Diergeneeskunde Genoom tot Populatie

GP hoorcolleges
Hein van Lith

Hoorcollege 1 – DNA als drager van erfelijk WCO – 20%
materiaal zelfstudie 17
DNA zelfstudietoets 22
structuur ontdekt door Watson en Crick tussentoets 5 januari 2015 (HC 1-
8) – 5%
(1953),
tentamen 30 januari 2015 – 75%
dubbele helix. Polymeer opgebouwd uit
nucelotiden.
nucleotide = suiker + fosfaat + base


5’ aan de fosfaatkant, 3’ aan de suikerkant,
deze vormen de covalente backbone.
3e binding aan de base met een
waterstofbrug.
Purine (T en C) heeft een dubbele (6 en 5)
ring
met 1 extra gebonden O -> extra waterstofbrug
Pyrimidines (A en G) een enkele ring (6)
De strengen lopen antiparallel, de
backbone draait doordat de
fosfaatbinding draait, waardoor er een
gedraaide helix ontstaat.
eiwit = 3-8nm
dubbele helix = 2nm
5’-ATCCG-3’  links 5’ naar rechts
3’
 3’-TAGGC-5’
Omgekeerde/reverse complementaire
streng
dus: 5’-CGGAT-3’
DNA wordt dubbelstrengs gevormd zodat:
- fouten hersteld kunnen worden
- het kopieer baar is
- de basen binnen zitten zijn ze goed beschermd
- geeft de streng stabiliteit (oud leesbaar)




1

,GP hoorcolleges


3 miljard basenparen in het genoom/DNA
van een zoogdier = 1 meter. Dit zit in een
klein aantal chromosomen verspreid.
Nucleosoom = 1 histoncomplex +
gewonden DNA
Chromatine = totale DNA keten met
histonen
DNA is een lineaire code en niet
symmetrisch maar het omgekeerde.
De lineaire code deel is coderend voor
eiwitten en het deel met de
structurele/ruimtelijke informatie.
DNA bevat alle informatie voor een
organisme:
- samenstelling van componenten in een cel
- volgorde van het maken en de
hoeveelheid van componenten
Componenten: lipiden, suikers, eiwitten en nucleïnezuren
Codeerd voor: DNA, RNA en eiwitten, RNA uit DNA, dan eiwit uit RNA dat
componenten maakt.
Gen = de eenheid van informatie in DNA. Een gen bevat de informatie
voor de samenstelling en regulering van een eiwit of RNA.
Een gen bestaat uit: - coderend gedeelte = de samenstelling van eiwit
- regulerend gedeelte = de plaats, tijd en
hoeveelheid van een eiwit
Aantal genen zitten op DNA:
- bacterie: 4300 genen (5 miljoen bp)
- gist: 6600 genen (13 miljoen bp)
- wormpje: 21000 genen (130 miljoen bp)
- zoogdier: 25-30 duizend genen (3 miljard
bp)
Dieren hebben 20-50 paar chromosomen en
300 - 3000 genen per chromosoom. 104 tot
106 baseparen per gen
3 x 109 unieke base paren = 6 miljard totaal
cel – chromosoom – gene - basenparen
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
--------------------




2

, GP hoorcolleges


Hoorcollege 2 – DNA replicatie
De oorspronkelijke DNA streng is de
matrijs (template) streng, deze wordt
gebruikt voor transcriptie (DNA ->
DNA).
DNA replicatie vindt plaats als de cel
gaat delen
(S-fase). Bacteriën elk uur
Zoogdier cel. afhankelijk van celtype:
- eens per 12 uur (darmcel)
- eens per 24 uur (fibroblast)
- tot eens per jaar (levercel)
De covalente binding tussen de nucleotiden gaat niet van zelf, je hebt ATP
(energie) en een enzym nodig. De energie zit in de fosfaatgroep, nodig:
- deoxynucleotidentrifosfaten (dATP, dCTP, dGTP, dTTP) – dus deoxy nodig
- enzym dat ribose-fosfaat (fosfo-diëster) binding
geeft
(DNA-polymerase)
Nieuwe nucleotiden aan de 3’
DNA-polymerase maakt nucleotide vast en schuift
het DNA verder. Het maakt 1 fout per 104 basen. Bij
een fout wordt de streng dikker dan 2nm, de
polymerase kan niet verder en knipt de fout weg,
waarna hij weer opnieuw gaat (proofreading).
nodig: - enkelstrengs DNA
Het dubbele strengs wordt gesplitst door een enzym
dat bind op het replicatie origin. Er zitten 2 polymerases per streng dus
totaal 4 die naar de origin toe werken.
Helicase is het enzym dat de helix openbreekt voor de DNA-polymerase.
3’ 5’
DNA-polymerase heeft een primer nodig die gevormd wordt door
primase, het is een RNA beginnetje (startmotor)
die een 3’-OH groep maakt.
Sliding clamp: houd het DNA-polymerase vast
aan de streng.
DNa-polymerase altijd van 5’naar 3’, maar vanaf
origin loop een streng van 3’-> 5’
Leading strand, loopt door
Lagging strand, steeds een klein stukje erop
(Okazaki), steeds een klein stukje, dan weer




3