Samenvatting Biologie DNA H4 vwo 5

Biologie DNA
§1 de bouw en functie van DNA
 Chromosomen bestaan uit DNA en histonen:
- Bacterien  1 lang kringvorming DNA-molecuul
- Andere organismen  1 lang DNA-molecuul, opgerold rond vele eiwitmoleculen
(histonen)
 Nucleosoom = complex van DNA + histonen, welke genexpressie kan reguleren
 DNA-molecuul bestaat uit 2 nucleotideketens. Elke nucleotide bestaat uit een
fosfaatgroep, ribose en een stikstofbase  de volgorde van de stikstofbasen vormt
de genetische code, die geeft informatie door aan het organisme hoe het eiwitten
moet maken  DNA-sequentie.
 Adenine (A) is verbonden met thymine (T) (U in RNA) en cytosine (C) is verbonden
met guanine (G)
- Purine basen: A en G
- Pyrimidine basen: C en T en U (uracil  alleen in RNA)
 RNA:
- Messenger-rna (M-RNA): voor de eiwittensynthese in
ribosomen
- Transport-rna (T-RNA): levert aminozuren voor de
eiwitsynthese
- Ribosomaal-rna (R-RNA): voor de synthese van ribosomen
- Micro-rna (MI-RNA): speelt een rol bij de regulatie van
genen
- CRISPR-rna: bacterieel rna dat een vorm van
immuunsysteem vormt voor de bacterie om zich te
beschermen tegen virussen
 Coderende streng = deel waar genen staan omgeschreven,
wordt NIET gelezen door rna-polymerase
- Coderend DNA  deel van DNA-molecuil (gen) dat de code (sequentie) bevat
waarmee ribosomen een of meer eiwitten kunnen synthetiseren
 Niet coderende streng/matrijs = wordt afgelezen door rna-polymerase
- Niet coderend DNA  codeert niet voor eiwitten, maar voor andere moleculen
die een regulerende functie hebben bij synthese van eiwitten  bestaan uit
repetitief DNA (herhaling korte nucleotidesequenties), bestaan uit genen die
hun functie hebben verloren.

§2 DNA-replicatie
 DNA-replicatie = het kopiëren van DNA, vindt plaats in S-fase (chromosomen niet
zichtbaar)
1. Replicatiestartpunt
2. Helicase  verbreekt de waterstofbruggen,
zodat er 2 strengen ontstaan
3. SSBP’s zorgen ervoor dat de strengen
verbroken blijven
4. Primase  zet primers (RNA) op de strengen
5. DNA-polymerase  vanaf het startpunt
(primer) langs de leidende streng om te
synthetiseren. Bindt vrije nucleotiden (dATP,
dTTP, dGTP of dCTP) uit het kenplasma met
waterstofbruggen aan het 3’-uitiende van een
al ingebouwde nucleotide.
- Leidende streng kan in 1x, volgende streng
moet in kleine stukjes (= Okazaki-fragmenten)
6. Repair polymerase  RNA-primers worden vervangen door DNA-nucleotiden
7. DNA-ligase  de fragmenten worden vastgekoppeld

,  DNA-polymerase kan het einde van de volgende streng niet repliceren doordat er
geen 3’-uiteinde beschikbaar is. hierdoor wordt het DNA-molecuul bij elke celdeling
korter.
 Telomeren = dubbel- of enkelstrengs DNA aan het einde van een chromosoom
- Na elke deling wordt telomeer korten, omdat primer een stukje DNA blokkeert
en wordt dan ook niet gerepliceerd door DNA-polymerase  tekort? Optrede
apoptose
- Bij stamcellen en kankercellen is telomerase aanwezig waardoor telomeren
worden verlengd en apoptose wordt uitgesteld.
- Alleen bij eukaryoten (prokaryoten hebben circulair DNA)

 Met PCR en gelelektroforese kan men de nucleotidesequentie van DNA bepalen
- PCR (polymerase chain reaction) = kopiëren van een of meer specifieke gedeelten
uit het DNA in een PCR-machine  als proces wordt herhaald, krijgt men een
exponentiele groei (4x = 2^4)
1. Denaturatie = temperatuur wordt verhoogd om de DNA strengen uit elkaar te
trekken
2. Hybridisatie = temperatuur wordt verlaagd, zodat er primers op de strengen
kan binden
3. Extensie = polymerase zet gebonden primers om in gewenst stuk DNA
- gelelektroforese = het scheiden van DNA-fragmenten op grond van hun grootte
 DNA-fingerprint = unieke DNA-profiel van een persoon
- repetitief DNA = herhalingen van korte DNA-sequenties  verschilt per persoon
- met restrictie-enzymen worden de loci met repeats uit het DNA geknipt  hoe
groter aantal repeats, hoe groter ontstaan DNA-fragment
- de DNA-fragmenten worden gescheiden door gelelektroforese  ontstaan uniek
bandenpatroon

§3 transcriptie
 Transcriptie = het maken van een kopie van het coderende dele van het DNA in de
vorm RNA
1. RNA-polymerase  bindt zich op het DNA aan een specifieke sequentie, genaamd
promotor
- bij bacterien gebeurt dit vanzelf, bij eukaryoten zorgen transcriptie factoren voor
de binding van RNA-polymerase.
2. Eenmaal gebonden, worden de waterstofbruggen verbroken door RNA-polymerase.
3. Vrije RNA-nucleotiden hechten zich door basenparing aan de nucleotideketen die
de promotor bevat (matrijsstreng). De andere DNA-keten heet de coderende streng
4. RNA-polymerase schuift door naar volgend stuk van het DNA-molecuul  achterste
deel laat los
5. Transcriptie stopt wanneer een specifieke volgorde van stikstofbasen wordt bereikt
(terminator)
6. Van het pre-mRNA wordt mRNA gemaakt, door de introns uit het pre-mRNA te
‘slicen’.
Dit wordt gedaan door een spliceosoom die de introns verwijdert en de exons aan
elkaar plakt.
- Introns = stukken niet coderende DNA
- Exons = stukken coderende DNA  alleen exons bevatten info voor eiwitsynthese