Hoorcollege 1(12-9-17):
DNA inleiding:
Het centrale dogma van biologie is dat informate niet terug vertaald kan worden van eiwit naar RNA
en RNA naar DNA.
Waarom is DNA de drager van ons erfelijk materiaal? Het kan makkelijk in en uit elkaar en het is
dubbelstrengs. Dubbelstrengs geef meer stabiliteit en het is complementair (geheugen). DNA is
compact, weinig bouwstenen nodig, eenvoudig met veel variatiemogelijkhmeden. Je moet het
kunnen verdelen over 2 nahomelingen en er is ruimte voor verandering.
Experiment: Als je levende bacteriën in een muis doet wordt hij ziek. Als je de bacteriën dood met
hitte wordt de muis niet ziek. Als je een mutante bacterie hebt zonder celwand maken ze niet meer
de muis ziek. Er zaten dus componenten in de wand die nodig waren om de muis ziek te maken. Als
je de dode bacteriën + mutante bacteriën mixt kunnen ze ineens wel de muis doden. Als je deze
ziekteverwekker weer isoleert zijn de bacteriën weer in staat om te doden. Ze hebben het DNA uit de
door hitte gedode bacteriën toegevoegd aan de mutant bacterie en zo werd de functe hersteld. p
het DNA zit dus de informate om te infecteren.
DNA is gemaakt van deoxyribose, fosfaatgroepen en
nucleotiden(met basen). Bij RNA heb je ribose. Aan de 1’ zit de
base, de 5’ en 3’ geven de richtng aan van het DNA. Dit moet je
kunnen tekenen:
Pyrimidine heef 1 ring (cytosine, thymine en uracil) en purine heef ringen(adenine en guanine).
De zijgroepen van de basen zijn belangrijk voor de waterstofruggen. Een nucleotde is een
deoxyribose gekoppeld met 1’ aan de base en aan 5’ een fosfaat die weer koppelt aan het volgende
nucleotde bij 3’. De deoxyribonucleotden lijken op ATP, ze zijn allemaal hoog energetsch, de
dubbele fosfaat (pyrophosphate) wordt afgesplitst en de energie die daarbij vrijkomt wordt gebruikt
voor DNA synthese.
Het percentage A in DNA is hetzelfde als T en G=C. De minor groove is de groeve waar de basen aan
elkaar gekoppeld zijn(tussen de strengen). De majkor groove is de groeve tussen de windingen van de
gekoppelde strengen. Base staching: baseparen zijn haaks op de backbone gekoppeld als traptreden.
Je hebt ongeveer 10 baseparen per turn. De strengen hebben een tegengestelde richtng. Je schrijf
altjd van 5’ naar 3’.
, m te kunnen repliceren/afezen etc. moet je DNA kunnen openen tot enkele strengen
(denatureren). Bij hogere temperatuur of pH denatureert het DNA, bij lage temperatuur of pH
renatureert(mybridisatie) het weer.
DNA replicatie:
Je maakt DNA van DNA, hierbij is DNA polymerase nodig. Je repliceert allebei de strengen
afzonderlijk van elkaar en krijgt hierbij keer hetzelfde molecuul. Dit proces gebruiken we bij PCR.
PCR is een snelle en accurate methode om specifeke DNA sequentes te synthetseren. Als er naar
een nucleotde gevraagd wordt dan zeg je dATP, dGTP, dTTP & dCTP. Oligonucleotiden: 1 polymeer
met paar nucleotden, wordt gebruikt als primer. Voor PCR heb je deoxynucleotden,
oligonucleotden, DNA, magnesium(co-factor voor substraatbinding door enzym) en DNA polymerase
nodig). Dit is hoe een PCR gaat:
1st cycle: Eerst moet je het verhitten tot 95 graden, dan is het DNA gedenatureerd. Dan
verlaag je de temperatuur zodat de primers aan specifeke delen kunnen hechten(55
graden). De ene aan de ene streng andere aan andere streng. Dan wordt complementair
DNA gesynthetseerd (( graden). Je hebt nu 0 goed product.
2nd cycle: Weer verhitten tot 95 graden en primers erbij gooien (55 graden) waarna ze weer
nieuw DNA maken (( graden). Je hebt nog steeds 0 goed product
3rd cycle: Weer hetzelfde, je hebt nu goed product. De volgende cyclussen verhoogd het
aantal goed product exponenteel.
Echte cellen kunnen niet naar 95 graden om hun DNA op te smelten, die doen
het anders. Dit noemen we semi-conservatieve replicate. Je houdt de helf en
maakt de helf nieuw(gekoppeld aan de oude helf).
Experiment: Medium met zwaar maar niet reactef isotoop van stkstof. Ze
groeiden E-coli in het medium met zwaar stkstof (alle moleculen in bacterie
was zwaar). Als je ze overzet naar medium met licht stkstof, vanaf nu is alles
wat wordt ingebouwd licht stkstof. Nu kan je de gewichtsverdeling in DNA
bepalen na een bepaald aantal generates.
, DNA polymerase synthetseert altjd van 5’ naar 3’.
Substraat zijn de deoxynucleotiden(dNTP), enzym is
DNA polymerase en template is enkelstrengs DNA. Als je
wilt controleren of DNA synthese goed is gegaan is het
belangrijk om van 5’ naar 3’ te gaan. Als de cel dat
herkent kan het foute nucleotde gewoon worden
afgeknipt, er is dan een H groep over
waardoor er een nieuwe nucleotde kan
inbouwen (qua energie, andere kant heef geen
energie). DNA melicase is ATP gedreven en bindt
aan DNA om vervolgens de strengen uit elkaar
te duwen van 5’ naar 3’ toe. Je kan op de streng
waar helicase niet omheen zit direct
synthetseren(leading strand). De streng waar
helicase op zit krijg je ohazahi
fragmenten(lagging strand). DNA polymerase
heef altjd een primer nodig, dit stuk wordt
vervangen bij het volgende okazaki fragment. 1
van de enzymen in het DNA polymerase
complex is een primase(kan primer synthetseren voor de okazaki fragmenten). Er zijn altjd
meerdere origins of replication op chromosomen. p het uiteinde heb je telomeren, deze worden
iedere replicate korter. Het enzym telomerase gaat het verkorten tegen, het maakt een kunstmatge
primer.
Bij circulair DNA (bacteriën) heb je replicatievorhen(altjd even aantal). Het circulaire DNA wordt
opengeduwd en bij het laatste stuk krijg je supercoiling, daar draait het heel erg in elkaar. Het zorgt
voor veel spanning op het DNA en er zijn methodes om het te ontspannen(topoisomerase).
Hoorcollege 2(13-9-17):
Regulatie van replicatie:
Het moet niet te vaak en niet te langzaam gebeuren. Replicate van DNA moet gekoppeld zijn aan de
celcyclus (eigenlijk kerncyclus, kan alleen bij eukaryoten). In de S fase is de DNA replicate.
rganismen zonder kern hebben geen strikt gecontroleerde celcyclus (geen checkpoints). Origin of
replication bij bacteriën zit vastgekoppeld met een membraaneiwitcomplex aan het membraan. De
groei van bacteriën is in het midden, je krijgt een groeiband. Door celgroei splitst dit
membraancomplex (met daaraan vast de origin of replicaton),
hierdoor krijg je uiteindelijk losse circulaire
chromosomen/plasmiden. rigin of replicaton wordt vaak
gemetmyleerd zodat er niet te snel nog een replicate plaatsvindt.
Planten en dieren delen langzaam, gist en schimmels delen snel.
De lineaire chromosomen hebben dus ook meerdere origins of
replicaton.
Een origin of replicaton moet en mag maar 1 keer per celcyclus
“gaan”. Alle origins op replicaton zijn de hele celcyclus lang bezet
met eiwitten (origin recognition complex, deze wordt verder
herkent door de cel als origin of replicaton niet het DNA zelf). Cell
DNA inleiding:
Het centrale dogma van biologie is dat informate niet terug vertaald kan worden van eiwit naar RNA
en RNA naar DNA.
Waarom is DNA de drager van ons erfelijk materiaal? Het kan makkelijk in en uit elkaar en het is
dubbelstrengs. Dubbelstrengs geef meer stabiliteit en het is complementair (geheugen). DNA is
compact, weinig bouwstenen nodig, eenvoudig met veel variatiemogelijkhmeden. Je moet het
kunnen verdelen over 2 nahomelingen en er is ruimte voor verandering.
Experiment: Als je levende bacteriën in een muis doet wordt hij ziek. Als je de bacteriën dood met
hitte wordt de muis niet ziek. Als je een mutante bacterie hebt zonder celwand maken ze niet meer
de muis ziek. Er zaten dus componenten in de wand die nodig waren om de muis ziek te maken. Als
je de dode bacteriën + mutante bacteriën mixt kunnen ze ineens wel de muis doden. Als je deze
ziekteverwekker weer isoleert zijn de bacteriën weer in staat om te doden. Ze hebben het DNA uit de
door hitte gedode bacteriën toegevoegd aan de mutant bacterie en zo werd de functe hersteld. p
het DNA zit dus de informate om te infecteren.
DNA is gemaakt van deoxyribose, fosfaatgroepen en
nucleotiden(met basen). Bij RNA heb je ribose. Aan de 1’ zit de
base, de 5’ en 3’ geven de richtng aan van het DNA. Dit moet je
kunnen tekenen:
Pyrimidine heef 1 ring (cytosine, thymine en uracil) en purine heef ringen(adenine en guanine).
De zijgroepen van de basen zijn belangrijk voor de waterstofruggen. Een nucleotde is een
deoxyribose gekoppeld met 1’ aan de base en aan 5’ een fosfaat die weer koppelt aan het volgende
nucleotde bij 3’. De deoxyribonucleotden lijken op ATP, ze zijn allemaal hoog energetsch, de
dubbele fosfaat (pyrophosphate) wordt afgesplitst en de energie die daarbij vrijkomt wordt gebruikt
voor DNA synthese.
Het percentage A in DNA is hetzelfde als T en G=C. De minor groove is de groeve waar de basen aan
elkaar gekoppeld zijn(tussen de strengen). De majkor groove is de groeve tussen de windingen van de
gekoppelde strengen. Base staching: baseparen zijn haaks op de backbone gekoppeld als traptreden.
Je hebt ongeveer 10 baseparen per turn. De strengen hebben een tegengestelde richtng. Je schrijf
altjd van 5’ naar 3’.
, m te kunnen repliceren/afezen etc. moet je DNA kunnen openen tot enkele strengen
(denatureren). Bij hogere temperatuur of pH denatureert het DNA, bij lage temperatuur of pH
renatureert(mybridisatie) het weer.
DNA replicatie:
Je maakt DNA van DNA, hierbij is DNA polymerase nodig. Je repliceert allebei de strengen
afzonderlijk van elkaar en krijgt hierbij keer hetzelfde molecuul. Dit proces gebruiken we bij PCR.
PCR is een snelle en accurate methode om specifeke DNA sequentes te synthetseren. Als er naar
een nucleotde gevraagd wordt dan zeg je dATP, dGTP, dTTP & dCTP. Oligonucleotiden: 1 polymeer
met paar nucleotden, wordt gebruikt als primer. Voor PCR heb je deoxynucleotden,
oligonucleotden, DNA, magnesium(co-factor voor substraatbinding door enzym) en DNA polymerase
nodig). Dit is hoe een PCR gaat:
1st cycle: Eerst moet je het verhitten tot 95 graden, dan is het DNA gedenatureerd. Dan
verlaag je de temperatuur zodat de primers aan specifeke delen kunnen hechten(55
graden). De ene aan de ene streng andere aan andere streng. Dan wordt complementair
DNA gesynthetseerd (( graden). Je hebt nu 0 goed product.
2nd cycle: Weer verhitten tot 95 graden en primers erbij gooien (55 graden) waarna ze weer
nieuw DNA maken (( graden). Je hebt nog steeds 0 goed product
3rd cycle: Weer hetzelfde, je hebt nu goed product. De volgende cyclussen verhoogd het
aantal goed product exponenteel.
Echte cellen kunnen niet naar 95 graden om hun DNA op te smelten, die doen
het anders. Dit noemen we semi-conservatieve replicate. Je houdt de helf en
maakt de helf nieuw(gekoppeld aan de oude helf).
Experiment: Medium met zwaar maar niet reactef isotoop van stkstof. Ze
groeiden E-coli in het medium met zwaar stkstof (alle moleculen in bacterie
was zwaar). Als je ze overzet naar medium met licht stkstof, vanaf nu is alles
wat wordt ingebouwd licht stkstof. Nu kan je de gewichtsverdeling in DNA
bepalen na een bepaald aantal generates.
, DNA polymerase synthetseert altjd van 5’ naar 3’.
Substraat zijn de deoxynucleotiden(dNTP), enzym is
DNA polymerase en template is enkelstrengs DNA. Als je
wilt controleren of DNA synthese goed is gegaan is het
belangrijk om van 5’ naar 3’ te gaan. Als de cel dat
herkent kan het foute nucleotde gewoon worden
afgeknipt, er is dan een H groep over
waardoor er een nieuwe nucleotde kan
inbouwen (qua energie, andere kant heef geen
energie). DNA melicase is ATP gedreven en bindt
aan DNA om vervolgens de strengen uit elkaar
te duwen van 5’ naar 3’ toe. Je kan op de streng
waar helicase niet omheen zit direct
synthetseren(leading strand). De streng waar
helicase op zit krijg je ohazahi
fragmenten(lagging strand). DNA polymerase
heef altjd een primer nodig, dit stuk wordt
vervangen bij het volgende okazaki fragment. 1
van de enzymen in het DNA polymerase
complex is een primase(kan primer synthetseren voor de okazaki fragmenten). Er zijn altjd
meerdere origins of replication op chromosomen. p het uiteinde heb je telomeren, deze worden
iedere replicate korter. Het enzym telomerase gaat het verkorten tegen, het maakt een kunstmatge
primer.
Bij circulair DNA (bacteriën) heb je replicatievorhen(altjd even aantal). Het circulaire DNA wordt
opengeduwd en bij het laatste stuk krijg je supercoiling, daar draait het heel erg in elkaar. Het zorgt
voor veel spanning op het DNA en er zijn methodes om het te ontspannen(topoisomerase).
Hoorcollege 2(13-9-17):
Regulatie van replicatie:
Het moet niet te vaak en niet te langzaam gebeuren. Replicate van DNA moet gekoppeld zijn aan de
celcyclus (eigenlijk kerncyclus, kan alleen bij eukaryoten). In de S fase is de DNA replicate.
rganismen zonder kern hebben geen strikt gecontroleerde celcyclus (geen checkpoints). Origin of
replication bij bacteriën zit vastgekoppeld met een membraaneiwitcomplex aan het membraan. De
groei van bacteriën is in het midden, je krijgt een groeiband. Door celgroei splitst dit
membraancomplex (met daaraan vast de origin of replicaton),
hierdoor krijg je uiteindelijk losse circulaire
chromosomen/plasmiden. rigin of replicaton wordt vaak
gemetmyleerd zodat er niet te snel nog een replicate plaatsvindt.
Planten en dieren delen langzaam, gist en schimmels delen snel.
De lineaire chromosomen hebben dus ook meerdere origins of
replicaton.
Een origin of replicaton moet en mag maar 1 keer per celcyclus
“gaan”. Alle origins op replicaton zijn de hele celcyclus lang bezet
met eiwitten (origin recognition complex, deze wordt verder
herkent door de cel als origin of replicaton niet het DNA zelf). Cell
