Hoorcollege DNA replicatie h5 Cellen & Weefsels
Genome size and mutation rate
- E coli is 4*10^6 nucleotide paren
- Mensen hebben 3*10^9 nucleotide paren
- Mutatoin rate = 1 nucleotide per 10^10 per cel generatie
o In mensen zijn er 100 celdelingen nodig voor een nieuwe sperma/ei cel, dit
betekent dat elk kind dan 70 nieuwe mutaties heeft
o Mutation rate limiteert de grootte van het genoom, freqentie van mutatie
bepaalt hoeveel genoom je kan onderhouden.
- De helft van ons genoom is opgemaakt uit transposons = niet belangrijke sequenties
o Het menselijke genoom bevat veel niet-essentiele sequenties
Replication
- Er vinden meerdere stappen plaats tijdens de replicatie, elk kan zorgen voor
verminderde fouten in de replicatie
o 5’ – 3’ polymerisatie: 1 in 10^5 errors per toegevoegde nucleotide
o 3’ – 5’ exonucleolytic proofreading: 1 in 10^2 errors per toegevoegde
nucleotide
o Strand-directed mismatch repair: 1 in 10^3 errors per toegevoegde
nucleotide
o Gezamelijk: 1 in 10^10 errors per toegevoegde nucleotide
DNA polymerase
- Voegt nucleotide toe aan de 3’ uiteinde van het DNA
o Katalyseert de reactie
o Controleert de base paren
Vormt een dicht complex om het base paar en als het niet volledig past
corrigeert hij het
Exonucleolytic proofreading verklaart waarom DNA polymerase
alleen van 5’ – 3’ werkt. Fosfaatgroep zit aan de 5’ kant, als je deze er
af zou halen door hier te koppelen houd je geen materiaal meer over om
een hoge energie verbinding te maken
- Bevat 2 katalytische sites
o Polymerase site die zorgt voor de toevoeging van nucleotiden
o Editing site waar uiteinde van het DNA met een verkeerd gekoppelde
nucleotide heen getransporteerd wordt en hier worde de nucleotide ontkoppeld
- DNA polymerase kan alleen binden op een RNA primer
o DNA primase creëert deze primer, is een RNA polymerase
o RNA bevat een andere suiker zodat deze makkelijk valt te herkennen en te
vervangen
DNA primase maakt veel fouten
LEER DNA REPLICATIE EN ALLE COMPONENTEN
, DNA replicatie
- De leading strand kan continue gesynthetiseerd worden
- De lagging strand wordt ik kleine stukjes gesynthetiseerd omdat de replicatie alleen
van 5’ – 3’
- DNA polymerase houdt zich niet goed vast aan het DNA, sliding clamp is een klem
die de polymerase aan het DNA vast houdt
o Sliding clamp loader (ATPase) zet de sliding clamp er op
Verdere replicatie fouten
- Strand-directed mismatch repair verwijdert nog overgebleven replicatie fouten
o De nieuwe streng wordt gecorrigieerd als deze niet matcht met de oude
- In bacterien: dam methylase (DNA adenine methylase) methyleert A’s, dit gebeurt
langzaam. Een nieuwe streng is minder gemethyleerd, dit wordt herkent door een
ander enzym wat hier soms knipt (nicks)
o MutS herkent deze nicks en bindt aan DNA en probeert dit te buigen. Op
plekken waar een mismatch zit is DNA meer buigzaam. Knipt de fout uit de
streng met een nic
- In eukaryoten is geen dam eiwit maar bevat de nieuwe streng nog steeds nicks, door
okazaki fragmenten aan de legging strand. Aan de leading strand wordt geknipt
Topoisomerase
- Zorgen dat het DNA niet constant een dubbele helix is, knipt dit steeds in om de torso
stress te verminderen
o Topoisomerase I: heeft een tyrosine die zich covalent kan koppelen aan de 5’
kant van het DNA (komt een vrije 3’). Een enkele verbinding is vrij om te
draaien. Topoisomerase kan zich ontkoppelen door de verbinding weer te
herstellen, gebruikt geen ATP
o Topoisomerase II: kan 2 strengen van DNA tegelijk doorknippen zonder dat
het los raakt. Door deze opening kan een andere DNA strand heen om de
knoop los te maken. Gebruikt ATP
DNA replication in bacteria
- 1 origin of replication in ciculair DNA
o AT rijke sequentie
Genome size and mutation rate
- E coli is 4*10^6 nucleotide paren
- Mensen hebben 3*10^9 nucleotide paren
- Mutatoin rate = 1 nucleotide per 10^10 per cel generatie
o In mensen zijn er 100 celdelingen nodig voor een nieuwe sperma/ei cel, dit
betekent dat elk kind dan 70 nieuwe mutaties heeft
o Mutation rate limiteert de grootte van het genoom, freqentie van mutatie
bepaalt hoeveel genoom je kan onderhouden.
- De helft van ons genoom is opgemaakt uit transposons = niet belangrijke sequenties
o Het menselijke genoom bevat veel niet-essentiele sequenties
Replication
- Er vinden meerdere stappen plaats tijdens de replicatie, elk kan zorgen voor
verminderde fouten in de replicatie
o 5’ – 3’ polymerisatie: 1 in 10^5 errors per toegevoegde nucleotide
o 3’ – 5’ exonucleolytic proofreading: 1 in 10^2 errors per toegevoegde
nucleotide
o Strand-directed mismatch repair: 1 in 10^3 errors per toegevoegde
nucleotide
o Gezamelijk: 1 in 10^10 errors per toegevoegde nucleotide
DNA polymerase
- Voegt nucleotide toe aan de 3’ uiteinde van het DNA
o Katalyseert de reactie
o Controleert de base paren
Vormt een dicht complex om het base paar en als het niet volledig past
corrigeert hij het
Exonucleolytic proofreading verklaart waarom DNA polymerase
alleen van 5’ – 3’ werkt. Fosfaatgroep zit aan de 5’ kant, als je deze er
af zou halen door hier te koppelen houd je geen materiaal meer over om
een hoge energie verbinding te maken
- Bevat 2 katalytische sites
o Polymerase site die zorgt voor de toevoeging van nucleotiden
o Editing site waar uiteinde van het DNA met een verkeerd gekoppelde
nucleotide heen getransporteerd wordt en hier worde de nucleotide ontkoppeld
- DNA polymerase kan alleen binden op een RNA primer
o DNA primase creëert deze primer, is een RNA polymerase
o RNA bevat een andere suiker zodat deze makkelijk valt te herkennen en te
vervangen
DNA primase maakt veel fouten
LEER DNA REPLICATIE EN ALLE COMPONENTEN
, DNA replicatie
- De leading strand kan continue gesynthetiseerd worden
- De lagging strand wordt ik kleine stukjes gesynthetiseerd omdat de replicatie alleen
van 5’ – 3’
- DNA polymerase houdt zich niet goed vast aan het DNA, sliding clamp is een klem
die de polymerase aan het DNA vast houdt
o Sliding clamp loader (ATPase) zet de sliding clamp er op
Verdere replicatie fouten
- Strand-directed mismatch repair verwijdert nog overgebleven replicatie fouten
o De nieuwe streng wordt gecorrigieerd als deze niet matcht met de oude
- In bacterien: dam methylase (DNA adenine methylase) methyleert A’s, dit gebeurt
langzaam. Een nieuwe streng is minder gemethyleerd, dit wordt herkent door een
ander enzym wat hier soms knipt (nicks)
o MutS herkent deze nicks en bindt aan DNA en probeert dit te buigen. Op
plekken waar een mismatch zit is DNA meer buigzaam. Knipt de fout uit de
streng met een nic
- In eukaryoten is geen dam eiwit maar bevat de nieuwe streng nog steeds nicks, door
okazaki fragmenten aan de legging strand. Aan de leading strand wordt geknipt
Topoisomerase
- Zorgen dat het DNA niet constant een dubbele helix is, knipt dit steeds in om de torso
stress te verminderen
o Topoisomerase I: heeft een tyrosine die zich covalent kan koppelen aan de 5’
kant van het DNA (komt een vrije 3’). Een enkele verbinding is vrij om te
draaien. Topoisomerase kan zich ontkoppelen door de verbinding weer te
herstellen, gebruikt geen ATP
o Topoisomerase II: kan 2 strengen van DNA tegelijk doorknippen zonder dat
het los raakt. Door deze opening kan een andere DNA strand heen om de
knoop los te maken. Gebruikt ATP
DNA replication in bacteria
- 1 origin of replication in ciculair DNA
o AT rijke sequentie
