Van genoom tot populatie
LES 1 DNA ALS DRAGER VAN ERFELIJK MATERIAAL
Hoe ziet DNA eruit?
Watson en Crick ontdekken in 1953 de structuur van DNA
Dubbele helix
Buitenkant: fosfaat en suikers, binnenkant: base.
Basis DNA is nucleotide.
Bouwstenen DNA = nucleotiden
3 bindingsites (2 covalent, 1 niet-covalent).
Suiker: aan elke koolstof zit een OH.
Base: maakt binding met andere base, H-bruggen, niet-
covalente binding.
A-T: 2 bindingen
C-G: 3 bindingen
Adenine en guanine bestaan uit een dubbelring.
Thymine en cytosine hebben een enkele ring.
Grote moleculen, dus van adenine en guanine = purines
(A en G)
Enkele ring = pyrimidine (T en C)
Alleen als backbones in tegengesteld richting lopen dus
van 3’ → 5’ en 5’→3’
DNA strengen lopen ANTIPARALLEL
DNA: breedte = 2nm.
Fosfodiester binding: hierdoor zitten de nucleotiden aan vast. Ester: tussen fosforzuur en OH groep.
,Zit tegenover elkaar: 5’-ATCCG-3’ → 3’ TAGGC 5’
Links = 5’
CGGAT, linkerkant = 5’ rechterkant = 3’
Wat maakt dubbelstrengs DNA geschikt als de drager van genetische informatie?
• De info in DNA is dubbel opgeslagen
- Maakt herstellen van fouten mogelijk
- Maakt kopiëren makkelijk
• DNA is door dubbele helix structuur stabiel en kan heel veel nucleotiden bevatten en dus
heel veel informatie opslaan
Wat maakt DNA geschikt als drager van genetische informatie?
DNA is een relatief stabiel molecuul
- DNA van vele duizenden jaren oud (mummies, bevroren mammoeten, neanderthalers) kan
nog gelezen worden.
DNA van zoogdier heeft ongeveer 3 miljard unieke basenparen (bp) = ongeveer 1m lang.
In maar klein aantal DNA ketens = chromosomen
DNA zit in chromosomen.
,Hoe zit de genetische informatie op een DNA molecuul opgeslagen?
DNA is lineaire code
DNA is niet symmetrisch
• Kat is niet tak
• 2345 is niet 5432
• ATCCG is niet GCCTA
• 5’ kant = begin = links
• 3’ kant = eind = rechts
We geven vaak maar 1 van de strengen van dubbelstrengs DNA weer.
Welke?
Hangt af waar DNA zit.
Welke informatie zit er in DNA?
DNA is een recept/instructie waarmee een organisme zichzelf kan namaken en in stand houden
DNA bevat informatie over:
• Samenstelling van componenten van een cel
• Volgorde van maken en hoeveelheid van componenten
Welke componenten?
• Lipiden?
• Suikers?
• Eiwitten?
• Nucleïnezuren?
DNA bevat informatie over samenstelling van:
• DNA
• RNA
• Eiwitten
Eiwitten maken de cel: de fosfolipiden, suikers etc.
Wat is een gen?
• Een gen bevat de info voor de samenstelling en regulering van een eiwit of RNA
Een gen bestaat uit:
• Coderend gedeelte = de samenstelling van eiwit
• Regulerend gedeelte = hoeveelheid van een eiwit
, DNA is lineaire code
• Vooral coderend gedeelte
DNA heeft ook structurele/ruimtelijke info
• Regulerende code is meer slot-sleutel
Hoeveel genen zitten op DNA?
Dieren hebben 20-50 paar chromosomen
300-3000 genen per chromosomen
104 tot 106 baseparen per gen
3 x 109 unieke base paren = 6 miljard totaal
LES 2 DNA REPLICATIE
Replicatie loopt uit de hand: kan een tumor vormen.
Baseparing leidt tot een kopieermechanisme.
Oorspronkelijke DNA streng dient als matrijs (=template) voor nieuwe streng
Replicatie DNA
Beide strengen als template gebruikt
Wanneer DNA replicatie?
Als de cel deelt
• Bacterie elk uur
• Zoogdier cel. Afhankelijk van celtype:
LES 1 DNA ALS DRAGER VAN ERFELIJK MATERIAAL
Hoe ziet DNA eruit?
Watson en Crick ontdekken in 1953 de structuur van DNA
Dubbele helix
Buitenkant: fosfaat en suikers, binnenkant: base.
Basis DNA is nucleotide.
Bouwstenen DNA = nucleotiden
3 bindingsites (2 covalent, 1 niet-covalent).
Suiker: aan elke koolstof zit een OH.
Base: maakt binding met andere base, H-bruggen, niet-
covalente binding.
A-T: 2 bindingen
C-G: 3 bindingen
Adenine en guanine bestaan uit een dubbelring.
Thymine en cytosine hebben een enkele ring.
Grote moleculen, dus van adenine en guanine = purines
(A en G)
Enkele ring = pyrimidine (T en C)
Alleen als backbones in tegengesteld richting lopen dus
van 3’ → 5’ en 5’→3’
DNA strengen lopen ANTIPARALLEL
DNA: breedte = 2nm.
Fosfodiester binding: hierdoor zitten de nucleotiden aan vast. Ester: tussen fosforzuur en OH groep.
,Zit tegenover elkaar: 5’-ATCCG-3’ → 3’ TAGGC 5’
Links = 5’
CGGAT, linkerkant = 5’ rechterkant = 3’
Wat maakt dubbelstrengs DNA geschikt als de drager van genetische informatie?
• De info in DNA is dubbel opgeslagen
- Maakt herstellen van fouten mogelijk
- Maakt kopiëren makkelijk
• DNA is door dubbele helix structuur stabiel en kan heel veel nucleotiden bevatten en dus
heel veel informatie opslaan
Wat maakt DNA geschikt als drager van genetische informatie?
DNA is een relatief stabiel molecuul
- DNA van vele duizenden jaren oud (mummies, bevroren mammoeten, neanderthalers) kan
nog gelezen worden.
DNA van zoogdier heeft ongeveer 3 miljard unieke basenparen (bp) = ongeveer 1m lang.
In maar klein aantal DNA ketens = chromosomen
DNA zit in chromosomen.
,Hoe zit de genetische informatie op een DNA molecuul opgeslagen?
DNA is lineaire code
DNA is niet symmetrisch
• Kat is niet tak
• 2345 is niet 5432
• ATCCG is niet GCCTA
• 5’ kant = begin = links
• 3’ kant = eind = rechts
We geven vaak maar 1 van de strengen van dubbelstrengs DNA weer.
Welke?
Hangt af waar DNA zit.
Welke informatie zit er in DNA?
DNA is een recept/instructie waarmee een organisme zichzelf kan namaken en in stand houden
DNA bevat informatie over:
• Samenstelling van componenten van een cel
• Volgorde van maken en hoeveelheid van componenten
Welke componenten?
• Lipiden?
• Suikers?
• Eiwitten?
• Nucleïnezuren?
DNA bevat informatie over samenstelling van:
• DNA
• RNA
• Eiwitten
Eiwitten maken de cel: de fosfolipiden, suikers etc.
Wat is een gen?
• Een gen bevat de info voor de samenstelling en regulering van een eiwit of RNA
Een gen bestaat uit:
• Coderend gedeelte = de samenstelling van eiwit
• Regulerend gedeelte = hoeveelheid van een eiwit
, DNA is lineaire code
• Vooral coderend gedeelte
DNA heeft ook structurele/ruimtelijke info
• Regulerende code is meer slot-sleutel
Hoeveel genen zitten op DNA?
Dieren hebben 20-50 paar chromosomen
300-3000 genen per chromosomen
104 tot 106 baseparen per gen
3 x 109 unieke base paren = 6 miljard totaal
LES 2 DNA REPLICATIE
Replicatie loopt uit de hand: kan een tumor vormen.
Baseparing leidt tot een kopieermechanisme.
Oorspronkelijke DNA streng dient als matrijs (=template) voor nieuwe streng
Replicatie DNA
Beide strengen als template gebruikt
Wanneer DNA replicatie?
Als de cel deelt
• Bacterie elk uur
• Zoogdier cel. Afhankelijk van celtype:
