Sv h19 bio 6VWO
19.1
Eukaryoot: organisme met celkern
Prokaryoot: organisme zonder celkern
Genoom: Geheel aan erfelijke informatie in een cel.
Bij eukaryoten is dit kernDNA + mtDNA + DNA in bladgroenkorrels. Bij prokaryoten ligt het
DNA los in het cytoplasma. Dit komt voor in de vorm van een circulair-DNA Molecuul.
Sommige prokaryoten bezitten ook korte stukje circulair DNA (plasmiden).Plasmiden worden
vaak uitgewisseld tussen prokaryoten.
Je DNA bevat alle informatie voor het maken van de eiwitmoleculen die nodig zijn voor het
goed functioneren van je lichaam. DNA-moleculen bestaan uit twee lange strengen, ze zijn
dubbelstrengs. De beide strengen zijn in een spiraalvorm om elkaar gedraaid tot een
dubbele helix. Deoxyribonucleotiden zijn de bouwstenen van DNA-moleculen:
- Een fosfaatgroep
- Een suikermolecuul (deoxyribose)
- Nucleïnebase (stikstofbase)
Deoxyribose heeft vijf C-atomen die volgens een vaste afspraak genummerd zijn. Het eerste
(1’), het derde (3’) en het vijfde (5’) C-atoom hebben telkens een hydroxylgroep (-OH). Zit
aan het 1’ C-atoom een nucleïnebase, dan is het molecuul een deoxyribonucleoside. Zit er
aan het 5’ C-atoom ook een fosfaatgroep, dan is het een deoxyribonucleotide. In een DNA-
molecuul is steeds de fosfaatgroep van het 5’ C-atoom van een deoxyribonucleotide
verbonden met het 3’ C-atoom van het naastgelegen deoxyribonucleotide.
Het uiteinde van de streng waar de hydroxylgroep vrij blijft, is het 3’-einde; het uiteinde met
een vrije fosfaatroep het 5’-einde. De richting van beide strengen is tegengesteld, daardoor
ligt het 5’=einde van de ene streng naast het 3’-einde van de andere. De fosfaatgroepen
vormen samen met de suikermoleculen de zijkanten van de dubbele ‘DNA-wenteltrap’.
Daartussen zitten de ‘traptreden’, gevormd door twee gekoppelde nucleïnebase. In DNA:
Adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). Ze zijn verbonden via
waterstofbruggen. Tussen A en T zijn er twee H-bruggen; tussen C en G zijn er drie. Door
deze vaste basenparen zijn beide strengen in een DNA-molecuul complementair (uit de
volgorde van de nucleïnebasen in de ene streng kun je die van de andere streng afleiden).
De volgorde van de nucleïnebasen in een gen levert de genetische code voor een erfelijk
eigenschap.
Net voor het einde van het kopiëren van een chromosoom bestaat het uit twee identieke
chromatiden die nog verbonden zijn in het centromeer.
Sequentie: Volgorde waarin nucleotiden voorkomen in het DNA.
Gen : Een deel van DNA-molecuul dat de code voor 1 erfelijke eigenschap bevat. Bijv
oogkleur.
De invulling van dit gen is een allel. Bijv, de kleur blauw of bruin.
Het grootste gedeelte van het DNA bij de mens is niet coderend, o.a. de telomeren (98,5%).
Niet coderend DNA bevat repetitief DNA.
Repetitief DNA: korte stukjes DNA die herhaald worden.
, Sv h19 bio 6VWO
DNA-replicatie vindt plaats in de S-fase. De verbindingen tussen de basenparen ( A-T en C-G )
worden verbroken. DNA-polymerase schuift over de enkelvoudige ketens en bouwt vrije
DNA-nucleotiden in.
Voor DNA-analyse bepaal je de nucleotidesequentie van het genoom ( of een deel daarvan),
dit heet sequencing.
Het DNA in een celkern is beschermd door eiwitten. Daardoor krijgen bepaalde gevaarlijke
stoffen minder kans het DNA te beschadigen. Een belangrijke rol daarbij spelen de
verpakkingseiwitten van het DNA, de histonen. Steeds is een streng van 146 basenparen van
het DNA twee keer om een ‘bol’ gewikkeld, die bestaat uit acht histonen. Een extra ‘los’ H1-
histon houdt het geheel als een ‘veiligheidsspeld’ bijeen. Dat lukt goed, doordat de zure
fosfaatgroepen van het DNA hechten aan de basische histonen. Hier ontstaan nucleosomen.
Door bindingen tussen de histonen van de verschillende nucleosomen ontstaat een dikke
draad, deze chromatinedraad spiraliseert verder tot een compacte spiraal die samen met de
spiralen van andere chromosomen het chromatine in de kern vormt. Door deze manier van
opwikkelen past het twee meter lange DNA in de kern van de cellen in je lichaam.
In de kern van een niet-delende cel zijn met een elektronemicroscoop lichte en donkere
gebieden te zien. De donkere gebieden ontstaan door compact gespiraliseerde
chromatinedraden; in de lichte gebieden zijn deze minder compact. Door de open structuur
van de chromatinedraden in de lichte gebieden is genetische informatie voor het aanmaken
van een eiwit makkelijk af te lezen. De genen in de lichte gebieden kunnen tot expressie
komen, in de donkere gebieden vindt geen genexpressie plaats.
In het midden van de celkern van een eukaryoot ligt nog een donker deel: het
kernlichaampje (de nucleolus). Hier gaat het niet om chromatine, maar om een actieve plek
rond kernDNA waar de genen zich bevinden met informatie voor het vormen van ribosomaal
RNA (rRNA). In het kernlichaampje ontstaan uit rRNA en ribosomale eiwitten de ribosomen
die in het grondplasma nodig zijn bij de translatie.
In het centromeer en aan de uiteinden, de telomeren, is een chromatinedraad altijd sterk
gespiraliseerd. In deze gebieden liggen geen genen, ruim 90% van het DNA bevat geen
genen. Over de functie van dit niet-coderend DNA raakt steeds meer bekend, een functie is
het regelen van de activiteit van genen.
Bij oudere mensen verzwakken organen met een hoge energiebehoefte (zoals hersenen,
hart en skeletspieren) het eerst, onderzoekers denken dat dit komt doordat het DNA in hun
mitochondriën beschadigd raakt. Mitochondriaal DNA (mtDNA) is cirkelvormig, er liggen 37
genen, waarvan 13 informatie bevatten voor de vorming van enzymen nodig bij de laatste
stap van de dissimilatie van glucose, de oxidatieve fosforylering. De andere genen coderen
voor aminozuurtransportmoleculen betrokken bij de eiwitsynthese in het mitochondrium.
Het mtDNA heeft 10 x meer kans op een mutatie dan DNA in celkern, dat komt doordat
tijdens de oxidatieve fosforylering als bijproduct reactieve zuurstofmoleculen ontstaan. Deze
bevinden zich vlakbij mtDNA en kunnen leiden tot beschadigingen, het percentage
gemuteerd mtDNA in lichaamscellen neemt toe met de leeftijd. Komt dit boven een
bepaalde drempelwaarde, dan kunnen cellen onvoldoende energie vrijmaken mogelijke
oorzaak veroudering.
19.1
Eukaryoot: organisme met celkern
Prokaryoot: organisme zonder celkern
Genoom: Geheel aan erfelijke informatie in een cel.
Bij eukaryoten is dit kernDNA + mtDNA + DNA in bladgroenkorrels. Bij prokaryoten ligt het
DNA los in het cytoplasma. Dit komt voor in de vorm van een circulair-DNA Molecuul.
Sommige prokaryoten bezitten ook korte stukje circulair DNA (plasmiden).Plasmiden worden
vaak uitgewisseld tussen prokaryoten.
Je DNA bevat alle informatie voor het maken van de eiwitmoleculen die nodig zijn voor het
goed functioneren van je lichaam. DNA-moleculen bestaan uit twee lange strengen, ze zijn
dubbelstrengs. De beide strengen zijn in een spiraalvorm om elkaar gedraaid tot een
dubbele helix. Deoxyribonucleotiden zijn de bouwstenen van DNA-moleculen:
- Een fosfaatgroep
- Een suikermolecuul (deoxyribose)
- Nucleïnebase (stikstofbase)
Deoxyribose heeft vijf C-atomen die volgens een vaste afspraak genummerd zijn. Het eerste
(1’), het derde (3’) en het vijfde (5’) C-atoom hebben telkens een hydroxylgroep (-OH). Zit
aan het 1’ C-atoom een nucleïnebase, dan is het molecuul een deoxyribonucleoside. Zit er
aan het 5’ C-atoom ook een fosfaatgroep, dan is het een deoxyribonucleotide. In een DNA-
molecuul is steeds de fosfaatgroep van het 5’ C-atoom van een deoxyribonucleotide
verbonden met het 3’ C-atoom van het naastgelegen deoxyribonucleotide.
Het uiteinde van de streng waar de hydroxylgroep vrij blijft, is het 3’-einde; het uiteinde met
een vrije fosfaatroep het 5’-einde. De richting van beide strengen is tegengesteld, daardoor
ligt het 5’=einde van de ene streng naast het 3’-einde van de andere. De fosfaatgroepen
vormen samen met de suikermoleculen de zijkanten van de dubbele ‘DNA-wenteltrap’.
Daartussen zitten de ‘traptreden’, gevormd door twee gekoppelde nucleïnebase. In DNA:
Adenine (A), cytosine (C), guanine (G) en thymine (T). Ze zijn verbonden via
waterstofbruggen. Tussen A en T zijn er twee H-bruggen; tussen C en G zijn er drie. Door
deze vaste basenparen zijn beide strengen in een DNA-molecuul complementair (uit de
volgorde van de nucleïnebasen in de ene streng kun je die van de andere streng afleiden).
De volgorde van de nucleïnebasen in een gen levert de genetische code voor een erfelijk
eigenschap.
Net voor het einde van het kopiëren van een chromosoom bestaat het uit twee identieke
chromatiden die nog verbonden zijn in het centromeer.
Sequentie: Volgorde waarin nucleotiden voorkomen in het DNA.
Gen : Een deel van DNA-molecuul dat de code voor 1 erfelijke eigenschap bevat. Bijv
oogkleur.
De invulling van dit gen is een allel. Bijv, de kleur blauw of bruin.
Het grootste gedeelte van het DNA bij de mens is niet coderend, o.a. de telomeren (98,5%).
Niet coderend DNA bevat repetitief DNA.
Repetitief DNA: korte stukjes DNA die herhaald worden.
, Sv h19 bio 6VWO
DNA-replicatie vindt plaats in de S-fase. De verbindingen tussen de basenparen ( A-T en C-G )
worden verbroken. DNA-polymerase schuift over de enkelvoudige ketens en bouwt vrije
DNA-nucleotiden in.
Voor DNA-analyse bepaal je de nucleotidesequentie van het genoom ( of een deel daarvan),
dit heet sequencing.
Het DNA in een celkern is beschermd door eiwitten. Daardoor krijgen bepaalde gevaarlijke
stoffen minder kans het DNA te beschadigen. Een belangrijke rol daarbij spelen de
verpakkingseiwitten van het DNA, de histonen. Steeds is een streng van 146 basenparen van
het DNA twee keer om een ‘bol’ gewikkeld, die bestaat uit acht histonen. Een extra ‘los’ H1-
histon houdt het geheel als een ‘veiligheidsspeld’ bijeen. Dat lukt goed, doordat de zure
fosfaatgroepen van het DNA hechten aan de basische histonen. Hier ontstaan nucleosomen.
Door bindingen tussen de histonen van de verschillende nucleosomen ontstaat een dikke
draad, deze chromatinedraad spiraliseert verder tot een compacte spiraal die samen met de
spiralen van andere chromosomen het chromatine in de kern vormt. Door deze manier van
opwikkelen past het twee meter lange DNA in de kern van de cellen in je lichaam.
In de kern van een niet-delende cel zijn met een elektronemicroscoop lichte en donkere
gebieden te zien. De donkere gebieden ontstaan door compact gespiraliseerde
chromatinedraden; in de lichte gebieden zijn deze minder compact. Door de open structuur
van de chromatinedraden in de lichte gebieden is genetische informatie voor het aanmaken
van een eiwit makkelijk af te lezen. De genen in de lichte gebieden kunnen tot expressie
komen, in de donkere gebieden vindt geen genexpressie plaats.
In het midden van de celkern van een eukaryoot ligt nog een donker deel: het
kernlichaampje (de nucleolus). Hier gaat het niet om chromatine, maar om een actieve plek
rond kernDNA waar de genen zich bevinden met informatie voor het vormen van ribosomaal
RNA (rRNA). In het kernlichaampje ontstaan uit rRNA en ribosomale eiwitten de ribosomen
die in het grondplasma nodig zijn bij de translatie.
In het centromeer en aan de uiteinden, de telomeren, is een chromatinedraad altijd sterk
gespiraliseerd. In deze gebieden liggen geen genen, ruim 90% van het DNA bevat geen
genen. Over de functie van dit niet-coderend DNA raakt steeds meer bekend, een functie is
het regelen van de activiteit van genen.
Bij oudere mensen verzwakken organen met een hoge energiebehoefte (zoals hersenen,
hart en skeletspieren) het eerst, onderzoekers denken dat dit komt doordat het DNA in hun
mitochondriën beschadigd raakt. Mitochondriaal DNA (mtDNA) is cirkelvormig, er liggen 37
genen, waarvan 13 informatie bevatten voor de vorming van enzymen nodig bij de laatste
stap van de dissimilatie van glucose, de oxidatieve fosforylering. De andere genen coderen
voor aminozuurtransportmoleculen betrokken bij de eiwitsynthese in het mitochondrium.
Het mtDNA heeft 10 x meer kans op een mutatie dan DNA in celkern, dat komt doordat
tijdens de oxidatieve fosforylering als bijproduct reactieve zuurstofmoleculen ontstaan. Deze
bevinden zich vlakbij mtDNA en kunnen leiden tot beschadigingen, het percentage
gemuteerd mtDNA in lichaamscellen neemt toe met de leeftijd. Komt dit boven een
bepaalde drempelwaarde, dan kunnen cellen onvoldoende energie vrijmaken mogelijke
oorzaak veroudering.
