stikstof)
- Base-stacking: stabiliseert DNA helix
o Van der Waals interacties
o Vele kleine maken een grote
- Asymmetrisch (verankering bases op suiker)
o Grote groeve (B DNA) => bases goed
toegankelijk
Eiwitten kunnen goed passen
o Kleine groeve => bases minder
toegankelijk
- Richting
o Rechtshandig => in wijzerzin van wenteltrap lopen
o Linkshandig => in tegenwijzerzin van wenteltrap lopen
2.3. Denaturatie en renaturatie van DNA
- DNA opwarmen of sterk basisch milieu => DNA uit elkaar
- Is REVERSIBEL bij afkoeling, snelheid is afhankelijk van:
o DNA conc => verdunde opls: strengen gaan elkaar minder snel
terugvinden
o Ionenconc => indien geen/weinig kationen aanw: door neg lading
P-groep gaat DNA bijna spontaan denatureren, maar door
toevoeging van zout gaan de kationen de neg P-groepen
neutraliseren waardoor de helix beter samen blijft
o Temperatuur
o Complexiteit van hybridiserende DNA’s (zie hsk 3)
- DNA absorbeert UV licht (260 nm) => lukt beter bij enkelstrengig
o Bases spelen grootste rol bij absorptie => zijn toegankelijker als
enkele streng
o Bij dubbelstrengig DNA: 80°C => plotse stijging in lichtabsorptie =
hyperchromiciteit => toelaten om denaturatie DNA te volgen
- Smelttemperatuur = t° waarbij ½ vh DNA gedenatureerd is
o Hoe hoger [C-G], hoe hoger smelttemperatuur => meer H-bruggen
breken
2.4. De tertiaire structuur
- Helixen (circulair) kunnen supercoils vormen
- Basisvereisten vh genetisch materiaal
Manon Pauwels 2024-2025
CEL IV : Moleculaire Biologie
Presentatie 1: de grondleggers van de moleculaire biologie
Frederick Griffith: ‘transforming principle’
- Dachten dat nucleïne (=> J.F. Miescher + P. Levene) geen info kon
doorgeven door ‘te simpele structuur’
- Experiment met pneumoknokken: muizen injecteren
o S-bacterie = virulent
o R-bacterie = niet-virulent
- 1: levende S + levende muis => dode muis (levende S teruggevonden)
- 2: levende R + levende muis => levende muis (levende R teruggevonden)
- 3: dode S + levende R + levende muis => dode muis (levende S
teruggevonden)
o TRANSFORMATIE: R heeft info uit dode S ingebouwd in eigen
genoom
o Wat is de transformerende factor?
Avery, McLeod & McCarthy: DNA = transforming principle
- Experiment in vitro => makkelijker dan in vivo
- S-bacterie uiteen laten vallen => componenten verwijderen om
beslissende factor te achterhalen
o Eiwitten: kapot met proteïnase
+ levende R => WEL transformatie
o RNA: kapot met RNAase
+ levende R => WEL transformatie
o DNA: kapot met DNAase
+ levende R => GEEN transformatie
- Beperking/onzekerheid van dit experiment
o Geen 100% zekerheid dat enzymen specifiek genoeg zijn om alle
eiwitten/RNA/DNA te vernietigen
o Getest op maar 1 soort bacterie
Alfred Hershey & Martha Chase
- Experiment met bacteriofagen = virus die bacterie infecteert (voordeel:
enkel DNA, eiwit)
- Wat injecteert de bacteriofaag? => kunnen weten WAT de genetische info
draagt
- Radioisotopen: selectief labelen => zeer specifiek (kunnen niet dezelfde
twijfel hebben als bij in vitro experiment)
o Faag + radioactief S => isotoop te vinden in supernatant
Er zit S in 2 AZ: meth + cyst => radioactieve fagen
o Faag + radioactief P => isotoop te vinden in pellets
AZ bevatten geen P
Manon Pauwels 2024-2025
, Manon Pauwels 2024-2025
DNA = transforming principle
Wat is de structuur van DNA?
=> kon niet beantwoord worden met tetrastructuur (Levene)
Erwin Chargaff: de regel van Chargaff
- Onderzoek naar samenstelling nucleotide in
verschillende organismen
o Ratio A <=> G : verschillend
o Ratio T <=> C : verschillend
o Ratio A <=> T : bijna overal 1
o Ratio G <=> C : bijna overal 1
Conclusie: ratio purine <=> pyridine is bijna overal 1
(kon dit niet verklaren en heeft er niets mee gedaan)
Watson & Crick vs Pauling: Wie ontdekt eerst de structuur van
DNA?
- Pauling: model DNA met basen langs buitne
- Watson & Crick: model DNA met basen langs binnen
o Legden de link tussen foto Rosalind Franklin
en regel van Chargaff
Presentatie 2: de structuur van DNA
2.1. De primaire structuur
- Pentose suiker
o DNA: 2’ bevat O
o RNA: 2’ bevat OH
- Fosfaatgroep
- Base
o 1 ring = pyrimidines: T, C (U)
o 2 ringen = purines: A, G
o Stikstof: connectie maken met suiker
- Binding tussen nucleotiden: fosfodiester binding
o Enzymatische reactie
o 3’ van suiker bindt met 1P van ATP => vrijkomen van PPi +
groeiende keten
o 5’ = P uiteinde
o 3’ = hydroxyl uiteinde
o P-groep = negatief geladen
- Nomeclatuur:
o nucleoSide = base + pentose
o nucleoTide = base + pentose + P-groep
Manon Pauwels 2024-2025
, Manon Pauwels 2024-2025
2.2. De secundaire structuur = de helix
- Antiparallelle helix
- Waterstofbruggen (= zwakke interacties)
o G-C : 3 H-bruggen
o A-T : 2 H-bruggen
o Aantal H-bruggen verschilt door verschil in
partiële lading (koolstof stikstof)
- Base-stacking: stabiliseert DNA helix
o Van der Waals interacties
o Vele kleine maken een grote
- Asymmetrisch (verankering bases op suiker)
o Grote groeve (B DNA) => bases goed
toegankelijk
Eiwitten kunnen goed passen
o Kleine groeve => bases minder
toegankelijk
- Richting
o Rechtshandig => in wijzerzin van wenteltrap lopen
o Linkshandig => in tegenwijzerzin van wenteltrap lopen
2.3. Denaturatie en renaturatie van DNA
- DNA opwarmen of sterk basisch milieu => DNA uit elkaar
- Is REVERSIBEL bij afkoeling, snelheid is afhankelijk van:
o DNA conc => verdunde opls: strengen gaan elkaar minder snel
terugvinden
o Ionenconc => indien geen/weinig kationen aanw: door neg lading
P-groep gaat DNA bijna spontaan denatureren, maar door
toevoeging van zout gaan de kationen de neg P-groepen
neutraliseren waardoor de helix beter samen blijft
o Temperatuur
o Complexiteit van hybridiserende DNA’s (zie hsk 3)
- DNA absorbeert UV licht (260 nm) => lukt beter bij enkelstrengig
o Bases spelen grootste rol bij absorptie => zijn toegankelijker als
enkele streng
o Bij dubbelstrengig DNA: 80°C => plotse stijging in lichtabsorptie =
hyperchromiciteit => toelaten om denaturatie DNA te volgen
- Smelttemperatuur = t° waarbij ½ vh DNA gedenatureerd is
o Hoe hoger [C-G], hoe hoger smelttemperatuur => meer H-bruggen
breken
2.4. De tertiaire structuur
- Helixen (circulair) kunnen supercoils vormen
- Basisvereisten vh genetisch materiaal
Manon Pauwels 2024-2025
