Hoofdstuk 4 ‘DNA’
§1 De bouw en functie van DNA
Lichaam ® opgebouwd uit veel verschillende cellen die verschillende functies hebben ® bijna elke
cel heeft een celkern met daarin DNA (desoxyribonucleïnezuur) dat de informatie voor je erfelijke
eigenschappen bevat ® DNA bepaalt de functie van de cel en levert instructies waarmee ribosomen
in de cel verschillende soorten eiwitten (proteïne) kunnen synthetiseren (=samenstellen).
DNA:
• DNA (desoxyribonucleïnezuur) zit in een celkern van bijna elke cel
• Bevat de informatie voor je erfelijke eigenschappen
• Bepaalt de functie van de cel
• Levert instructies waarmee ribosomen in de cel verschillende soorten eiwitten (proteïne)
kunne synthetiseren (=samenstellen)
Eiwit = de bouw van een eiwit bepaalt de eigenschappen en functie(s) van het eiwit. Sommige zijn
bijvoorbeeld verantwoordelijk voor oogkleur, bloedgroep, lichaamslengte, etc.
Genoom = het geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme. Alle cellen van een
organisme hebben hetzelfde genoom.
• Eukaryoten: het genoom omvat het DNA in alle chromosomen in de celkern (kernDNA),
mitochondriën (mtDNA), chloroplasten. Mitochondriën en chloroplasten functioneren
onafhankelijk van de rest van de cel. Ze gebruiken hiervoor de informatie die vastligt in hun
eigen DNA.
• Prokaryoten: het genoom vormt al het DNA dat los in het cytoplasma van de cel voorkomt.
Ze hebben een circulair DNA-molecuul. Sommige prokaryoten bezitten plasmiden ® korte
stukjes circulair DNA
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur. Deze
nucleïnezuren bevinden zich in een celkern en in het
cytoplasma.
DNA bestaat uit 2 aan elkaar gekoppelde nucleotiden.
Nucleotide is opgebouwd uit:
• Monosacharide desoxyribose
• Fosfaatgroep
• Stikstofbase
- adenine (A)
- thymine (T)
- cytosine (C)
- guanine (G)
Desoxyribose heeft 5 C-atomen. De fosfaatgroep zit
aan het 5e C-atoom en de stikstofbase aan het 1e C-
atoom.
Polymerisatie = het aan elkaar koppelen van
nucleotiden. Hierdoor gaat het 3e C-atoom van desoxyribose door een condensatiereactie een
binding aan met de fosfaatgroep van het volgende nucleotide. Lange keten die zo ontstaat
(enkelstrengs DNA-molecuul) ® polymeer van afwisselend aan elkaar gekoppelde monosachariden
en fosfaatgroepen. (3’-uiteinde zit aan 5’-uiteinde).
,Basenparing = door het uitsteken aan de zijkant uit de keten van de stikstofbasen kunnen twee DNA-
nucleotideketens met elkaar verbinden, waarbij elke stikstofbase zijn vaste bindingspartner heeft. A
+ T, G + N. De basenparing komt tot stand door waterstofbruggen. Dit zijn zwakke bindingen, maar
door hun grote aantal houden zij de twee nucleotideketens bijeen.
In een dubbelstrengs DNA-molecuul hebben de ketens een helixstructuur (=spiraalvorm).
Een DNA-molecuul past in een celkern doordat het een compacte vorm heeft. Afhankelijk van de fase
in de celcyclus is een DNA-molecuul strakker of losser opgerold. Het is eerst rond een aantal eiwitten
gewikkeld ® de histonen.
Nucleosoom = dit wordt gevormd door een aantal histonen samen met het aantal eromheen
gewikkeld DNA.
Koppelings-DNA = het DNA tussen twee opeenvolgende nucleosomen. Het DNA-molecuul krijgt het
uiterlijk van een kralenketting door de afwisseling van koppelings-DNA en nucleosomen.
Sequentie = de volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt.
Gen = een deel van een DNA-molecuul dat de code (DNA-sequentie) bevat waarmee ribosomen een
of meer eiwitten kunnen synthetiseren. Door variaties in DNA-sequentie synthetiseren ribosomen
verschillende soorten eiwitten.
Niet-coderend DNA = het overige DNA dat niet codeert voor eiwitten. Bij de mens is dit ongeveer
98,5% van het genoom. Dit niet-coderend DNA werd ‘junk-DNA’ genoemd, omdat er werd gedacht
dat dit geen functie had. Sommige delen van niet-coderend DNA coderen voor andere moleculen,
deze hebben een regulerende functie bij eiwitsynthese. Soms heeft het niet-coderende DNA dit zelf.
Repetitief DNA = herhalingen van korte nucleotidesequenties (een deel van het niet-coderend DNA
bestaat hieruit). Het andere deel bestaat uit genen die hun functie zijn verloren.
§2 DNA-replicatie
DNA-replicatie = het kopiëren van het DNA. Dit vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus.
In het kernplasma bevinden zich vrije nucleaotiden: dATP, dTTP, dGTP en dCTP.
- d = desoxyribose
- ATP = een base
- TP = drie fosfaatgroepen (hiertussen veel energie + door 2 fosfaatgroepen af te splitsen komt
veel energie vrij)
, Helicase = een enzym dat in twee richtingen de
waterstofbruggen tussen de basenparen verbreekt. De
helixstructuur verdwijnt en de twee strengen van het DNA-
molecuul gaan uit elkaar (=ontstaan replicatiebel).
Eukaryoot organisme heeft meerdere replicatiestartpunten.
Prokaryoot organisme heeft één replicatiestartpunt.
Speciale eiwitten binden zich op de plaats waar de basenparing
is verbroken. Hierdoor gaan de vrijgekomen basen in de
replicatiebel niet opnieuw waterstofbruggen vormen met de
vrijgekomen basen in de andere streng.
Primer = een kort stukje van het nucleïnezuur RNA dat wordt
gesynthetiseerd door het enzym primase. Dit is complementair
aan het deel van de DNA sequentie. Dit heeft als
‘stofje’ RNA.
DNA-polymerase = een enzym dat vanaf een
primer langs de ‘single-strand’ schuift en dATP,
dTTP, dGTP of dCTP uit het kernplasma kan binden
aan de vrijgekomen stikstofbasen. Hiervoor wordt
energie gebruikt die komt van het afsplitsen van
twee fosfaatgroepen. Komt in actie bij DNA-
replicatie nadat de helixstructuur is verdwenen en
de twee strengen van het DNA-molecuul uit elkaar
zijn gegaan om een replicatiebel te vormen.
® ontstaan van twee dubbelstrengs DNA-
moleculen die elk uit een oude en nieuwe keten
bestaan.
Replicatie langs een van de strengen in een
replicatiebel vindt in twee richtingen plaats. In de
ene richting kan DNA-polymerase vanaf het
replicatiestartpunt de leidende streng
synthetiseren. In de andere richting kan
DNA-polymerase steeds maar korte DNA
stukjes (=Okazaki-fragmenten)
synthetiseren vanaf een primer, want dit
gebeurt achterstevoren.
DNA-ligase = een enzym dat de Okazaki-
fragmenten aan elkaar koppelt. Hierdoor
wordt de volgende streng gevormd. Deze
DNA-replicatie verloopt iets langzamer dan
de andere keten.
RNA-primers worden vervangen door
DNA-nucleotiden, hierdoor kan DNA-
polymerase het uiteinde van de volgende
streng niet repliceren (er is geen 3’-uiteinde).
§1 De bouw en functie van DNA
Lichaam ® opgebouwd uit veel verschillende cellen die verschillende functies hebben ® bijna elke
cel heeft een celkern met daarin DNA (desoxyribonucleïnezuur) dat de informatie voor je erfelijke
eigenschappen bevat ® DNA bepaalt de functie van de cel en levert instructies waarmee ribosomen
in de cel verschillende soorten eiwitten (proteïne) kunnen synthetiseren (=samenstellen).
DNA:
• DNA (desoxyribonucleïnezuur) zit in een celkern van bijna elke cel
• Bevat de informatie voor je erfelijke eigenschappen
• Bepaalt de functie van de cel
• Levert instructies waarmee ribosomen in de cel verschillende soorten eiwitten (proteïne)
kunne synthetiseren (=samenstellen)
Eiwit = de bouw van een eiwit bepaalt de eigenschappen en functie(s) van het eiwit. Sommige zijn
bijvoorbeeld verantwoordelijk voor oogkleur, bloedgroep, lichaamslengte, etc.
Genoom = het geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme. Alle cellen van een
organisme hebben hetzelfde genoom.
• Eukaryoten: het genoom omvat het DNA in alle chromosomen in de celkern (kernDNA),
mitochondriën (mtDNA), chloroplasten. Mitochondriën en chloroplasten functioneren
onafhankelijk van de rest van de cel. Ze gebruiken hiervoor de informatie die vastligt in hun
eigen DNA.
• Prokaryoten: het genoom vormt al het DNA dat los in het cytoplasma van de cel voorkomt.
Ze hebben een circulair DNA-molecuul. Sommige prokaryoten bezitten plasmiden ® korte
stukjes circulair DNA
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur. Deze
nucleïnezuren bevinden zich in een celkern en in het
cytoplasma.
DNA bestaat uit 2 aan elkaar gekoppelde nucleotiden.
Nucleotide is opgebouwd uit:
• Monosacharide desoxyribose
• Fosfaatgroep
• Stikstofbase
- adenine (A)
- thymine (T)
- cytosine (C)
- guanine (G)
Desoxyribose heeft 5 C-atomen. De fosfaatgroep zit
aan het 5e C-atoom en de stikstofbase aan het 1e C-
atoom.
Polymerisatie = het aan elkaar koppelen van
nucleotiden. Hierdoor gaat het 3e C-atoom van desoxyribose door een condensatiereactie een
binding aan met de fosfaatgroep van het volgende nucleotide. Lange keten die zo ontstaat
(enkelstrengs DNA-molecuul) ® polymeer van afwisselend aan elkaar gekoppelde monosachariden
en fosfaatgroepen. (3’-uiteinde zit aan 5’-uiteinde).
,Basenparing = door het uitsteken aan de zijkant uit de keten van de stikstofbasen kunnen twee DNA-
nucleotideketens met elkaar verbinden, waarbij elke stikstofbase zijn vaste bindingspartner heeft. A
+ T, G + N. De basenparing komt tot stand door waterstofbruggen. Dit zijn zwakke bindingen, maar
door hun grote aantal houden zij de twee nucleotideketens bijeen.
In een dubbelstrengs DNA-molecuul hebben de ketens een helixstructuur (=spiraalvorm).
Een DNA-molecuul past in een celkern doordat het een compacte vorm heeft. Afhankelijk van de fase
in de celcyclus is een DNA-molecuul strakker of losser opgerold. Het is eerst rond een aantal eiwitten
gewikkeld ® de histonen.
Nucleosoom = dit wordt gevormd door een aantal histonen samen met het aantal eromheen
gewikkeld DNA.
Koppelings-DNA = het DNA tussen twee opeenvolgende nucleosomen. Het DNA-molecuul krijgt het
uiterlijk van een kralenketting door de afwisseling van koppelings-DNA en nucleosomen.
Sequentie = de volgorde waarin nucleotiden in een DNA-molecuul zijn gerangschikt.
Gen = een deel van een DNA-molecuul dat de code (DNA-sequentie) bevat waarmee ribosomen een
of meer eiwitten kunnen synthetiseren. Door variaties in DNA-sequentie synthetiseren ribosomen
verschillende soorten eiwitten.
Niet-coderend DNA = het overige DNA dat niet codeert voor eiwitten. Bij de mens is dit ongeveer
98,5% van het genoom. Dit niet-coderend DNA werd ‘junk-DNA’ genoemd, omdat er werd gedacht
dat dit geen functie had. Sommige delen van niet-coderend DNA coderen voor andere moleculen,
deze hebben een regulerende functie bij eiwitsynthese. Soms heeft het niet-coderende DNA dit zelf.
Repetitief DNA = herhalingen van korte nucleotidesequenties (een deel van het niet-coderend DNA
bestaat hieruit). Het andere deel bestaat uit genen die hun functie zijn verloren.
§2 DNA-replicatie
DNA-replicatie = het kopiëren van het DNA. Dit vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus.
In het kernplasma bevinden zich vrije nucleaotiden: dATP, dTTP, dGTP en dCTP.
- d = desoxyribose
- ATP = een base
- TP = drie fosfaatgroepen (hiertussen veel energie + door 2 fosfaatgroepen af te splitsen komt
veel energie vrij)
, Helicase = een enzym dat in twee richtingen de
waterstofbruggen tussen de basenparen verbreekt. De
helixstructuur verdwijnt en de twee strengen van het DNA-
molecuul gaan uit elkaar (=ontstaan replicatiebel).
Eukaryoot organisme heeft meerdere replicatiestartpunten.
Prokaryoot organisme heeft één replicatiestartpunt.
Speciale eiwitten binden zich op de plaats waar de basenparing
is verbroken. Hierdoor gaan de vrijgekomen basen in de
replicatiebel niet opnieuw waterstofbruggen vormen met de
vrijgekomen basen in de andere streng.
Primer = een kort stukje van het nucleïnezuur RNA dat wordt
gesynthetiseerd door het enzym primase. Dit is complementair
aan het deel van de DNA sequentie. Dit heeft als
‘stofje’ RNA.
DNA-polymerase = een enzym dat vanaf een
primer langs de ‘single-strand’ schuift en dATP,
dTTP, dGTP of dCTP uit het kernplasma kan binden
aan de vrijgekomen stikstofbasen. Hiervoor wordt
energie gebruikt die komt van het afsplitsen van
twee fosfaatgroepen. Komt in actie bij DNA-
replicatie nadat de helixstructuur is verdwenen en
de twee strengen van het DNA-molecuul uit elkaar
zijn gegaan om een replicatiebel te vormen.
® ontstaan van twee dubbelstrengs DNA-
moleculen die elk uit een oude en nieuwe keten
bestaan.
Replicatie langs een van de strengen in een
replicatiebel vindt in twee richtingen plaats. In de
ene richting kan DNA-polymerase vanaf het
replicatiestartpunt de leidende streng
synthetiseren. In de andere richting kan
DNA-polymerase steeds maar korte DNA
stukjes (=Okazaki-fragmenten)
synthetiseren vanaf een primer, want dit
gebeurt achterstevoren.
DNA-ligase = een enzym dat de Okazaki-
fragmenten aan elkaar koppelt. Hierdoor
wordt de volgende streng gevormd. Deze
DNA-replicatie verloopt iets langzamer dan
de andere keten.
RNA-primers worden vervangen door
DNA-nucleotiden, hierdoor kan DNA-
polymerase het uiteinde van de volgende
streng niet repliceren (er is geen 3’-uiteinde).
