MOLECULAIRE GENETICA
nucleosomen chromatiden
--
Chromatine heeft tijdens de celdeling een korrelige structuur, die
Chromatiden bestaan uit DNA en histonen. Ze liggen in de kern. komt doordat op sommige plaatsen het chromatine heel dicht
Plaatsen waar de DNA-streng zich om de histonen windt zijn opeengepakt is en inactief (heterochromatine) en op andere
nucleosomen.
plaatsen veel minder compact en actief (euchromatine).
Nucleosomen hebben twee belangrijke doelen in de celkern: ze
Wanneer een cel zich deelt, wordt het erfelijk materiaal zichtbaar
zorgen door spiraliseren dat het 2 meter lange DNA-molecuul in
in de vorm van draadvormige structuren, de chromosomen. Deze
de celkern past en ze schermen de code in het DNA af, waardoor
bestaan uit zeer sterk gespiraliseerde chromatine.
deze delen niet worden gebruikt als het niet nodig is. Bepaalde
enzymen kunnen een nucleosoom verschuiven, zodat andere
delen van het DNA afgeschermd worden.
DNA
x]
DNA is een polymeer van een hele lange keten nucleotiden
(suiker, fosfaat groep en stikstofbase). De suiker en fosfaat
complementaire basen
groep zijn altijd hetzelfde, de stikstofbasen zijn: adenine (A),
DNA bestaat uit twee hele lange ketens van nucleotiden, die op
thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). Aan elke desoxyribose
een speciale manier met elkaar verbonden zijn. A en T evenals G
(suiker) zit een stikstofbase verbonden. Er zijn in het DNA dus
en C zijn complememtaire basen omdat ze altijd tegenover
vier verschillende nucleotiden te vinden. De suiker moleculen
elkaar liggen. Ze worden onderling verbonden door
zijn onderling met elkaar verbonden door de fosfaat groepen.
waterstofbruggen. Paar A-T is even breed als paar G-C.
Bij de lange zijde (desoxyribose-fosfaatketen) is de oriëntatie van
de desoxyribosomen omgekeerd aan die van van de tegenover
elkaar liggende ketens. Dit heeft te maken met hoe de
afzonderlijke nucleotiden bij de vorming van het DNA aan elkaar
gekoppeld worden.
In de volgorde van de basen is de erfelijke informatie van een
chromosomen bepaald organisme vastgelegd. Een stukje DNA dat de erfelijke
=>
Een chromosoom bevat veel verschillende naast elkaar code bevat om één of meer eiwitten te synthetiseren, heet een
gelegen genen. De wijze waarop de erfelijke informatie is gen. Een gen bevat nucleotiden.
vastgelegd is universeel, dus gelijk voor alle organismen.
Chloroplasten en mitochondriën bevatten ook DNA.
genetica op 3 niveaus
verdubbeling DNA
Elk DNA-streng bestaat uit een serie nucleotiden. Elke nucleotide
zit aan de ene kant met zijn fosfaat groep (5’-kant) vast aan de
desoxyribose (3’-kant)van de vorige nucleotide. In de dubbele helix
is de richting van de ene streng altijd tegengesteld aan die van een
andere streng.
Het enzym helicase verbreekt de waterstofbruggen tussen beide
DNA-ketens. De plaats waar het openritsen begint, ziet er uit als
een Y-vormige structuur en wordt replicatievork genoemd. Langs
de gedeelten DNA die nu enkelstrengs zijn, komen complementaire
nucleotiden te liggen.
Het enzym DNA-polymerase koppelt deze nucleotiden aan elkaar.
Dit enzym leest de DNA volgorde af. Omdat de complementaire
DNA-ketens een tegenovergestelde richting hebben, wordt langs
de ene keten, de ‘leidende streng’ continu nieuw DNA gevormd.
Langs de andere keten, de ‘volgende streng’, wordt het nieuwe
DNA in stukjes aan elkaar geplakt: Okazaki-fragmenten. Deze
worden aan elkaar gekoppeld door het enzym ligase.
Als het hele DNA op deze manier gekoppeld is, zijn er twee DNA-
dubbelstrengen ontstaan, waarvan telkens de ene keten oud is en
de andere nieuw gevormd.
, MOLECULAIRE GENETICA
polymerase-kettingreactie
-
De polymerase-kettingreactie (PCR), is een methode om kleine
stukjes DNA heel vaak te kopiëren tot er genoeg is om het DNA te
bouwen en analyseren. Het PCR-cyclus bestaat uit 3 stappen:
Hoe meer G-C, des te langer het duurt, omdat
1. Het DNA wordt verhit tot 95*C; hierdoor denatureert het en G en C steviger aan elkaar gekoppeld zijn. De
gaan de 2 DNA strengen uit elkaar (30s) selectieve binding van AT en CG,
complementariteit, vormt de grondslag van
2. De temperatuur wordt verlaagd en de primers worden de voortplanting.
toegevoegd (1m)
PCR wordt gebruikt voor het kloneren van een
3. De temperatuur wordt weer verhoogd tot 72°C en DNA- gewenst stuk DNA, analyseren van DNA-
polymerase en de nucleotiden worden toegevoegd. Vanuit de monsters, verwantschap na te gaan en om bij
primers worden langs de enkelstrengen DNA nieuwe strengen infectie ziekten de ziekteverwekker aan te
DNA gevormd: verlenging. Het enkelstrengs DNA dient als tonen.
matrijs voor de vorming van de nieuwe strengen. De temperatuur
mag hierbij niet te laag zijn, omdat het DNA anders meteen weer
dubbelstrengs wordt en ook niet te hoog, omdat het DNA-
polymerase anders denatureert (30s)
sequensen sequentie
8.
Sequensen is het vaststellen van de nucleotidenvolgorde Met behulp van gelektroforese worden
van een stuk DNA. Voorafgaand aan het sequensen wordt de DNA-fragmenten op grootte
het stuk DNA eerst miljoenen malen gekopieerd in PCR. gescheiden. Hiertoe is aan de
Bij het sequensen worden er heel veel ‘gewone’ dideoxynucleotides een fluorescerende
nucleotiden en geringer aantal dideoxynucleotiden (lijkt op groep gehecht, zodat ze fluoresceren
nucleotiden, maar en H-groep ipv OH-groep aan 3’-eind) onder UV-licht. De kleinste fragmenten
toegevoegd. Zodra de dideoxynucleotide wordt zakken naar beneden, de grootste
ingebouwd, stopt de replicatie. blijven bovenaan. Door steeds de
Bij het repliceren van een DNA-keten zullen dideoxynucleotide te bepalen, krijg je
dus vaak de gewone nucleotiden gebruikt uiteindelijk de hele DNA-volgorde
worden en soms wordt er een ddT, ddA, (sequentie).
ddC of ddG ingebouwd, waarna de
replicatie van dat fragment DNA stopt. Alle
kopieën worden afgesloten met een DNA analyse
dideoxynucleotide. Alle ketens zijn op Multifactorieel overerfbaar: meerdere genen, levensstijl en
dezelfde plaats begonnen en allemaal omgevingsfactoren spelen een rol bij het krijgen van een aandoening.
eindigen ze met een ddT, ddA, ddC of ddG.
transcriptie
I
De genen met informatie voor de eiwitaanmaak in de cel liggen
in het DNA. Als er in de cel behoefte is aan een bepaald eiwit,
gaat er een signaal naar de kern. Daarop wordt de dubbele
spiraal van het DNA over de lengte van het gen, dat voor het
gewenste eiwit codeert, opengemaakt.
Transcriptie: vorming van mRNA door een overschrijving van
een stuk DNA- of RNA molecuul. Het gevormde RNA molecuul,
messenger-RNA, brengt de informatie van het DNA naar de
ribosomen, die het bedoelde eiwit kunnen synthetiseren.
RNA bevat uracil (U) ipv thymine (T). Deze base kan met A een
binding aangaan. Verder bevat RNA ribose ipv desoxyribose.
Als derde verschil bestaat RNA uit één langs keten nucleotiden
en is dus enkelstrengs.
nucleosomen chromatiden
--
Chromatine heeft tijdens de celdeling een korrelige structuur, die
Chromatiden bestaan uit DNA en histonen. Ze liggen in de kern. komt doordat op sommige plaatsen het chromatine heel dicht
Plaatsen waar de DNA-streng zich om de histonen windt zijn opeengepakt is en inactief (heterochromatine) en op andere
nucleosomen.
plaatsen veel minder compact en actief (euchromatine).
Nucleosomen hebben twee belangrijke doelen in de celkern: ze
Wanneer een cel zich deelt, wordt het erfelijk materiaal zichtbaar
zorgen door spiraliseren dat het 2 meter lange DNA-molecuul in
in de vorm van draadvormige structuren, de chromosomen. Deze
de celkern past en ze schermen de code in het DNA af, waardoor
bestaan uit zeer sterk gespiraliseerde chromatine.
deze delen niet worden gebruikt als het niet nodig is. Bepaalde
enzymen kunnen een nucleosoom verschuiven, zodat andere
delen van het DNA afgeschermd worden.
DNA
x]
DNA is een polymeer van een hele lange keten nucleotiden
(suiker, fosfaat groep en stikstofbase). De suiker en fosfaat
complementaire basen
groep zijn altijd hetzelfde, de stikstofbasen zijn: adenine (A),
DNA bestaat uit twee hele lange ketens van nucleotiden, die op
thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). Aan elke desoxyribose
een speciale manier met elkaar verbonden zijn. A en T evenals G
(suiker) zit een stikstofbase verbonden. Er zijn in het DNA dus
en C zijn complememtaire basen omdat ze altijd tegenover
vier verschillende nucleotiden te vinden. De suiker moleculen
elkaar liggen. Ze worden onderling verbonden door
zijn onderling met elkaar verbonden door de fosfaat groepen.
waterstofbruggen. Paar A-T is even breed als paar G-C.
Bij de lange zijde (desoxyribose-fosfaatketen) is de oriëntatie van
de desoxyribosomen omgekeerd aan die van van de tegenover
elkaar liggende ketens. Dit heeft te maken met hoe de
afzonderlijke nucleotiden bij de vorming van het DNA aan elkaar
gekoppeld worden.
In de volgorde van de basen is de erfelijke informatie van een
chromosomen bepaald organisme vastgelegd. Een stukje DNA dat de erfelijke
=>
Een chromosoom bevat veel verschillende naast elkaar code bevat om één of meer eiwitten te synthetiseren, heet een
gelegen genen. De wijze waarop de erfelijke informatie is gen. Een gen bevat nucleotiden.
vastgelegd is universeel, dus gelijk voor alle organismen.
Chloroplasten en mitochondriën bevatten ook DNA.
genetica op 3 niveaus
verdubbeling DNA
Elk DNA-streng bestaat uit een serie nucleotiden. Elke nucleotide
zit aan de ene kant met zijn fosfaat groep (5’-kant) vast aan de
desoxyribose (3’-kant)van de vorige nucleotide. In de dubbele helix
is de richting van de ene streng altijd tegengesteld aan die van een
andere streng.
Het enzym helicase verbreekt de waterstofbruggen tussen beide
DNA-ketens. De plaats waar het openritsen begint, ziet er uit als
een Y-vormige structuur en wordt replicatievork genoemd. Langs
de gedeelten DNA die nu enkelstrengs zijn, komen complementaire
nucleotiden te liggen.
Het enzym DNA-polymerase koppelt deze nucleotiden aan elkaar.
Dit enzym leest de DNA volgorde af. Omdat de complementaire
DNA-ketens een tegenovergestelde richting hebben, wordt langs
de ene keten, de ‘leidende streng’ continu nieuw DNA gevormd.
Langs de andere keten, de ‘volgende streng’, wordt het nieuwe
DNA in stukjes aan elkaar geplakt: Okazaki-fragmenten. Deze
worden aan elkaar gekoppeld door het enzym ligase.
Als het hele DNA op deze manier gekoppeld is, zijn er twee DNA-
dubbelstrengen ontstaan, waarvan telkens de ene keten oud is en
de andere nieuw gevormd.
, MOLECULAIRE GENETICA
polymerase-kettingreactie
-
De polymerase-kettingreactie (PCR), is een methode om kleine
stukjes DNA heel vaak te kopiëren tot er genoeg is om het DNA te
bouwen en analyseren. Het PCR-cyclus bestaat uit 3 stappen:
Hoe meer G-C, des te langer het duurt, omdat
1. Het DNA wordt verhit tot 95*C; hierdoor denatureert het en G en C steviger aan elkaar gekoppeld zijn. De
gaan de 2 DNA strengen uit elkaar (30s) selectieve binding van AT en CG,
complementariteit, vormt de grondslag van
2. De temperatuur wordt verlaagd en de primers worden de voortplanting.
toegevoegd (1m)
PCR wordt gebruikt voor het kloneren van een
3. De temperatuur wordt weer verhoogd tot 72°C en DNA- gewenst stuk DNA, analyseren van DNA-
polymerase en de nucleotiden worden toegevoegd. Vanuit de monsters, verwantschap na te gaan en om bij
primers worden langs de enkelstrengen DNA nieuwe strengen infectie ziekten de ziekteverwekker aan te
DNA gevormd: verlenging. Het enkelstrengs DNA dient als tonen.
matrijs voor de vorming van de nieuwe strengen. De temperatuur
mag hierbij niet te laag zijn, omdat het DNA anders meteen weer
dubbelstrengs wordt en ook niet te hoog, omdat het DNA-
polymerase anders denatureert (30s)
sequensen sequentie
8.
Sequensen is het vaststellen van de nucleotidenvolgorde Met behulp van gelektroforese worden
van een stuk DNA. Voorafgaand aan het sequensen wordt de DNA-fragmenten op grootte
het stuk DNA eerst miljoenen malen gekopieerd in PCR. gescheiden. Hiertoe is aan de
Bij het sequensen worden er heel veel ‘gewone’ dideoxynucleotides een fluorescerende
nucleotiden en geringer aantal dideoxynucleotiden (lijkt op groep gehecht, zodat ze fluoresceren
nucleotiden, maar en H-groep ipv OH-groep aan 3’-eind) onder UV-licht. De kleinste fragmenten
toegevoegd. Zodra de dideoxynucleotide wordt zakken naar beneden, de grootste
ingebouwd, stopt de replicatie. blijven bovenaan. Door steeds de
Bij het repliceren van een DNA-keten zullen dideoxynucleotide te bepalen, krijg je
dus vaak de gewone nucleotiden gebruikt uiteindelijk de hele DNA-volgorde
worden en soms wordt er een ddT, ddA, (sequentie).
ddC of ddG ingebouwd, waarna de
replicatie van dat fragment DNA stopt. Alle
kopieën worden afgesloten met een DNA analyse
dideoxynucleotide. Alle ketens zijn op Multifactorieel overerfbaar: meerdere genen, levensstijl en
dezelfde plaats begonnen en allemaal omgevingsfactoren spelen een rol bij het krijgen van een aandoening.
eindigen ze met een ddT, ddA, ddC of ddG.
transcriptie
I
De genen met informatie voor de eiwitaanmaak in de cel liggen
in het DNA. Als er in de cel behoefte is aan een bepaald eiwit,
gaat er een signaal naar de kern. Daarop wordt de dubbele
spiraal van het DNA over de lengte van het gen, dat voor het
gewenste eiwit codeert, opengemaakt.
Transcriptie: vorming van mRNA door een overschrijving van
een stuk DNA- of RNA molecuul. Het gevormde RNA molecuul,
messenger-RNA, brengt de informatie van het DNA naar de
ribosomen, die het bedoelde eiwit kunnen synthetiseren.
RNA bevat uracil (U) ipv thymine (T). Deze base kan met A een
binding aangaan. Verder bevat RNA ribose ipv desoxyribose.
Als derde verschil bestaat RNA uit één langs keten nucleotiden
en is dus enkelstrengs.
