Practicum DNA
Studentnummer: I6232174
,Naam: Steffie Driessen
1. Wat is DNA?
Een DNA-molecuul heet ook wel desoxyribonucleïnezuur. DNA bevindt zich in de celkern.
DNA bestaat uit 2 ketens van aan elkaar gekoppelde nucleotiden. Nucleotiden bestaan uit een
fosfaatgroep een deoxyribose en een stikstofbase (Adenine-Thymine, Cytosine-Guanine).
Deze nucleobasen kunnen basenparen vormen, door waterstofbruggen. De nucleotiden van 1
keten worden verbonden doordat de fosfaatgroep zich bindt aan de suikergroep (ruggengraat).
Baseparen worden verbonden door waterstofbruggen,
deze zijn complementair. De basenparen liggen in een
dubbele helix om elkaar heen, opgerold over histonen
(eiwitten). De helix wordt gevormd, doordat DNA zuur
is en histonen basisch zijn, hierdoor vormen ze
chromatidedraden. (Figuur: Price ball, 2006)
- Euchromotide: DNA dat los opgerold ligt,
daardoor actief
- Heterochromatide: DNA dat strak opgerold ligt,
daardoor inactief
DNA bevat een 3’-uiteinde en een 5’-uiteinde. De twee strengen van DNA lopen antiparallel
(Russell, 2009, H10).
De belangrijkste functie van DNA is het dragen van erfelijke informatie. De volgorde van
nucleotiden in een streng heet DNA-sequentie. Door de verscheidenheid aan sequenties kan
de volgorde unieke informatie verschaffen. Door middel van replicatie wordt in het DNA een
chromosoom gerepliceerd, hierdoor kan via voortplanting verschillende erfelijke informatie
doorgegeven worden (Lodish et al., 2000, pp. 963).
2. Wat zijn de verschillen tussen DNA en RNA?
RNA staat voor ribonucleïnezuur, dit is een onmisbare
schakel bij de vorming van DNA. De structuur van RNA
is bijna gelijk aan de structuur van DNA. De nucleotiden
in RNA bevatten een ribose-suikergroep in tegenstelling
tot de deoxyribose-suikergroep van DNA. RNA bevat
de suikergroep Uracil (U) in plaats van Thymine (T),
ook is RNA enkelstrengs in plaats van dubbelstrengs.
RNA is van belang bij coderen, overbrengen, reguleren
en tot expressie brengen van genen. RNA speelt een
belangrijke rol bij de transcriptie en translatie van DNA
(Tinoco & Bustamante, 1999, p. 277). (Figuur: Chadd Academy , 2009)
, 3. Wat zijn eiwitten en wat zijn ‘exo- en endonucleases’?
Eiwitten Eiwitten zijn van belang voor de ontwikkeling van een organisme. Het zijn
stoffen die bij alle processen in het lichaam betrokken zijn. Elk eiwit bevat een eigen functie.
Eiwitten bestaan uit ketens aminozuren. In het cytoplasma zitten deze losse aminozuren vast
aan stukjes DNA. DNA vormt de genetische code voor het maken van eiwitten.
Exonucleasen Exonucleasen zijn splitsende enzymen. Exonucleasen zorgen ervoor dat
nucleïnzuurmonomeer, aan het einde van de reactiecyclus wordt afgesplitst, waarbij een
nucleïnezuur en een monomeer gevormd wordt. Het DNA-/RNA-molecuul wordt hierbij
afgebroken
Endonucleases Nucleasen die bij DNA/RNA een fosfodi-esterbinding splitsen, dit vormt
de ruggengraat van een DNA-/RNA-structuur Hierdoor ontstaan fragmenten die uit meerdere
nucleotiden ontstaan. Na vele splitsingen zijn ze te klein om verder afgebroken te worden.
(Russell, 2009, H10).
4. Waarom wordt SDS gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
Tijdens de DNA-isolatie wordt DNA uit cellen gehaald, dit wordt gebruikt voor moleculair
biologisch- of forensisch onderzoek. Tijdens de isolatie wordt natrium toegevoegd, dit is
aanwezig in Natriumdodecylsulfaat (SDS). SDS zorgt ervoor dat er gaten ontstaan in het
membraan van de cel, waardoor het membraan uit elkaar valt (Lock & Elenbaas, 2007).
5. Waarom wordt NACL gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
De zouten neutraliseren de negatieve lading van het negatief geladen fosfaat in het DNA. Na+
van NaCl bindt aan negatieve fosfaatgroepen van DNA. Hierdoor zal het DNA uitvlokken of
neerslaan. Het gevolg hiervan, is dat de DNA-moleculen samen kunnen komen als gevolg van
neutralisatie van lading.
6. Waarom wordt isopropanol of ethanol gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
DNA is onoplosbaar in ethanol en isopropanol. Door de toevoeging van ethanol/isopropanol
zullen de eiwitten in het DNA uitvlokken of neerslaan. Bij Isopropanol kan zout ook
neerslaan, wat niet de bedoeling is. Hierdoor wordt ethanol toegevoegd, dit zorgt ervoor dat
de eiwitten wél neer zullen slaan, maar de zouten niet (New England Biolabs, 2020).
7. Waarom wordt proteïnase K gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
Proteïnase K is een enzym dat de peptidebinding in eiwitten splitst. Tijdens de extractie zijn
er veel vervuilende eiwitten aanwezig, deze worden door Proteïnase K verontreinigd.
Proteïnase K is zelf een proteïne, maar het is bestand tegen denaturatie door hitte, hierdoor zal
hij blijven functioneren bij hoge temperaturen (New England Biolabs, 2020).
Studentnummer: I6232174
,Naam: Steffie Driessen
1. Wat is DNA?
Een DNA-molecuul heet ook wel desoxyribonucleïnezuur. DNA bevindt zich in de celkern.
DNA bestaat uit 2 ketens van aan elkaar gekoppelde nucleotiden. Nucleotiden bestaan uit een
fosfaatgroep een deoxyribose en een stikstofbase (Adenine-Thymine, Cytosine-Guanine).
Deze nucleobasen kunnen basenparen vormen, door waterstofbruggen. De nucleotiden van 1
keten worden verbonden doordat de fosfaatgroep zich bindt aan de suikergroep (ruggengraat).
Baseparen worden verbonden door waterstofbruggen,
deze zijn complementair. De basenparen liggen in een
dubbele helix om elkaar heen, opgerold over histonen
(eiwitten). De helix wordt gevormd, doordat DNA zuur
is en histonen basisch zijn, hierdoor vormen ze
chromatidedraden. (Figuur: Price ball, 2006)
- Euchromotide: DNA dat los opgerold ligt,
daardoor actief
- Heterochromatide: DNA dat strak opgerold ligt,
daardoor inactief
DNA bevat een 3’-uiteinde en een 5’-uiteinde. De twee strengen van DNA lopen antiparallel
(Russell, 2009, H10).
De belangrijkste functie van DNA is het dragen van erfelijke informatie. De volgorde van
nucleotiden in een streng heet DNA-sequentie. Door de verscheidenheid aan sequenties kan
de volgorde unieke informatie verschaffen. Door middel van replicatie wordt in het DNA een
chromosoom gerepliceerd, hierdoor kan via voortplanting verschillende erfelijke informatie
doorgegeven worden (Lodish et al., 2000, pp. 963).
2. Wat zijn de verschillen tussen DNA en RNA?
RNA staat voor ribonucleïnezuur, dit is een onmisbare
schakel bij de vorming van DNA. De structuur van RNA
is bijna gelijk aan de structuur van DNA. De nucleotiden
in RNA bevatten een ribose-suikergroep in tegenstelling
tot de deoxyribose-suikergroep van DNA. RNA bevat
de suikergroep Uracil (U) in plaats van Thymine (T),
ook is RNA enkelstrengs in plaats van dubbelstrengs.
RNA is van belang bij coderen, overbrengen, reguleren
en tot expressie brengen van genen. RNA speelt een
belangrijke rol bij de transcriptie en translatie van DNA
(Tinoco & Bustamante, 1999, p. 277). (Figuur: Chadd Academy , 2009)
, 3. Wat zijn eiwitten en wat zijn ‘exo- en endonucleases’?
Eiwitten Eiwitten zijn van belang voor de ontwikkeling van een organisme. Het zijn
stoffen die bij alle processen in het lichaam betrokken zijn. Elk eiwit bevat een eigen functie.
Eiwitten bestaan uit ketens aminozuren. In het cytoplasma zitten deze losse aminozuren vast
aan stukjes DNA. DNA vormt de genetische code voor het maken van eiwitten.
Exonucleasen Exonucleasen zijn splitsende enzymen. Exonucleasen zorgen ervoor dat
nucleïnzuurmonomeer, aan het einde van de reactiecyclus wordt afgesplitst, waarbij een
nucleïnezuur en een monomeer gevormd wordt. Het DNA-/RNA-molecuul wordt hierbij
afgebroken
Endonucleases Nucleasen die bij DNA/RNA een fosfodi-esterbinding splitsen, dit vormt
de ruggengraat van een DNA-/RNA-structuur Hierdoor ontstaan fragmenten die uit meerdere
nucleotiden ontstaan. Na vele splitsingen zijn ze te klein om verder afgebroken te worden.
(Russell, 2009, H10).
4. Waarom wordt SDS gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
Tijdens de DNA-isolatie wordt DNA uit cellen gehaald, dit wordt gebruikt voor moleculair
biologisch- of forensisch onderzoek. Tijdens de isolatie wordt natrium toegevoegd, dit is
aanwezig in Natriumdodecylsulfaat (SDS). SDS zorgt ervoor dat er gaten ontstaan in het
membraan van de cel, waardoor het membraan uit elkaar valt (Lock & Elenbaas, 2007).
5. Waarom wordt NACL gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
De zouten neutraliseren de negatieve lading van het negatief geladen fosfaat in het DNA. Na+
van NaCl bindt aan negatieve fosfaatgroepen van DNA. Hierdoor zal het DNA uitvlokken of
neerslaan. Het gevolg hiervan, is dat de DNA-moleculen samen kunnen komen als gevolg van
neutralisatie van lading.
6. Waarom wordt isopropanol of ethanol gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
DNA is onoplosbaar in ethanol en isopropanol. Door de toevoeging van ethanol/isopropanol
zullen de eiwitten in het DNA uitvlokken of neerslaan. Bij Isopropanol kan zout ook
neerslaan, wat niet de bedoeling is. Hierdoor wordt ethanol toegevoegd, dit zorgt ervoor dat
de eiwitten wél neer zullen slaan, maar de zouten niet (New England Biolabs, 2020).
7. Waarom wordt proteïnase K gebruikt in het DNA-isolatie protocol?
Proteïnase K is een enzym dat de peptidebinding in eiwitten splitst. Tijdens de extractie zijn
er veel vervuilende eiwitten aanwezig, deze worden door Proteïnase K verontreinigd.
Proteïnase K is zelf een proteïne, maar het is bestand tegen denaturatie door hitte, hierdoor zal
hij blijven functioneren bij hoge temperaturen (New England Biolabs, 2020).
