Samenvatting BBU (boek: Campbell Biology en General, organic
and biochemistry)
DNA replicatie en mutaties
Watson, Crick, Wilkins, Franklin hebben in 1953 de structuur van een DNA
molecuul ontrafeld. Men dacht toen dat DNA in eiwitten zat.
In 1962 hebben Watson, Crick en Wilkins een nobelprijs gekregen voor het
ontdekken hoe DNA eruit ziet (Franklin was toen overleden).
Vetten zijn bouwstenen voor de celwand en het
zijn signaleringsmoleculen.
Er zijn 4 soorten DNA-bases:
Monomeer: nucleotide
DNA en RNA lange polymeren: nucleïnezuren
*De stikstofbase zit altijd aan C nummer 1. Vanaf hier wordt doorgeteld. De
fosfaatgroep zit aan nummer 5. Het verschil tussen DNA en RNA is de OH groep
op nummer 2. RNA heeft op nummer twee een OH groep, DNA alleen een H. RNA
is daarom dus ook minder stabiel (kan sneller een hydrolyse reactie ondergaan).
,De twee DNA strengen zijn complementair: de basevolgorde van de ene streng
bepaalt automatisch de basevolgorde van de andere streng. De twee DNA
strengen zijn ook antiparallel (tegenovergesteld, A-T en G-C): alleen dan kunnen
de nucleotiden baseparen vormen.
E.Coli is het enige organismen dat 3 DNA strengen heeft (alleen tijdens de
replicatie).
De stikstofbasen (A,T,G,C) vormen H-bruggen met elkaar. Hierdoor blijft de
dubbele Helix(de twee draaiing van de DNA strengen) bij elkaar. A en T vormen
2 H-bruggen, G en C vormen 3 H-bruggen.
Het G-C gehalte heeft invloed op de smelttemperatuur. G-C vormt 3 bindingen,
waardoor er meer energie nodig is om deze bindingen stuk te krijgen.
RNA is enkelstrengs. Maar wanneer het gevouwen zit en de goede baseparen
zitten tegenover elkaar, dan kunnen er toch bindingen vormen. RNA heeft A-U en
G-C.
DNA replicatie
Semiconservatieve replicatie: DNA bestaat uit twee strengen die tijdens de
replicatie uit elkaar gaan. Beide worden gekopieerd. Elk paar bestaat daarna uit
een nieuwe en een oude streng (semiconservatief).
DNA replicatie bij Bacteriën
Het chromosoom van bacteriën is een circulair DNA molecuul.
Replicatie start (ori): plek waar de replicatie begint (hier gaan de strengen uit
elkaar). Deze plek is altijd hetzelfde.
Bidirectioneel: de replicatie gaat twee kanten op.
De plek waar nieuwe nucleotiden worden toegevoegd heeft de replicatie vork.
DNA synthese verloopt in twee richtingen dus er zijn twee replicatie vorken die in
tegengestelde richting werken.
DNA replicatie bij Eukaryoten
Eukaryoten hebben meer DNA dan bacteriën, dus de replicatie wordt op
meerdere plekken tegelijk gestart.
1. Dubbele helix zit in elkaar gedraaid supercoiling. DNA moet eerst de
supercoiling tegengaan voordat het DNA gekopieerd kan worden. Enzym
topoisomerase zorgt dat de strengen plat worden.
2. Enzym Helicase haalt de strengen uit elkaar (verbreekt H-bruggen)
3. single-strand binding proteins zorgen ervoor dat de strengen uit elkaar
blijven en dat de baseparen niet weer opnieuw aan elkaar gaan zitten (niet weer
opnieuw waterstofbruggen gaan vormen).
4. De replicatie kan beginnen bij een 10-12 lang basen RNA molecuul (RNA-
primer). Primase maakt dit kleine stukje RNA. Als dit stukje RNA op het DNA
geplakt zit kan de replicatie beginnen.
DNA polymerase III: bouwt de C,G,T etc. in. Dit gaat maar 1 kant op!: 5’ – 3’
,DNA polymerase I: haalt RNA stukje (RNA-primer) weg (rode deeltje) en maakt
er DNA van (blauw deeltje). DNA ligase plakt de stukjes daarna aan elkaar.
Okazaki fragments: het nieuwe stukje DNA dat aan het stukje RNA-primer
gemaakt wordt
Mutaties zijn fouten (veranderingen) in het DNA. Een mutatie die toch hetzelfde
aminozuur oplevert heet een stille mutatie. Deze veroorzaken geen
verandering in de eiwitsequentie.
Mutageen: veroorzaakt mutatie
Carcinogeen: veroorzaakt kanker
Er zijn 3 soorten mutatie:
- Punt mutatie: op het DNA streng is een nucleotide verandert (bijv. een G
in een C)
- Deletie: één of meer nucleotiden zijn verloren gegaan (ertussenuit)
- Insertie: één of meer nucleotiden zijn toegevoegd (tegenovergestelde van
deletie)
Sikkelcel anemie is een mutatie. Dit wordt veroorzaakt door een punt mutatie
in het hemoglobine beta gen (GAG wordt GTG). De rode bloedcel wordt hierdoor
op een bepaalde plaats ‘open gebroken’, waardoor ze de vorm krijgen van een
sikkelcel. De sikkels klonteren samen en hechten zich heel slecht aan zuurstof.
Door hun vorm gaan ze niet meer gemakkelijk door haarvaten heen, waardoor er
klonteringen ontstaan. Hierdoor kunnen er bloedingsstoornissen ontstaan.
Naast mutaties kan ook UV-licht zorgen voor problemen in DNA. UV kan
pyrimidine dimeer veroorzaken in één DNA streng: de baseparen naast elkaar
gaan aan elkaar zitten.
Mutaties kunnen wij zelf herstellen, in bepaalde mate (zoals pyrimidine dimeer.
Lukt dit niet Xeroderma pigmentosum).
, Eiwitten
Eiwitten functioneren als enzym (katalysator biologische reacties),antilichaam,
hormoon, transporter en zorgen voor structuur (celwand, celmembraan,
cytoplasma, kern).
Eiwitten bestaan uit aminozuren. Elk aminozuur bestaat uit een carboxylgroep
en een aminogroep. Alfa-aminozuren zijn aminozuren waarin de
carboxylgroep en de aminogroep op hetzelfde koolstofatoom staan. Een
zwitterion of een dipolair ion draagt zowel een positieve als negatieve lading,
op verschillende plaatsen in de verbinding. Hij is dus van zichzelf neutraal
geladen, maar heeft wel een beetje een negatieve en een positieve kant.
De verschillende soorten aminozuren ontstaan dus door de verschillende
restgroepen. De functie van het aminozuur wordt bepaald door de restgroep
(polair, apolair, basisch, zuur)
Eiwitten ontstaan doordat meerdere aminozuren aan elkaar gaan zitten. Dit is
een dehydratie reactie (komt water bij vrij). De binding die ontstaat tussen de
carboxylgroep van de een en de aminogroep van de ander, noemen we een
peptidebinding of amidebinding.
De structuur van een eiwit bestaat uit:
- Primair Aminozuur volgorde(sequentie). Dit is bij elk eiwit verschillend.
- Secundair De vouwing van de primaire structuur. Deze vouwing ontstaat
door H-bruggen tussen amide H-atomen en carboxyl O-atomen van de
peptide band.
Meest voorkomende structuur is de a-Helix. Bij de helixstructuur zitten de
restgroepen aan de buitenkant. Dit omdat ze via deze groepen bindingen
kunnen maken met andere delen van het eiwit.
and biochemistry)
DNA replicatie en mutaties
Watson, Crick, Wilkins, Franklin hebben in 1953 de structuur van een DNA
molecuul ontrafeld. Men dacht toen dat DNA in eiwitten zat.
In 1962 hebben Watson, Crick en Wilkins een nobelprijs gekregen voor het
ontdekken hoe DNA eruit ziet (Franklin was toen overleden).
Vetten zijn bouwstenen voor de celwand en het
zijn signaleringsmoleculen.
Er zijn 4 soorten DNA-bases:
Monomeer: nucleotide
DNA en RNA lange polymeren: nucleïnezuren
*De stikstofbase zit altijd aan C nummer 1. Vanaf hier wordt doorgeteld. De
fosfaatgroep zit aan nummer 5. Het verschil tussen DNA en RNA is de OH groep
op nummer 2. RNA heeft op nummer twee een OH groep, DNA alleen een H. RNA
is daarom dus ook minder stabiel (kan sneller een hydrolyse reactie ondergaan).
,De twee DNA strengen zijn complementair: de basevolgorde van de ene streng
bepaalt automatisch de basevolgorde van de andere streng. De twee DNA
strengen zijn ook antiparallel (tegenovergesteld, A-T en G-C): alleen dan kunnen
de nucleotiden baseparen vormen.
E.Coli is het enige organismen dat 3 DNA strengen heeft (alleen tijdens de
replicatie).
De stikstofbasen (A,T,G,C) vormen H-bruggen met elkaar. Hierdoor blijft de
dubbele Helix(de twee draaiing van de DNA strengen) bij elkaar. A en T vormen
2 H-bruggen, G en C vormen 3 H-bruggen.
Het G-C gehalte heeft invloed op de smelttemperatuur. G-C vormt 3 bindingen,
waardoor er meer energie nodig is om deze bindingen stuk te krijgen.
RNA is enkelstrengs. Maar wanneer het gevouwen zit en de goede baseparen
zitten tegenover elkaar, dan kunnen er toch bindingen vormen. RNA heeft A-U en
G-C.
DNA replicatie
Semiconservatieve replicatie: DNA bestaat uit twee strengen die tijdens de
replicatie uit elkaar gaan. Beide worden gekopieerd. Elk paar bestaat daarna uit
een nieuwe en een oude streng (semiconservatief).
DNA replicatie bij Bacteriën
Het chromosoom van bacteriën is een circulair DNA molecuul.
Replicatie start (ori): plek waar de replicatie begint (hier gaan de strengen uit
elkaar). Deze plek is altijd hetzelfde.
Bidirectioneel: de replicatie gaat twee kanten op.
De plek waar nieuwe nucleotiden worden toegevoegd heeft de replicatie vork.
DNA synthese verloopt in twee richtingen dus er zijn twee replicatie vorken die in
tegengestelde richting werken.
DNA replicatie bij Eukaryoten
Eukaryoten hebben meer DNA dan bacteriën, dus de replicatie wordt op
meerdere plekken tegelijk gestart.
1. Dubbele helix zit in elkaar gedraaid supercoiling. DNA moet eerst de
supercoiling tegengaan voordat het DNA gekopieerd kan worden. Enzym
topoisomerase zorgt dat de strengen plat worden.
2. Enzym Helicase haalt de strengen uit elkaar (verbreekt H-bruggen)
3. single-strand binding proteins zorgen ervoor dat de strengen uit elkaar
blijven en dat de baseparen niet weer opnieuw aan elkaar gaan zitten (niet weer
opnieuw waterstofbruggen gaan vormen).
4. De replicatie kan beginnen bij een 10-12 lang basen RNA molecuul (RNA-
primer). Primase maakt dit kleine stukje RNA. Als dit stukje RNA op het DNA
geplakt zit kan de replicatie beginnen.
DNA polymerase III: bouwt de C,G,T etc. in. Dit gaat maar 1 kant op!: 5’ – 3’
,DNA polymerase I: haalt RNA stukje (RNA-primer) weg (rode deeltje) en maakt
er DNA van (blauw deeltje). DNA ligase plakt de stukjes daarna aan elkaar.
Okazaki fragments: het nieuwe stukje DNA dat aan het stukje RNA-primer
gemaakt wordt
Mutaties zijn fouten (veranderingen) in het DNA. Een mutatie die toch hetzelfde
aminozuur oplevert heet een stille mutatie. Deze veroorzaken geen
verandering in de eiwitsequentie.
Mutageen: veroorzaakt mutatie
Carcinogeen: veroorzaakt kanker
Er zijn 3 soorten mutatie:
- Punt mutatie: op het DNA streng is een nucleotide verandert (bijv. een G
in een C)
- Deletie: één of meer nucleotiden zijn verloren gegaan (ertussenuit)
- Insertie: één of meer nucleotiden zijn toegevoegd (tegenovergestelde van
deletie)
Sikkelcel anemie is een mutatie. Dit wordt veroorzaakt door een punt mutatie
in het hemoglobine beta gen (GAG wordt GTG). De rode bloedcel wordt hierdoor
op een bepaalde plaats ‘open gebroken’, waardoor ze de vorm krijgen van een
sikkelcel. De sikkels klonteren samen en hechten zich heel slecht aan zuurstof.
Door hun vorm gaan ze niet meer gemakkelijk door haarvaten heen, waardoor er
klonteringen ontstaan. Hierdoor kunnen er bloedingsstoornissen ontstaan.
Naast mutaties kan ook UV-licht zorgen voor problemen in DNA. UV kan
pyrimidine dimeer veroorzaken in één DNA streng: de baseparen naast elkaar
gaan aan elkaar zitten.
Mutaties kunnen wij zelf herstellen, in bepaalde mate (zoals pyrimidine dimeer.
Lukt dit niet Xeroderma pigmentosum).
, Eiwitten
Eiwitten functioneren als enzym (katalysator biologische reacties),antilichaam,
hormoon, transporter en zorgen voor structuur (celwand, celmembraan,
cytoplasma, kern).
Eiwitten bestaan uit aminozuren. Elk aminozuur bestaat uit een carboxylgroep
en een aminogroep. Alfa-aminozuren zijn aminozuren waarin de
carboxylgroep en de aminogroep op hetzelfde koolstofatoom staan. Een
zwitterion of een dipolair ion draagt zowel een positieve als negatieve lading,
op verschillende plaatsen in de verbinding. Hij is dus van zichzelf neutraal
geladen, maar heeft wel een beetje een negatieve en een positieve kant.
De verschillende soorten aminozuren ontstaan dus door de verschillende
restgroepen. De functie van het aminozuur wordt bepaald door de restgroep
(polair, apolair, basisch, zuur)
Eiwitten ontstaan doordat meerdere aminozuren aan elkaar gaan zitten. Dit is
een dehydratie reactie (komt water bij vrij). De binding die ontstaat tussen de
carboxylgroep van de een en de aminogroep van de ander, noemen we een
peptidebinding of amidebinding.
De structuur van een eiwit bestaat uit:
- Primair Aminozuur volgorde(sequentie). Dit is bij elk eiwit verschillend.
- Secundair De vouwing van de primaire structuur. Deze vouwing ontstaat
door H-bruggen tussen amide H-atomen en carboxyl O-atomen van de
peptide band.
Meest voorkomende structuur is de a-Helix. Bij de helixstructuur zitten de
restgroepen aan de buitenkant. Dit omdat ze via deze groepen bindingen
kunnen maken met andere delen van het eiwit.
