HOOFDSTUK 2 DNA
2.1 WAT KUN JE DOEN MET DNA?
Genetische modificatie: eigenschappen wijzigen. Hierbij wordt een gen van een organisme
overgebracht naar het DNA van een ander organisme.
✱ transgeen, GGO (genetisch gemodificeerd organisme), GMO (genetically modified
organism)
Gentherapie: hierbij brengt men genen met gezonde eigenschappen in bij patiënten met
een erfelijke aandoening.
✱ beenmergtransplantatie
2.2 DE BOUW EN FUNCTIE VAN DNA
DNA levert de instructies waardoor ribosomen verschillende eiwitten (proteïnen) kunnen
synthetiseren.
Genoom: geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme.
- Eukaryoten: het DNA in alle chromosomen in de celkern en DNA in de organellen
(mitochondriën en chloroplasten).
- 98,5% bestaat uit niet-coderend DNA: codeert niet voor eiwitten.
Regulerende functie bij de synthese van eiwitten.
- Prokaryoten: het DNA ligt los in het cytoplasma (circulair DNA-molecuul). Sommigen
bezitten plasmiden: korte stukjes circulair DNA.
DNA-molecuul = nucleïnezuur (= twee gekoppelde nucleotiden; A-T en C-G; helixstructuur
⟶nucleotiden lopen in tegengestelde richting!)
● monosachariden (desoxyribose): 5 C-atomen
● fosfaatgroep: gebonden aan het 5de C-atoom
● stikstofbase: 1e C-atoom
✱ aan het 3de C-atoom zit een OH-groep die een binding aan kan gaan met een
andere nucleotide
1
, DNA-moleculen zijn complementair: vaste basenparing.
- Adenine + Thymine
- Cytosine + Guanine
DNA-keten is rond een aantal eiwitten (histonen) gewikkeld. Hierdoor zijn ze compacter.
- aantal histonen + DNA = nucleosoom
- tussen twee opeenvolgende nucleosomen bevindt zich koppelings-DNA.
DNA-sequentie
Sequentie: de volgorde waarin nucleotiden zijn gerangschikt.
2.3 DNA-REPLICATIE
Replicatie van DNA vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus. In het kernplasma
bevinden zich o.a. vrije nucleotiden: dATP, dTTP, dGTP en dCTP.
● desoxyribose (d)
● base (A, T, G of C)
● 3 fosfaatgroepen (TP)
- de bindingen bevatten veel energie. Door 2 groepen af te splitsen komt
energie vrij.
DNA-replicatie begint bij een replicatiestartpunt.
1. In twee richtingen worden waterstofbruggen
verbroken door het enzym helicase. De helixstructuur
verdwijnt en de 2 strengen van het molecuul gaan uit
elkaar; replicatiebel.
- Eukaryoten: veel replicatiestartpunten per
molecuul.
- Prokaryoten: één replicatiestartpunt per molecuul.
2. Op de plaats waar de basenparing is verbroken, binden single-stand binding
proteïnen: voorkomen dat de vrijgekomen basen in een streng van een replicatiebel
opnieuw waterstofbruggen vormen met de vrijgekomen basen in de andere streng.
3. Enzym DNA-polymerase (leest van 3’ naar 5’) schuift langs de enkelvoudige ketens
en bindt dATP, dTTP, dGTP of dCTP uit het kernplasma aan de vrijgekomen
stikstofbasen
- hiervoor worden de vrijgekomen energie bij het afsplitsen van de 2
fosfaatgroepen gebruikt.
4. Er ontstaan twee dubbelstrengs DNA-moleculen die elk uit een oude + nieuwe keten
bestaan.
5. Replicatie langs één streng vindt in 2 richtingen plaats.
1. In een richting: DNA-polymerase kan vanaf het replicatiestartpunt het uit
elkaar gaan van de ketens volgen om de leidende streng te synthetiseren.
2. Andere richting: DNA-polymerase kan steeds maar korte stukjes DNA
synthetiseren, doordat dit achterwaarts gebeurt. Het enzym DNA-ligase
koppelt de korte DNA-fragmenten aan elkaar, waardoor de volgende streng
wordt gevormd.
2
2.1 WAT KUN JE DOEN MET DNA?
Genetische modificatie: eigenschappen wijzigen. Hierbij wordt een gen van een organisme
overgebracht naar het DNA van een ander organisme.
✱ transgeen, GGO (genetisch gemodificeerd organisme), GMO (genetically modified
organism)
Gentherapie: hierbij brengt men genen met gezonde eigenschappen in bij patiënten met
een erfelijke aandoening.
✱ beenmergtransplantatie
2.2 DE BOUW EN FUNCTIE VAN DNA
DNA levert de instructies waardoor ribosomen verschillende eiwitten (proteïnen) kunnen
synthetiseren.
Genoom: geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme.
- Eukaryoten: het DNA in alle chromosomen in de celkern en DNA in de organellen
(mitochondriën en chloroplasten).
- 98,5% bestaat uit niet-coderend DNA: codeert niet voor eiwitten.
Regulerende functie bij de synthese van eiwitten.
- Prokaryoten: het DNA ligt los in het cytoplasma (circulair DNA-molecuul). Sommigen
bezitten plasmiden: korte stukjes circulair DNA.
DNA-molecuul = nucleïnezuur (= twee gekoppelde nucleotiden; A-T en C-G; helixstructuur
⟶nucleotiden lopen in tegengestelde richting!)
● monosachariden (desoxyribose): 5 C-atomen
● fosfaatgroep: gebonden aan het 5de C-atoom
● stikstofbase: 1e C-atoom
✱ aan het 3de C-atoom zit een OH-groep die een binding aan kan gaan met een
andere nucleotide
1
, DNA-moleculen zijn complementair: vaste basenparing.
- Adenine + Thymine
- Cytosine + Guanine
DNA-keten is rond een aantal eiwitten (histonen) gewikkeld. Hierdoor zijn ze compacter.
- aantal histonen + DNA = nucleosoom
- tussen twee opeenvolgende nucleosomen bevindt zich koppelings-DNA.
DNA-sequentie
Sequentie: de volgorde waarin nucleotiden zijn gerangschikt.
2.3 DNA-REPLICATIE
Replicatie van DNA vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus. In het kernplasma
bevinden zich o.a. vrije nucleotiden: dATP, dTTP, dGTP en dCTP.
● desoxyribose (d)
● base (A, T, G of C)
● 3 fosfaatgroepen (TP)
- de bindingen bevatten veel energie. Door 2 groepen af te splitsen komt
energie vrij.
DNA-replicatie begint bij een replicatiestartpunt.
1. In twee richtingen worden waterstofbruggen
verbroken door het enzym helicase. De helixstructuur
verdwijnt en de 2 strengen van het molecuul gaan uit
elkaar; replicatiebel.
- Eukaryoten: veel replicatiestartpunten per
molecuul.
- Prokaryoten: één replicatiestartpunt per molecuul.
2. Op de plaats waar de basenparing is verbroken, binden single-stand binding
proteïnen: voorkomen dat de vrijgekomen basen in een streng van een replicatiebel
opnieuw waterstofbruggen vormen met de vrijgekomen basen in de andere streng.
3. Enzym DNA-polymerase (leest van 3’ naar 5’) schuift langs de enkelvoudige ketens
en bindt dATP, dTTP, dGTP of dCTP uit het kernplasma aan de vrijgekomen
stikstofbasen
- hiervoor worden de vrijgekomen energie bij het afsplitsen van de 2
fosfaatgroepen gebruikt.
4. Er ontstaan twee dubbelstrengs DNA-moleculen die elk uit een oude + nieuwe keten
bestaan.
5. Replicatie langs één streng vindt in 2 richtingen plaats.
1. In een richting: DNA-polymerase kan vanaf het replicatiestartpunt het uit
elkaar gaan van de ketens volgen om de leidende streng te synthetiseren.
2. Andere richting: DNA-polymerase kan steeds maar korte stukjes DNA
synthetiseren, doordat dit achterwaarts gebeurt. Het enzym DNA-ligase
koppelt de korte DNA-fragmenten aan elkaar, waardoor de volgende streng
wordt gevormd.
2
