Samenvatting Nectar Biologie 6 vwo Hoofdstuk 17 DNA

Hoofdstuk 17 – DNA
Paragraaf 1 – DNA in je cellen
 DNA bevat de informatie voor het maken van eiwitten. Het DNA in menselijke cellen is
verdeeld over de 46 chromosomen in de celkern en het cirkelvormig DNA in de
mitochondriën.
 Een DNA-molecuul bestaat uit 2 strengen, die uit miljoenen nucleotiden bestaat, die
samen een dubbele helix vormen.
 DNA-nucleotiden bestaan uit:
- Fosfaatgroep
- Suikermolecuul (deoxyribose) BINAS 67F1
- Stikstofbase (A, C, G en T)
 Stikstofbasen van de ene streng worden verbonden met tegenoverliggende streng d.m.v.
H-bruggen (A en T met 2 bruggen, C en G met 3 bruggen). BINAS 71
 De volgorde in de leidende streng bepaalt de volgorde in de volgende streng.
 5’-einde = met vrije fosfaatgroep
3’-einde = met vrije OH-groep
 Histonen (speciale eiwitten) verstevigen en beschermen DNA-moleculen in de kern.
 8 histonen vormen een bolletje waar een deel van het DNA-molecuul (146 nucleotiden)
omheen is gerold. Het H1 histon houdt dit bij elkaar.
 Nucleosoom = geheel van histonen en het eromheen gerolde DNA.
 De histonen van verschillende nucleosomen koppelen met elkaar, waardoor er een dikke
chromatinedraad ontstaat. Dit spiraliseert tot chromatine (hierdoor is DNA-molecuul het
heel compact in de cel opgeborgen).
 Om zuiver DNA te krijgen voegt een laborant zouten en een eiwit verterend zuur toe aan
het geïsoleerde DNA. Hierdoor worden de histonen verwijderd en dat maakt het DNA
verder verwerkbaar.
 DNA zit ook in de mitochondriën, dit wordt mitochondriaal DNA genoemd (mtDNA). Het
bevat 37 genen (13 voor eiwitten betrokken bij aerobe dissimilatie, 24 voor rRNA
(bouwstenen ribosomen) en tRNA (transporteert aminozuren).
 mtDNA erft via de eicel over, van moeder naar zonen en dochters.
 Gen = stuk DNA met informatie voor de productie van 1 of meerdere eiwitten (die rol
spelen bij het tot stand komen van een erfelijke eigenschap).
 Alle cellen hebben hetzelfde DNA, maar afhankelijk van hun functie zijn verschillende
genen actief. Cellen reageren daarbij op hun omgeving (vergroot variatie in aanschakelen
van genen).
 De DNA-code in de genen ligt vast in de volgorde van de stikstofbasen. Ieder gen heeft
zijn eigen sequentie van A, C, G, T.
 Het grootste deel van het DNA is niet-coderend DNA. Dit heeft bijv. als functie het
produceren van rRNA of tRNA of her regelen van aan en uitschakelen van de genen in
het coderend DNA.
 Repetitief DNA = herhalingen van series nucleotiden (meestal in niet-coderend DNA).
 STR’s (short tandem repeats) = korte herhalingen van 2 tot enkele duizenden
nucleotiden.

,  STR’s spelen een bij verwantschapsonderzoek en forensische onderzoek een rol.
Iedereen heeft van een bepaalde STR 2 exemplaren. Er wordt ook wel over allelen
gesproken.
 13 loci (= plaatsen in het DNA) worden in kaart gebracht, wat een DNA-profiel oplevert.
Paragraaf 2 – DNA kopiëren
 In een celcyclus verdubbelen de DNA-moleculen zich tijdens de S-fase via DNA-replicatie.
BINAS 76A
 Het proces van DNA-replicatie start op veel plaatsen tegelijk, wat de totale replicatietijd
sterk verkort.
 DNA replicatie:
1. Helicasen ritsen het DNA naar beide kanten open door de H-bruggen tussen beiden
strengen te verbreken. Hierdoor ontstaan er replicatievorken.
2. Het RNA-polymerase primase hecht een RNA-primer aan beide DNA-strengen bij het
startpunt. Een primer is een klein stukje RNA dat wordt gebruikt als startpunt.
3. Vanaf de primer vormt het enzym DNA-polymerase een nieuwe streng door
nucleotidebasen toe te voegen.. Het enzym leest de nucleotiden van de DNA streng
alleen van 3’- naar 5’-einde. Dit is geen probleem voor de bovenste streng, de
leidende streng. De DNA-polymerase gaat hierbij vlak achter de helicase aan.
4. Bij de volgende streng gaat dit niet, DNA-polymerase kan geen continue streng
vormen, omdat dit tegen de leesrichting ingaat. Een primase plaatst op korte afstand
van het startpunt een RNA-primer, waar vanaf DNA-polymerase in de 3’ → 5’ richting
(naar het startpunt toe) een stukje DNA vormen. Deze stukjes noem je Okazaki-
fragmenten. In vergelijking met de leidende streng is dit achterwaarts kopiëren.
Helicase maakt dat de replicatievork opschuift, primase voegt een nieuwe RNA-
primer toe en er groeit een volgend Okazaki-fragment.
5. Een ander type DNA-polymerase vervangt alle RNA-nucleotiden uit de primers door
DNA-nucleotiden.
6. Het enzym ligase koppelt de Okazaki-fragmenten aan elkaar tot een complete streng.
7. Enzymen controleren of de replicatie foutenvrij is.
 Dit proces van DNA-verdubbeling is semi-conservatief (elk nieuw molecuul bestaat uit
een oorspronkelijke en een nieuwe streng).
 PCR-machine (= kopieermachine voor DNA)
- Benodigdheden: DNA-fragment, 2 verschillende DNA-primers, Taq-polymerase en
benodigde nucleotiden.
(De DNA-primers (ong. 20 deoxyribosenucleotiden) zijn complementair ontworpen
aan beide 3’-uiteinden van het doel-DNA.)
- Fase 1: verwarmt tot 95 °C, H-bruggen verbroken (denaturatie DNA).
Fase 2: koelt af tot 52 °C, DNA-primers binden aan 3’-eind van de 2 strengen.
Fase 3: verwarmt tot 72 °C, de Taq-polymerase verlengt nieuwe ketens van 5’→ 3’-
eind.

 Analyse mogelijkheden met de PCR-machine.