Samenvatting H.19 DNA

DNA
Paragraaf 1
Je DNA bevat alle informatie voor het maken van de eiwitmoleculen die nodig zijn voor het
goed functioneren van je lichaam. DNA-moleculen bestaan uit twee lange strengen,
dubbelstrengs. De beide strengen zijn in een spiraalvorm om elkaar gedraaid tot een
dubbele helix.
Deoxyribonucleotiden zijn de bouwstenen van DNA-moleculen. Ze bestaan uit:
 Een fosfaatgroep;
 Deoxyribose;
(suikermolecuul) met vijf C-atomen die volgens een vaste afspraak genummerd zijn.
Het eerste (1’), het derde (3’) en het vijfde (5’) C-atoom hebben telkens een
hydroxylgroep (-OH). Zit aan het 1’ C-atoom een nucleïnebase, dan is het molecuul
een deoxyribonucleotide. Zit aan het 5’ C-atoom ook een fosfaatgroep, dan is het een
deoxyribonucleotide. In een DNA-molecuul is steeds de fosfaatgroep van het 5’ C-
atoom van een deoxyribonucleotide verbonden met het 3’ C-atoom van het
naastgelegen deoxyribosenucleotide.
Het uiteinde van de streng waar de hydroxylgroep vrij blijft, is het 3’-einde. Het
uiteinde met een vrije fosfaatgroep is het 5’-einde.
 Nucleïnebase;
In DNA komen vier verschillende nucleïnebasen voor: adenine (A), cytosine (C),
guanine (G) en thymine (T). Ze zijn verbonden via waterstofbruggen. Tussen A en T
zijn er twee H-bruggen; tussen C en G zijn er drie. Door deze vaste basenparen zijn
beide strengen in een DNA-molecuul tegenovergesteld.
De volgorde van nucleïnebasen in een gen levert de genetische code voor een
erfelijke eigenschap. Mutaties in een gen leiden tot veranderingen in de genetische
informatie en dus tot varianten van een gen: allelen.

Het DNA in een celkern is beschermd
door eiwitten. Daardoor krijgen
bepaalde gevaarlijke stoffen minder
kans het DNA te beschadigen. Een
belangrijke rol daarbij spelen de
verpakkingseiwitten van het DNA,
histonen. Steeds is een streng van 146
basenparen van het DNA twee keer om
een ‘bol’ gewikkeld, die bestaat uit
acht histonen. Een extra ‘los’ H1-histon
houdt het geheel als een
‘veiligheidsspeld’ bijeen. Dat lukt goed,
doordat de zure fosfaatgroepen van het
DNA hechten aan de basische histonen.
De structuren die ontstaan heten
nucleosomen. Door bindingen tussen
de histonen van de verschillende
nucleosomen ontstaat een dikke draad.
Deze chromatinedraad spiraliseert
verder tot een compacte spiraal die
samen met de spiralen van andere
chromosomen het chromatine in de
kern vormt. Door deze manier van
opwikkelen past het twee meter lange
DNA in de kern van je cellen.
In de profase van de mitose wikkelen
de in de S-fase verdubbelde
chromatinedraden zich met behulp van andere eiwitten tot nog compactere structuren di je
onder een microscoop kunt zien als chromosomen. Elk chromosoom heeft een vaste lengte,
een vaste plaats van het centromeer en een vast bandenpatroon.
Het samenpakken van chromatinedraden tot compacte chromosomen tijdens een mitose
voorkomt dat de chromatinedraden van de verschillende DNA-moleculen met elkaar verstrikt
raken en in stukken breken.

, In de kern van een niet-delende cel zijn met een elektronenmicroscoop lichte en donkere
gebieden te zien. De genen in de lichte gebieden kunnen tot expressie komen. In de donkere
gebieden vindt geen genexpressie plaats.
In het midden van de celkern van een eukaryoot ligt nog een donker deel: het
kernlichaampje. Hier gaat het niet om chromatine, maar om een actieve plek rond kernDNA
waar de genen zich bevinden met informatie voor het vormen van ribosomaal RNA (rRNA). In
het kernlichaampje ontstaan uit rRNA en ribosomale eiwitten de ribosomen die in het
grondplasma nodig zijn bij de translatie.
In het centromeer en aan de uiteinden, de telomeren, is een chromatinedraad altijd sterk
gespiraliseerd. In deze gebieden liggen geen genen. Een van de
functies van dit niet-coderend DNA is het regelen van de
activiteit van genen.

Mitochondriaal DNA (mtDNA) is cirkelvorming. Op het mtDNA
liggen 37 genen, waarvan 13 informatie bevatten voor de
vorming van enzymen nodig bij de laatste stap van de
dissimilatie van glucose, de oxidatieve fosforylering. De andere
genen coderen voor aminozuurtransportmoleculen betrokken bij
de eiwitsynthese in het mitochondrium.


Paragraaf 2
Wetenschappers hebben een verklaring voor de langzame
veroudering van het lichaam. Ze denken dat met de leeftijd het
aantal mutaties in het DNA van lichaamscellen toeneemt. Een
van de oorzaken zijn de reactieve O2-moleculen in de mitochondriën. Deze moleculen
kunnen terechtkomen in het grondplasma en de celkern. In de celkern reageren ze met het
kernDNA. Dagelijks raken hierdoor per cel wel een miljoen nucleïnebasen beschadigd. DNA-
herstelsystemen repareren de beschadigde nucleïnebasen.
Puntmutatie (een verandering van een basenpaar in het DNA):
 Substitutie
Het vervangen van een nucleïnebase.
 Deletie
een basenpaar verdwijnt uit het DNA-molecuul.
 Insertie
een extra basenpaar nestelt zich in het DNA-molecuul.




Röntgenstraling, uv-straling en chemische stoffen verhogen de kans op mutaties in het DNA
en heten daarom mutageen. Radioactieve straling veroorzaakt breuken in een of in beide
DNA-strengen en chromosoommutaties, veranderingen van grote gebieden in het DNA, zoals
deleties, inserties, duplicatie (verdubbelingen DNA-delen), inversies (omdraaien DNA-delen),
maar ook translocaties.

Voorafgaand aan een celdeling verdubbelen in de S-fase de DNA-moleculen, zodat elke
dochtercel een complete set chromosomen kan krijgen. Het proces van DNA-verdubbeling
heet DNA-replicatie. Het begint wanneer het enzym helicase de waterstofbruggen tussen de
basenparen van een DNA-molecuul verbreekt. De strengen wijken als bij een rits uiteen.
Hierna hechten het enzym primase en een stukje RNA van ongeveer 20 ribonucleotiden
(bouwstenen RNA) vast. Het stukje RNA is complementair aan het DNA van de streng
waaraan het vasthecht. Deze RNA-primer dient als startpunt voor de synthese van de nieuwe
DNA-streng door het enzym DNA-polymerase. Het enzym ‘leest’ de oude DNA-streng en