SAMENVATTING TOEGEPASTE
CELBIOLOGIE
Thomas Schrier
, Herhaling van biochemie en celbiologie
Het centrale dogma van de celbiologie is dat DNA via transscriptie RNA wordt, en RNA vervolgens via
translatie wordt gebruikt om eiwitten te maken.
DNA bestaat uit twee strengen waarin nucleotiden te vinden zijn. Deze nucleotiden zijn in het DNA,
A(denine), T(hymine), G(uanine) en C(ytosine). Hierbij binden de A’tjes en T’tjes aan elkaar en de
C’tjes en G’tjes. De ene streng loopt van de 3’-kant naar de 5’-kant, de ander loopt in tegengestelde
richting. De twee strengen van een DNA-helix zitten aan elkaar door middel van waterstofbruggen bij
de nucleotiden. Bij C-G bindingen zijn dit drie waterstofbruggen. Bij A-T bindingen zijn dit maar twee
waterstofbruggen. Om deze reden heeft DNA waarin meer C-G bindingen aanwezig zijn een hogere
ontbindingstemperatuur.
Wanneer er breuken ontstaan in het DNA, kunnen deze op twee verschillende manieren weer
“geplakt” worden. De eerste methode is door middel van homologe recombinatie, hierbij wordt een
intact homoloog stuk DNA als template gebruikt om de breuk te dichten. Deze manier verloopt
foutloos, maar kost wel tijd. De tweede methode is door middel van non-homologe end-joining,
hierbij worden in principe de twee kapotte stukken weer aan elkaar geplakt door DNA-ligase. Dit
verloopt een stuk sneller dan homologe recombinatie, maar is wel een heel stuk minder nauwkeurig,
dit komt omdat er vaak een aantal basenparen ontbreken.
RNA is een soort enkelstrengse kopie van één van beide DNA-strengen, waarbij de Thymine
vervangen is door de nucleotide Uracil. De losse nucleotiden die gevormd worden bij de synthese van
RNA, worden door RNA polymerase aan elkaar gekoppeld door fosfodiesterbindingen. Bepaalde
transcriptiefactoren binden aan een promotor, waarna RNA polymerase zijn gang kan gaan om pre-
mRNA te maken. In eukaryote genen binden de transcriptiefactoren zich aan de TATA-box. Wanneer
de RNA-polymerase klaar is, vindt er splicing plaats. Bij de splicing worden de introns uit het pre-
mRNA verwijderd, zodat alleen de coderende exons overblijven. Wanneer de splicing afgelopen is,
wordt het mRNA naar het cytosol getransporteerd.
Er zijn drie soorten polymerase, deze werken alle drie van de 5’-kant naar de 3’-kant van het
desbetreffende molecuul. Dit zijn DNA polymerase, RNA polymerase en reverse transcriptase. DNA
polymerase gebruikt DNA om DNA te synthetiseren. RNA polymerase maakt RNA vanuit DNA.
Reverse transcriptase maakt cDNA vanuit RNA. De c in cDNA staat voor copy, deze is enkelstrengs.
De translatie van mRNA naar een bepaald eiwit begint aan de 5’-kant van het mRNA-molecuul. Op dit
molecuul is ergens een startcodon AUG aanwezig, dit codeert voor het aminozuur methionine, hier
begint de translatie. Vervolgens wordt de rest van dit mRNA molecuul per triplet, of codon,
gesynthetiseerd, totdat een stopcodon gevonden is.
Niet alle genen coderen voor eiwitten. Er zijn ook genen die coderen voor functionele RNA’s, zoals
bijvoorbeeld tRNA’s, die van belang zijn bij de translatie van een eiwit.
Genregulatie vindt in eukaryote cellen op transcriptie, translatie en op epigenetisch niveau plaats. De
belangrijkste manier van regulatie is de initiatie van transcriptie. Methylering zorgt voor gene
silencing. Acetylering zorgt voor genexpressie.
Stamcellen zijn cellen die in allerlei verschillende andere cellen kunnen differentiëren. Dit kan op vier
verschillende niveaus. Wanneer een stamcel totipotent is, kan deze in elke cel differentiëren die er
bestaat. Wanneer een stamcel pluripotent is, kan deze in veel maar niet in ekle cel differentiëren.
CELBIOLOGIE
Thomas Schrier
, Herhaling van biochemie en celbiologie
Het centrale dogma van de celbiologie is dat DNA via transscriptie RNA wordt, en RNA vervolgens via
translatie wordt gebruikt om eiwitten te maken.
DNA bestaat uit twee strengen waarin nucleotiden te vinden zijn. Deze nucleotiden zijn in het DNA,
A(denine), T(hymine), G(uanine) en C(ytosine). Hierbij binden de A’tjes en T’tjes aan elkaar en de
C’tjes en G’tjes. De ene streng loopt van de 3’-kant naar de 5’-kant, de ander loopt in tegengestelde
richting. De twee strengen van een DNA-helix zitten aan elkaar door middel van waterstofbruggen bij
de nucleotiden. Bij C-G bindingen zijn dit drie waterstofbruggen. Bij A-T bindingen zijn dit maar twee
waterstofbruggen. Om deze reden heeft DNA waarin meer C-G bindingen aanwezig zijn een hogere
ontbindingstemperatuur.
Wanneer er breuken ontstaan in het DNA, kunnen deze op twee verschillende manieren weer
“geplakt” worden. De eerste methode is door middel van homologe recombinatie, hierbij wordt een
intact homoloog stuk DNA als template gebruikt om de breuk te dichten. Deze manier verloopt
foutloos, maar kost wel tijd. De tweede methode is door middel van non-homologe end-joining,
hierbij worden in principe de twee kapotte stukken weer aan elkaar geplakt door DNA-ligase. Dit
verloopt een stuk sneller dan homologe recombinatie, maar is wel een heel stuk minder nauwkeurig,
dit komt omdat er vaak een aantal basenparen ontbreken.
RNA is een soort enkelstrengse kopie van één van beide DNA-strengen, waarbij de Thymine
vervangen is door de nucleotide Uracil. De losse nucleotiden die gevormd worden bij de synthese van
RNA, worden door RNA polymerase aan elkaar gekoppeld door fosfodiesterbindingen. Bepaalde
transcriptiefactoren binden aan een promotor, waarna RNA polymerase zijn gang kan gaan om pre-
mRNA te maken. In eukaryote genen binden de transcriptiefactoren zich aan de TATA-box. Wanneer
de RNA-polymerase klaar is, vindt er splicing plaats. Bij de splicing worden de introns uit het pre-
mRNA verwijderd, zodat alleen de coderende exons overblijven. Wanneer de splicing afgelopen is,
wordt het mRNA naar het cytosol getransporteerd.
Er zijn drie soorten polymerase, deze werken alle drie van de 5’-kant naar de 3’-kant van het
desbetreffende molecuul. Dit zijn DNA polymerase, RNA polymerase en reverse transcriptase. DNA
polymerase gebruikt DNA om DNA te synthetiseren. RNA polymerase maakt RNA vanuit DNA.
Reverse transcriptase maakt cDNA vanuit RNA. De c in cDNA staat voor copy, deze is enkelstrengs.
De translatie van mRNA naar een bepaald eiwit begint aan de 5’-kant van het mRNA-molecuul. Op dit
molecuul is ergens een startcodon AUG aanwezig, dit codeert voor het aminozuur methionine, hier
begint de translatie. Vervolgens wordt de rest van dit mRNA molecuul per triplet, of codon,
gesynthetiseerd, totdat een stopcodon gevonden is.
Niet alle genen coderen voor eiwitten. Er zijn ook genen die coderen voor functionele RNA’s, zoals
bijvoorbeeld tRNA’s, die van belang zijn bij de translatie van een eiwit.
Genregulatie vindt in eukaryote cellen op transcriptie, translatie en op epigenetisch niveau plaats. De
belangrijkste manier van regulatie is de initiatie van transcriptie. Methylering zorgt voor gene
silencing. Acetylering zorgt voor genexpressie.
Stamcellen zijn cellen die in allerlei verschillende andere cellen kunnen differentiëren. Dit kan op vier
verschillende niveaus. Wanneer een stamcel totipotent is, kan deze in elke cel differentiëren die er
bestaat. Wanneer een stamcel pluripotent is, kan deze in veel maar niet in ekle cel differentiëren.
