Genie Biologie 6 - samenvatting Biotechnologie

Biotechnologie

Klassieke biotechnologie: selectief planten/dieren kruisen & micro-organismen gebruiken om
voedsel te bereiden
 Veredelen = kruisen om bep. eig te verbeteren
 Nadelen:
- Soortbarrière (= binnen 1 soort eig specifiek selecteren, 2 versch soorten niet)
- Pas na generaties verkrijgt met gewenste eig
Moderne biotechnologie =DNA-technologie: ingrijpen in erfelijk materiaal door DNA aan te
passen
 Genetisch gemodificeerde organismen (ggo’s) zijn:
- Transgeen: ggo heeft erfelijk materiaal van andere soort ontvangen
- Cisgeen: ggo heeft erfelijk materiaal dezelfde soort ontvangen om specifiek eig in
te brengen
 Afhankelijk van toepassingsgebied onderscheid je:
- Rode biotechnologie gezondheidszorg & biofarmaceutisch
- Groene biotechnologie  landbouw & voedingsindustrie
- Witte biotechnologie industriele productie / afbraak chemische stoffen
- Blauwe biotechnologie visserij & aquacultuur
Voor&nadelen?
Wat is ethisch verantwoord? = discussie



Biotechnologische technieken

DNA VERMENIGVULDIGEN: PCR-TECHNIEK
= polymerase chain reaction
= Specifiek DNA-fragment vermenigvuldigen in vitro zoals DNA-replicatie

 DNA-polymerase & nucleotiden toegevoegd aan DNA-staaltje
DNA-polymerase moet hittestabiel zijn  want PCR gebeurt bij hoge temp.
 Taq-DNA-polymerase, afkomstig van Thermus aquaticus bacterie, die in hete bronnen
leeft
(= enzym dat bij hogere temp DNA-strengen maakt)
 Desoxynucleotiden = dNTP’s: dATP dGTP dTTP dCTP
 Primers toevoegen
Elke primer is complementair aan 1 uiteinde van het DNA-fragment
Reverse primer = bindt aan 5’-3’ streng
Forward primer = bindt aan 3’-5’ streng

Opbouw cyclus (PCR->30cycli)
 Denaturatie
DNA-dubbelstrengen openen -> H-bruggen verbroken door opwarming MAAR covalente
bindingen tussen nucleotiden niet verbroken

 Annealing
Aanhechten 2 primers op het enkelstrengige DNA op de unieke sequentie waarmee ze
complementair zijn
Bij lagere temp dan denaturatie

 Elongatie
Na primers: aanhechting van complementaire nucleotiden
Taq-DNA-polymerase hecht zich op de DNA-enkelstrengige vrije nucleotiden vanaf de primers

, Primers verlengen vanaf 3’-einde want DNA-P werkt van 5’ -> 3’


 Exponentiële toename gewenste DNA-fragment
Na 1ste cyclus: DNA-dubbelstrengen te lang (primer legt begin & richting vast, maar niet
einde)
Na 2de cyclus: langs 1 zijde goed
Na 3de cyclus: goed
2/8 zijn goed  exponentiële toename

Toepassingen:
 Identificatie vn micro-organismen & opsporing prenatale afwijkingen
Als DNA te veel fragmenten v/e bepaald chromosoom bevat is er verhoogd risico


DNA ZICHTBAAR MAKEN: DNA-GELELEKTROFORESE
Doel: DNA-fragmenten van elkaar scheiden & zichtbaar maken
 PCR-stalen op een gel
 o.b.v. lengte DNA onderscheiden

1. agaroseoplossing in bakje -> kam plaatsen -> stollen -> ontstaan slotjes

2. bakje in elektroforesekamer en gevuld met buffer
-> DNA-ladder in 1 slotje (oplossing die DNA-fragmenten met gekende lengte gebruikt
als referentie)
Elk DNA-staal met kleurstof in slotjes gebracht

3. spanningsverschil aanbrengen over buffer
door aanwezigheid fosfaatgroepen in DNA  neg geladen  migreert naar pos pool v/h
spanningsveld
kleinere fragmenten ondervinden minder weerstand en verplaatsen sneller
grotere fragmenten lastiger door gel te bewegen dus trager
DNA gescheiden o.b.v. grootte

4. Na kleuring, DNA-fragmenten zichtbaar  laten bandenpatroon achter  lengte
schatten



Toepassingen:
 Ouderschapsbepaling:
Door PCR & gelelektroforese w uniek DNA-bandenpatroon (DNA-fingerprint) aangemaakt.
Vergelijking van kind & ouders toont genetische overeenkomsten & bevestigt
verwantschap.

 Daderidentificatie bij misdrijven (forensische gnk)
DNA uit sporen (zoals bloed, haar of sperma) w vergeleken met dat van verdachten.
Overeenkomende bandenpatronen wijzen op schuld /onschuld.



3. DNA-sequencing
Doel: DNA-sequentie bepalen (= techniek om nucleotidevolgorde in DNA-streng te bepalen)
Ketenterminatiemethode