Hoofdstuk 2 ~ DNA
§1: Wat kun je doen met DNA
- DNA bevat informatie voor erfelijke eigenschappen en voor reproduceren
van organisme
- Genetische modificatie = eigenschappen van organismen wijzigen
- Transgeen = ggo (genetische gemodificeerd organisme) = gmo (gentically
modified organism) = organisme waarbij het DNA is veranderd
- Gentherapie = therapie waarbij gezonde genen ingebracht worden,
meestal tegen ziekte gebruikt omdat de gezonde genen de ziekte hopelijk
kunnen bestrijden
- Genetische modificatie in landbouw voor productieverhoging, meer
voedingsstoffen en betere groei onder slechtere omstandigheden te
bereiken
§2: De bouw en functie van DNA
- Genoom = het geheel aan erfelijk materiaal in een cel van een organisme
- mtDNA = het DNA van mitochondriën (hebben net als chloroplasten eigen
DNA, functioneren hierdoor onafhankelijk van de rest van de cel)
- DNA-molecuul is een nucleïnezuur (bestaande uit 2 ketens van aan elkaar
gekoppelde nucleotiden)
- Nucleotide in DNA is opgebouwd uit desoxyribose, fosfaatgroep en
stikstofbase
- 4 verschillende stikstofbasen: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en
guanine (G)
- Aan het 5’-uiteinde zit altijd een fosfaatgroep, aan het 3’-uiteinde zit een
OH-groep die aan het 3e C-atoom van desoxyribose vastzit
- Adenine vormt altijd een paar met thymine en cytosine met guanine (door
deze vaste paren zijn de twee nucleotideketens van een DNA-molecuul
complementair)
- Ketens in DNA-moleculen hebben een helixstructuur (spiraalvorm) en
lopen in tegengestelde richting van elkaar
- Histonen = de eiwitten waar de DNA-keten rond is gewikkeld
- Nucleosoom = een aantal histonen met DNA eromheen gewikkeld
- Koppelings-DNA = bevindt zich tussen twee opeenvolgende nucleosomen
- Niet-coderend DNA = het DNA dat niet voor eiwitten codeert (bij de mens
ongeveer 98,5%)
- Sequentie = de volgorde waarin nucleotiden zijn gerangschikt
§3: DNA-replicatie
- Het kopiëren van DNA
- Tijdens S-fase van celcyclus
- Vrije nucleotiden dATP, dTTP, dCTP en dGTP in het kernplasma (bestaan
uit desoxyribose=d, een base=A,T,C,G, drie fosfaatgroepen=TP)
- DNA-replicatie begint bij een replicatiestartpunt
- Waterstofbruggen tussen baseparen worden verbroken door enzym
helicase => helixstructuur verdwijnt => replicatiebel
, - DNA-molecuul van eukaryoot heeft veel replicatiestartpunten, DNA-
molecuul van prokaryoot maar 1
- Singlestrand binding proteïnen binden aan de strengen op plekken waar
basenparing is verbroken (voorkomen dat vrijgekomen basen opnieuw
waterstofbruggen vormen in een andere streng)
- DNA-ligase koppelt korte DNA-fragmenten aan elkaar => volgende streng
is gevormd
- PCR (Polymerase Chain Reaction) wordt gebruikt om DNA te kopiëren tot
er genoeg is voor onderzoek, primers voor nodig (=stukje DNA van 20-30
nucleotiden die in lab gemaakt worden, complementair aan deel dat
verdubbeld moet worden)
- Sequensen = PCR gevolgd door gelelektroforese
- Repetitief DNA = niet-coderend DNA dat bestaat uit herhalingen van korte
DNA-sequenties achter elkaar
- DNA-fingerprint = DNA-profiel = helemaal uniek
- Restrictie-enzymen = enzymen die bacterie beschermen tegen
binnendringende DNA van virussen die bacteriën infecteren
§4: Transcriptie
- Typen RNA:
rRNA: ribosomaal RNA
tRNA: transfer-RNA, in het cytoplasma, binden aminozuren uit het
cytoplasma => tRNA-aminozuurcomplex (vervoert aminozuur naar
ribosoom); enkelstrengs met enigszins ‘opgevouwen’ structuur
mRNA: vorming heet transcriptie, begint wanneer RNA-polymerase
aan specifieke volgorde van stikstofbasen bindt (plaats in DNA waar
RNA-polymerase aan kan binden, heet promotor)
- Transcriptiefactoren = eiwitten die aan promotor binden waardoor RNA-
polymerase aan promotor kan binden
- Template-streng = matrijsstreng = de keten met de promotor; hierlangs
vindt transcriptie plaats
- Coderende streng = de keten zonder promotor
- Prokaryoten: geen celkern => DNA los in cytoplasma => transcriptie in
cytoplasma
- Eukaryoten: wel celkern => DNA in celkern => transcriptie in celkern
- RNA-processing = bewerken van pre-mRNA
- Intron = niet-coderend stuk DNA in een gen
- Exon = coderend stuk DNA in gen; bevat informatie voor synthese van
eiwitten
- Splicing = spliceosoom knipt introns uit pre-mRNA en plakt exons aan
elkaar. Introns=>worden afgebroken (deel gebruikt voor vorming speciale
typen RNA)
§5: Translatie en eiwitsynthese:
- Triplet = codon = drietal nucleotiden dat voor één aminozuur codeert
- Genetische code = vertaling nucleotidevolgorde naar aminozuren
- Translatie = de koppeling van aminozuren tot eiwitten in een bepaalde
volgorde (bepaald door mRNA-molecuul)
§1: Wat kun je doen met DNA
- DNA bevat informatie voor erfelijke eigenschappen en voor reproduceren
van organisme
- Genetische modificatie = eigenschappen van organismen wijzigen
- Transgeen = ggo (genetische gemodificeerd organisme) = gmo (gentically
modified organism) = organisme waarbij het DNA is veranderd
- Gentherapie = therapie waarbij gezonde genen ingebracht worden,
meestal tegen ziekte gebruikt omdat de gezonde genen de ziekte hopelijk
kunnen bestrijden
- Genetische modificatie in landbouw voor productieverhoging, meer
voedingsstoffen en betere groei onder slechtere omstandigheden te
bereiken
§2: De bouw en functie van DNA
- Genoom = het geheel aan erfelijk materiaal in een cel van een organisme
- mtDNA = het DNA van mitochondriën (hebben net als chloroplasten eigen
DNA, functioneren hierdoor onafhankelijk van de rest van de cel)
- DNA-molecuul is een nucleïnezuur (bestaande uit 2 ketens van aan elkaar
gekoppelde nucleotiden)
- Nucleotide in DNA is opgebouwd uit desoxyribose, fosfaatgroep en
stikstofbase
- 4 verschillende stikstofbasen: adenine (A), thymine (T), cytosine (C) en
guanine (G)
- Aan het 5’-uiteinde zit altijd een fosfaatgroep, aan het 3’-uiteinde zit een
OH-groep die aan het 3e C-atoom van desoxyribose vastzit
- Adenine vormt altijd een paar met thymine en cytosine met guanine (door
deze vaste paren zijn de twee nucleotideketens van een DNA-molecuul
complementair)
- Ketens in DNA-moleculen hebben een helixstructuur (spiraalvorm) en
lopen in tegengestelde richting van elkaar
- Histonen = de eiwitten waar de DNA-keten rond is gewikkeld
- Nucleosoom = een aantal histonen met DNA eromheen gewikkeld
- Koppelings-DNA = bevindt zich tussen twee opeenvolgende nucleosomen
- Niet-coderend DNA = het DNA dat niet voor eiwitten codeert (bij de mens
ongeveer 98,5%)
- Sequentie = de volgorde waarin nucleotiden zijn gerangschikt
§3: DNA-replicatie
- Het kopiëren van DNA
- Tijdens S-fase van celcyclus
- Vrije nucleotiden dATP, dTTP, dCTP en dGTP in het kernplasma (bestaan
uit desoxyribose=d, een base=A,T,C,G, drie fosfaatgroepen=TP)
- DNA-replicatie begint bij een replicatiestartpunt
- Waterstofbruggen tussen baseparen worden verbroken door enzym
helicase => helixstructuur verdwijnt => replicatiebel
, - DNA-molecuul van eukaryoot heeft veel replicatiestartpunten, DNA-
molecuul van prokaryoot maar 1
- Singlestrand binding proteïnen binden aan de strengen op plekken waar
basenparing is verbroken (voorkomen dat vrijgekomen basen opnieuw
waterstofbruggen vormen in een andere streng)
- DNA-ligase koppelt korte DNA-fragmenten aan elkaar => volgende streng
is gevormd
- PCR (Polymerase Chain Reaction) wordt gebruikt om DNA te kopiëren tot
er genoeg is voor onderzoek, primers voor nodig (=stukje DNA van 20-30
nucleotiden die in lab gemaakt worden, complementair aan deel dat
verdubbeld moet worden)
- Sequensen = PCR gevolgd door gelelektroforese
- Repetitief DNA = niet-coderend DNA dat bestaat uit herhalingen van korte
DNA-sequenties achter elkaar
- DNA-fingerprint = DNA-profiel = helemaal uniek
- Restrictie-enzymen = enzymen die bacterie beschermen tegen
binnendringende DNA van virussen die bacteriën infecteren
§4: Transcriptie
- Typen RNA:
rRNA: ribosomaal RNA
tRNA: transfer-RNA, in het cytoplasma, binden aminozuren uit het
cytoplasma => tRNA-aminozuurcomplex (vervoert aminozuur naar
ribosoom); enkelstrengs met enigszins ‘opgevouwen’ structuur
mRNA: vorming heet transcriptie, begint wanneer RNA-polymerase
aan specifieke volgorde van stikstofbasen bindt (plaats in DNA waar
RNA-polymerase aan kan binden, heet promotor)
- Transcriptiefactoren = eiwitten die aan promotor binden waardoor RNA-
polymerase aan promotor kan binden
- Template-streng = matrijsstreng = de keten met de promotor; hierlangs
vindt transcriptie plaats
- Coderende streng = de keten zonder promotor
- Prokaryoten: geen celkern => DNA los in cytoplasma => transcriptie in
cytoplasma
- Eukaryoten: wel celkern => DNA in celkern => transcriptie in celkern
- RNA-processing = bewerken van pre-mRNA
- Intron = niet-coderend stuk DNA in een gen
- Exon = coderend stuk DNA in gen; bevat informatie voor synthese van
eiwitten
- Splicing = spliceosoom knipt introns uit pre-mRNA en plakt exons aan
elkaar. Introns=>worden afgebroken (deel gebruikt voor vorming speciale
typen RNA)
§5: Translatie en eiwitsynthese:
- Triplet = codon = drietal nucleotiden dat voor één aminozuur codeert
- Genetische code = vertaling nucleotidevolgorde naar aminozuren
- Translatie = de koppeling van aminozuren tot eiwitten in een bepaalde
volgorde (bepaald door mRNA-molecuul)
