Samenvatting Biotechnologie

Samenvatting biotechnologie
H1 inleiding
biotechnologie maakt gebruik van dieren, planten, bacteriën of andere levende
wezens voor de ontwikkeling van medicijnen, voedsel of nieuwe stoffen
 Klassieke biotechnologie
o Traditionele technieken
o Veredeling planten dieren
o Gebruik micro-organismen
 Moderne biotechnologie
o Rechtstreeks ingrijpen DNA

H2 genetisch materiaal
DNA = DesoxyriboNucleïnicAcid
 Mens:
o 46 chromosomen (=zijn dragers van erfelijk
materiaal DNA)
o 23 paar chromosomen
 DNA:
o erfelijk materiaal
 genen
o coderen voor eiwitten (elk eiwitproduct
vervult een specifieke functie)
eiwitten bepalen samen met elkaar de kenmerken van
elke levende cel (en organisme)
haploïd= 1 enkel stel chromosomen
diploïd= dubbel stel chromosomen
2.1 structuur DNA
2.1.1 elementen van de DNA-molecule
DNA bestaat uit 2 complementaire strengen, die schroefvormig rond elkaar
gewonden zijn tot een dubbele helix-structuur
 pentosuiker (=5 C-atomen)
o 5-ring met O in  ribose
o Op 2e C-atoom een H
 Voorvoegsel (desoxy = zonder zuurstof)  desocyriboNA
 Bij RNA niet het geval (OH-groep)  riboNA
o Fosfaatgroep op 5e koolstofsuiker (5’)
o (nucleo)basen op 1ste koolstofsuiker
 2 soorten purine (groot: A&G) en pyrimidine (klein: T&C)

Een nucleotide is opgedeeld uit:
1. Een pentosesuiker (een suiker met 5 koolstofatomen)
a. In DNA is dat deoxyribose
b. In RNA is dat ribose
2. Een fosfaatgroep (deze zorgt voor de verbinding tussen opeenvolgende
nucleotiden in de keten
3. Een stikstofbase (dit kan een purine of een pyrimidine zijn

, a. Purines:
i. adenine (A)
ii. guanine (G)
b. Pyrimidines:
i. cytosine (C)
ii. thymine (T) (enkel in DNA)
iii. Uracil (U) (enkel in RNA)




 Binding tussen een purine en een pyrimidine is een waterstofbinding
Thymine X adenine  2 waterstofbruggen
Cytosine X guanine 3 waterstofbruggen
 Adenine en guanine grote purine-basen
 Cytosine en thymine  kleine pyrimidine-basen
Aangroei DNA-streng 5’  3’
 Toevoegen deoxyribonucleotide trifosfaat
o Fosfaatgroep via 5’ suikergroep

, o 3 fosfaatgroepen waarvan 2 (pyrofosfaat) verwijderd  bind met 3’
van de suikergroep DNA-streng
 Gevolg DNA aangroei altijd van 5’ naar 3’ (=aangroei aan 3’)
o DNA-streng zal altijd beginnen met een vrije fosfaatgroep op de
eerste 5’ en zal deze steeds aangroeien in de 3’ richting
 DNA = wenteltrap met de basenparen als sporten (ribosen), zijkanten
fosfaatsuikergroep
o Sporten= de (complementaire) basenparen

DNA replicatie
Replicatie = verdubbeling van DNA in de cel
DNA heeft 2 functies:
 (zelf)replicatie = behoudt van info (archief)
 Eiwitsynthese (transcriptie van DNA) = aflezen info vr gebruik




Replicatie van DNA = verdubbeling van DNA
om te verdelen over de dochtercellen
1 streng kopiëren = de streng uit elkaar halen en een base laten aangroeien, dan
heb je 4 strengen




Voorbereiding replicatie DNA
1. Replicatiestartpunt = origin/ ori
2. Verbreken dubbele helix = denaturatie  enzym helicase 
replicatiebel
a. Dubbele helix gaan denatureren = waterstofbruggen breken (de
sporten van de ladder losmaken)
b. Helicase trekt het uit elkaar, als helicase gepasseerd is gaat het
weer sluiten, maar er komen bindingsproteïnen op zodat ze niet
meer kunnen binden
c. Die zone gaat AT rijk zijn, want deze zijn minder sterk en kan
makkelijker verbroken worden
3. Stabilisatie door enkelstrengs bindingsproteïnen
4. Topoïsomerase: relaxatie DNA
a. =een eiwit dier ervoor zorgt dat de opwinding eruit gehaald wordt

, Openen van de DNA-streng
Waar?
 Origin of replication = ARS element (=autonomously replicating sequence)
 Autonomously betekenis? = zelfstandig, zonder hulp
 Deze ARS bestaat uit 3 domeinen A, B en C
o A: herkenning origin of replication complex (=start van process)
o B: ontwinden
o C: DNA-eiwit interactie


Eigenlijke replicatie DNA
1. Eigenlijke replicatie: DNA polymerase 3 (invoegen nucleotiden,
proofreading)
a. Dit moet een stukje hebben om aan te kunnen bouwen, we hebben
eerste een enzyme nodig dat erop staat en dat vanuit het niets iets
kan bouwen= DNA primase
b. Hij heeft iets nodig om aan te hechten
2. Aanvang vereist reeds een P-suikergroep om te binden aan 3’
3. Oplossing andere enzym maakt stukje RNA (=primer) DNA primase
a. dat is een enzyme en gaat een stukje aanmaken, gaat het kopiëren
en complementair maken, dat stukje is een primer, het DNA, maar
RNA, de enigste reden dat we dit erin steken is omdat de
polymerase 3 niet vanuit het niets kan starten, het later er terug uit
gehaald
4. DNA-polymerase kan starten met verlengen primer


DNA polymerase




 De dubbele
helix wordt gesplitst door het enzym helicase
 De nucleotiden worden aan elkaar gekoppeld door het enzym DNA-
polymerase
 Dit enzym schuift in 3’  5’ richting
deze heeft 1 primer nodig
en die kan blijven door
gaan want hij loopt in de
juiste richting
DNA-ligase gaat de
okazaki fragmenten aan
elkaar maken
Het rood (RNA) moet
vervangen worden door