Hoorcollege 2
Elk organisme bestaat uit een grote gemeenschap (5x10 13) van samenwerkende cellen. Op basis van
erfelijke informatie uit de celkernen worden eiwitten gevormd die deze samenwerking mogelijk
maken.
Onderdelen cel:
• Ruw endoplasmatisch reticulum:
Met ribosomen. Eiwit aanmaak (translatie) en transport naar het golgi apparaat.
• Glad endoplasmatisch reticulum:
Synthese van lipiden en steroïden en detoxificatie. Transport naar het golgi apparaat.
• Golgi-apparaat:
Ombouwen van eiwitten. Opslaan en inpakken van blaasjes voor transport.
• Lysosoom:
Blaasjes die partikels, ingenomen door fagocytose of pinocytose, of oudere celdelen verteren,
zodat de afbraakproducten hergebruikt of veilig uitgescheiden kunnen. Gemaakt door Golgi
apparaat.
• Mitochondrium:
Energiecentrale, citroenzuurcyclus en oppervlaktevergroting
• Nucleus:
Genetische informatie, DNA
• Nucleolus:
Bevat rRNA genen voor de aanmaak van ribosomen (voor translatie) en RNA fragmenten.
• Cytoskelet:
Polymeren van eiwitten in cellen (cyto) die samen zorgen voor stevigheid, vorm en
beweeglijkheid. Microfilamenten, intermediaire filamenten, microtubuli.
Uit 1 bevruchte eicel ontstaat een organisme door morfologische embryonale ontwikkeling
(vormgeving).
De bevruchte eicel ontwikkelt zich tot embryo door:
• Celdeling (proliferatie)
• Celbeweging (migratie)
• Celtype bepaling (specificatie en differentiatie)
Dit gebeurt door moleculaire embryonale ontwikkeling (aansturing/signalering).
Signaalstoffen zijn eiwitten die het celgedrag beïnvloeden.
DNA: De(s)oxyribonucleïnezuur:
• Drager van erfelijke informatie, van generatie op generatie.
• Bevat genen die coderen voor de aanmaak van eiwitten.
• Polymeer opgebouwd uit nucleotiden, bestaat uit deoxyribose en fosfaatgroepen (samen: de
leuning) en stikstofbasen (treden).
• Dubbelstrengs; complementaire stikstofbasen vormen paren.
• Anti-parallel, 5’-3’ (coderende) en 3’-5’.
Altijd van Upstream 5’ >> Downstream 3’.
• A-T bevat 2 waterstofbruggen.
• C-G bevat 3 waterstofbruggen.
• Purine base bevat 2 ringen. A + G
• Pyrimidine base bevat 1 ring. C + U + T (cut)
Nucleotiden:
• Desoxyribose 5 koolstofatomen
• 1e C Base
,• 3e C hydroxyl groep
• 5e C fosfaatgroep
• Polariteit:
2 verschillende chemische uiteinden (5’ fosfaatgroep en 3’ hydroxylgroep)
• Covalente fosfordiester binding tussen nucleotiden
Chromosoom:
Één dubbelstrengs DNA molecuul (46 in een diploïde humane cel).
• Chroma = kleur, soma = lichaam.
• Telomeer (einde), Centromeer (midden).
• Korte (p), Lange (q) arm.
• Autosomen en geslachtschromosomen (X & Y).
• Diploïd in lichaamscellen.
• Haploïd in geslachtscellen.
• Geen verband complexiteit organisme en aantal chromosomen.
Genoom:
• Totaal aan chromosomen.
• 23 chromosomen
• 27.000 genen
• 2% codeert voor eiwitten
• In alle cellen van individu hetzelfde.
• Kunnen van verschillende individuen op meer dan 10 miljoen plaatsen van elkaar verschillen.
(Puntmutaties, SNPs, Deleties, Inserties)
DNA is gewikkeld rond histonen (pakketjes van eiwitten)
• Nucleosoom:
Histon octameer + 147 baseparen.
• Chromatine:
Totaal aan DNA + eiwitten (vooral histonen).
Heterochromatine: Erg compact, transcriptie onderdrukt.
Euchromatine: Minder compact, transcriptie actief.
• Chromatide:
Helft van een verdubbeld chromosoom ná replicatie vóór deling.
• Octameer:
Bestaat uit H2A, H2B, H3 en H4, allemaal 2x voorkomend.
• Electro-statische interactie:
De histon eiwitten bevatten veel aminozuren met positieve lading (arginine, lysine).
Deze positieve lading zorgt ervoor dat de histonen binden aan het negatief geladen DNA.
De nucleotiden volgorde van een gen is behouden gebleven in de loop van de evolutionaire
ontwikkeling. De nucleotiden volgorde van Histon-4 eiwit is cruciaal voor de functie. Veranderingen
worden niet getolereerd (Zijn lethaal).
Histon modificaties maken DNA losser, toegankelijker of juist minder/niet open (heterochromatine).
DNA vouwen (dynamisch proces):
1. DNA
2. Histon octameer (beads-on-a-string)
3. Histon H1:
‘linker histon’, Chromatin, 1/3 van oorspronkelijke lengte
4. Interphase:
Chromatin gevouwen in loops, 500x meer compacter
,5. Mitose:
10.000x meer compacter
Celcyclus:
• G1-fase (eerste groeifase): Toename van cytoplasma waardoor de cel groeit. Aanmaak van
eiwitten
• S-fase (synthesefase): DNA-replicatie
• G2-fase (tweede groeifase): afbraak van cytoskelet. Ontdubbeling van het centriolenpaar
• M (mitose): celdeling
Toegang tot DNA kan aangepast worden
1. Chromatin remodeling complex:
ATP-afhankelijk enzym met nucleosoom. Het DNA wordt over het octameer heen geslepen en zo
wordt het DNA beter beschikbaar.
2. Histon staart modificaties.
N-terminus steken naar buiten (staart). Methyl- of Acetylgroepen kunnen aan verschillende
aminozuren binden (aminozuren modificeren). Zo wordt DNA meer of minder toegankelijk.
Effect: Chromatine condensatie en Eiwit binding (‘docking sites’)
Naast histonen binden ook eiwitten die betrokken zijn bij DNA reparatie, replicatie en expressie
(transcriptiefactoren) aan het DNA.
, Hoorcollege 3
DNA wordt semi-conservatief gedupliceerd:
• Parental streng (oorspronkelijke DNA) blijft altijd aanwezig.
• Template streng (S)
Helft van de oorspronkelijke DNA waaraan de S’ streng wordt gedupliceerd.
DNA replicatie:
• Replicatie origin:
Waar de helix een template streng wordt en open gaat door het verbreken van
waterstofbruggen. Mensen hebben ongeveer 10.000 origins, 220 per chromosomen
• Polymerase synthetiseert nieuwe streng van 5’ => 3’ nucleotide aan de 3’ gemaakt.
• Replicatievorken:
Het punt waar het DNA open gemaakt wordt en er nieuw DNA gesynthetiseerd wordt.
DNA polymerase I, II, III (DNA polymerase activiteit):
• Synthetiseert DNA tijdens replicatie, recombinatie en reparatie.
• Kunnen niet uit zich zelf starten.
• Primer nodig (DNA of RNA)
• Kan alleen verlengen aan 3’.
RNA polymerase I, II, III:
• Synthetiseert RNA naar transcriptie
• Starten uit zich zelf
• Geen primer nodig
• Kan alleen verlengen aan 3’.
Reverse transcriptase:
• RNA onafhankelijke DNA polymerase
Exonuclease activiteit:
• Knipt nucleotide.
• 5’>3’:
Belangrijk om RNA primers te verwijderen. Kan geen DNA maken.
• 3’>5’:
Belangrijk voor proofreading.
Onderste streng (leading streng) makkrlijk van 5’ > 3’. Bij de bovenste streng (lagging streng) kan het
niet van 3’>5’. Dus dan moeten er telkens kleine stukjes van 5’>3’ aangemaakt worden
(backstitching).
Okazaki fragmenten:
De kleine fragmentjes die met backstitching gemaakt worden.
Als de vork de andere kant opgaat is het andersom
Elk organisme bestaat uit een grote gemeenschap (5x10 13) van samenwerkende cellen. Op basis van
erfelijke informatie uit de celkernen worden eiwitten gevormd die deze samenwerking mogelijk
maken.
Onderdelen cel:
• Ruw endoplasmatisch reticulum:
Met ribosomen. Eiwit aanmaak (translatie) en transport naar het golgi apparaat.
• Glad endoplasmatisch reticulum:
Synthese van lipiden en steroïden en detoxificatie. Transport naar het golgi apparaat.
• Golgi-apparaat:
Ombouwen van eiwitten. Opslaan en inpakken van blaasjes voor transport.
• Lysosoom:
Blaasjes die partikels, ingenomen door fagocytose of pinocytose, of oudere celdelen verteren,
zodat de afbraakproducten hergebruikt of veilig uitgescheiden kunnen. Gemaakt door Golgi
apparaat.
• Mitochondrium:
Energiecentrale, citroenzuurcyclus en oppervlaktevergroting
• Nucleus:
Genetische informatie, DNA
• Nucleolus:
Bevat rRNA genen voor de aanmaak van ribosomen (voor translatie) en RNA fragmenten.
• Cytoskelet:
Polymeren van eiwitten in cellen (cyto) die samen zorgen voor stevigheid, vorm en
beweeglijkheid. Microfilamenten, intermediaire filamenten, microtubuli.
Uit 1 bevruchte eicel ontstaat een organisme door morfologische embryonale ontwikkeling
(vormgeving).
De bevruchte eicel ontwikkelt zich tot embryo door:
• Celdeling (proliferatie)
• Celbeweging (migratie)
• Celtype bepaling (specificatie en differentiatie)
Dit gebeurt door moleculaire embryonale ontwikkeling (aansturing/signalering).
Signaalstoffen zijn eiwitten die het celgedrag beïnvloeden.
DNA: De(s)oxyribonucleïnezuur:
• Drager van erfelijke informatie, van generatie op generatie.
• Bevat genen die coderen voor de aanmaak van eiwitten.
• Polymeer opgebouwd uit nucleotiden, bestaat uit deoxyribose en fosfaatgroepen (samen: de
leuning) en stikstofbasen (treden).
• Dubbelstrengs; complementaire stikstofbasen vormen paren.
• Anti-parallel, 5’-3’ (coderende) en 3’-5’.
Altijd van Upstream 5’ >> Downstream 3’.
• A-T bevat 2 waterstofbruggen.
• C-G bevat 3 waterstofbruggen.
• Purine base bevat 2 ringen. A + G
• Pyrimidine base bevat 1 ring. C + U + T (cut)
Nucleotiden:
• Desoxyribose 5 koolstofatomen
• 1e C Base
,• 3e C hydroxyl groep
• 5e C fosfaatgroep
• Polariteit:
2 verschillende chemische uiteinden (5’ fosfaatgroep en 3’ hydroxylgroep)
• Covalente fosfordiester binding tussen nucleotiden
Chromosoom:
Één dubbelstrengs DNA molecuul (46 in een diploïde humane cel).
• Chroma = kleur, soma = lichaam.
• Telomeer (einde), Centromeer (midden).
• Korte (p), Lange (q) arm.
• Autosomen en geslachtschromosomen (X & Y).
• Diploïd in lichaamscellen.
• Haploïd in geslachtscellen.
• Geen verband complexiteit organisme en aantal chromosomen.
Genoom:
• Totaal aan chromosomen.
• 23 chromosomen
• 27.000 genen
• 2% codeert voor eiwitten
• In alle cellen van individu hetzelfde.
• Kunnen van verschillende individuen op meer dan 10 miljoen plaatsen van elkaar verschillen.
(Puntmutaties, SNPs, Deleties, Inserties)
DNA is gewikkeld rond histonen (pakketjes van eiwitten)
• Nucleosoom:
Histon octameer + 147 baseparen.
• Chromatine:
Totaal aan DNA + eiwitten (vooral histonen).
Heterochromatine: Erg compact, transcriptie onderdrukt.
Euchromatine: Minder compact, transcriptie actief.
• Chromatide:
Helft van een verdubbeld chromosoom ná replicatie vóór deling.
• Octameer:
Bestaat uit H2A, H2B, H3 en H4, allemaal 2x voorkomend.
• Electro-statische interactie:
De histon eiwitten bevatten veel aminozuren met positieve lading (arginine, lysine).
Deze positieve lading zorgt ervoor dat de histonen binden aan het negatief geladen DNA.
De nucleotiden volgorde van een gen is behouden gebleven in de loop van de evolutionaire
ontwikkeling. De nucleotiden volgorde van Histon-4 eiwit is cruciaal voor de functie. Veranderingen
worden niet getolereerd (Zijn lethaal).
Histon modificaties maken DNA losser, toegankelijker of juist minder/niet open (heterochromatine).
DNA vouwen (dynamisch proces):
1. DNA
2. Histon octameer (beads-on-a-string)
3. Histon H1:
‘linker histon’, Chromatin, 1/3 van oorspronkelijke lengte
4. Interphase:
Chromatin gevouwen in loops, 500x meer compacter
,5. Mitose:
10.000x meer compacter
Celcyclus:
• G1-fase (eerste groeifase): Toename van cytoplasma waardoor de cel groeit. Aanmaak van
eiwitten
• S-fase (synthesefase): DNA-replicatie
• G2-fase (tweede groeifase): afbraak van cytoskelet. Ontdubbeling van het centriolenpaar
• M (mitose): celdeling
Toegang tot DNA kan aangepast worden
1. Chromatin remodeling complex:
ATP-afhankelijk enzym met nucleosoom. Het DNA wordt over het octameer heen geslepen en zo
wordt het DNA beter beschikbaar.
2. Histon staart modificaties.
N-terminus steken naar buiten (staart). Methyl- of Acetylgroepen kunnen aan verschillende
aminozuren binden (aminozuren modificeren). Zo wordt DNA meer of minder toegankelijk.
Effect: Chromatine condensatie en Eiwit binding (‘docking sites’)
Naast histonen binden ook eiwitten die betrokken zijn bij DNA reparatie, replicatie en expressie
(transcriptiefactoren) aan het DNA.
, Hoorcollege 3
DNA wordt semi-conservatief gedupliceerd:
• Parental streng (oorspronkelijke DNA) blijft altijd aanwezig.
• Template streng (S)
Helft van de oorspronkelijke DNA waaraan de S’ streng wordt gedupliceerd.
DNA replicatie:
• Replicatie origin:
Waar de helix een template streng wordt en open gaat door het verbreken van
waterstofbruggen. Mensen hebben ongeveer 10.000 origins, 220 per chromosomen
• Polymerase synthetiseert nieuwe streng van 5’ => 3’ nucleotide aan de 3’ gemaakt.
• Replicatievorken:
Het punt waar het DNA open gemaakt wordt en er nieuw DNA gesynthetiseerd wordt.
DNA polymerase I, II, III (DNA polymerase activiteit):
• Synthetiseert DNA tijdens replicatie, recombinatie en reparatie.
• Kunnen niet uit zich zelf starten.
• Primer nodig (DNA of RNA)
• Kan alleen verlengen aan 3’.
RNA polymerase I, II, III:
• Synthetiseert RNA naar transcriptie
• Starten uit zich zelf
• Geen primer nodig
• Kan alleen verlengen aan 3’.
Reverse transcriptase:
• RNA onafhankelijke DNA polymerase
Exonuclease activiteit:
• Knipt nucleotide.
• 5’>3’:
Belangrijk om RNA primers te verwijderen. Kan geen DNA maken.
• 3’>5’:
Belangrijk voor proofreading.
Onderste streng (leading streng) makkrlijk van 5’ > 3’. Bij de bovenste streng (lagging streng) kan het
niet van 3’>5’. Dus dan moeten er telkens kleine stukjes van 5’>3’ aangemaakt worden
(backstitching).
Okazaki fragmenten:
De kleine fragmentjes die met backstitching gemaakt worden.
Als de vork de andere kant opgaat is het andersom
