Samenvatting H17 Biologie

H17 DNA
§17.1 DNA in je cellen
DNA
DNA bevat de informatie voor het maken van eiwitten. DNA-molecuul bestaat uit twee strengen,
nucleotiden, die samen een dubbele helix vormen. De nucleotiden bestaan uit een fosfaatgroep,
suikermolecuul en stikstofbase. Het eerste C-atoom (1’) vormt een binding met de stikstofbase en
het vijfde C-atoom (5’) met de fosfaatgroep. De fosfaatgroep van elk nucleotide wordt gekoppeld
aan het derde C-atoom (3’) van een andere nucleotide. De stikstofbase A en T vormen onderling
een binding met 2 H-bruggen, en C en G met 3 H-bruggen. Beide strengen in DNA-molecuul zijn,
door vaste combinatie van basenparen, complementair: volgorde in de ene streng bepaalt die in
een andere streng. 5’-einde heeft een vrije fosfaatgroep en 3’-einde heeft een vrije OH-groep.

Opgerold DNA
Speciale eiwitten, histonen, verstevigen en beschermen de DNA-moleculen bij eukaryoten in de
kern. Het geheel van alle histonen en het eromheen gerolde DNA heet een nucleosoom. De
histonen van de verschillende nucleosomen koppelen met elkaar waardoor een dikke
chromatinedraad ontstaat. Deze draad spiraliseert tot chromatine waardoor het DNA-molecuul
heel compact in de celkern is opgeborgen.

Mitochondriaal DNA
Mitochondriaal DNA (mtDNA) is cirkelvormig DNA in de mitochondriën. Van de 37 genen coderen
13 voor eiwitten betrokken bij de aerobe dissimilatie. de rest codeert voor rRNA en tRNA. Het
mtDNA erft over van moeder op kind via de mitochondriën in de eicel.

Genen bevatten informatie
Het genoom is het totale DNA van een persoon. Een gen is een stuk DNA met informatie voor de
productie van een of meerdere eiwitten. Alle cellen hebben hetzelfde DNA, maar afhankelijk van
hun functie zijn verschillende genen actief. DNA-code in genen ligt vast in de volgorde van
stikstofbasen. Iedere gen heeft zijn eigen sequentie van afwisselende A’s, C’s, G’s, en T’s. Een
klein deel van de genen coderen voor eiwitten. Het grootste deel, het niet-coderende DNA, heeft
een functie als het produceren van rRNA of tRNA, of het regelen van het aan- en uitschakelen
van de genen in het coderende DNA. In het DNA komen herhalingen voor van series nucleotiden,
zogeheten repetitief DNA. Korte herhalingen van 2-10 nucleotiden, STR’s (short tandem repeats),
van 13 loci (plaatsen in het DNA) leveren een DNA-profiel op.

§17.2 DNA kopiëren
DNA-verdubbeling in een cel (71D)
DNA-moleculen worden verdubbeld via DNA-replicatie, tijdens de S-fase. Helicasen zijn enzymen
die beide DNA-strengen van een chromosoom losknippen door de H-bruggen te verbreken. Zo
ontstaan twee openingen, de replicatievorken. Primase maakt op het startpunt een primer vast
van zo’n 20 ribonucleotiden. Vanaf hier vormt het enzym DNA-polymerase een nieuwe streng.
Het enzym leest de nucleotiden van de DNA-streng in de richting 3’ → 5’ en vormt in de richting
5’ → 3’ de zogeheten ‘leidende streng’. Dit enzym maakt nucleotiden vast in de juiste combinatie
tot een continue reeks op beide DNA-strengen. De replicatie verloopt in stukken, wat een
zogeheten ‘volgende streng’ oplevert. Er wordt achterwaarts gekopieerd; er vindt telkens een
nieuwe DNA- polymerase plaats van ‘3 → 5’. Het nieuwe stukje heet een Okazaki-fragment.
Ligase koppelt deze fragmenten aan elkaar tot een complete streng. Dit replicatieproces is semi-
conservatief; elk nieuw molecuul bestaat uit een oorspronkelijke streng en een nieuwe streng.