MOLECULAIRE BIOLOGIE
EXAMEN:
- 34 vragen metabolisme – 22 vragen moleculaire biologie → 35 juist hebben
- aminozuren kennen
- ECTS-fiche!
- filmpjes als hulp op minerva
- vooral vragen v H2 en H3
H1. CELLEN EN HUN GENOOM
1.1 INLEIDING EN SITUERING (maar 1 of 2 examenvragen)
❖ DNA = genetische informatie
Wordt op generaties doorgegeven (-> reproductie), moet zo accuraat mogelijk gebeuren om
ophoping mutaties tegen te gaan
Bepaald finaal de eigenschappen die de leden van een species zullen krijgen II
Overerfbaarheid (-> leven)
❖ Mens opgebouwd uit meer dan 1013 cellen:
➢ Weefsels en orgaanstructuren
❖ 1 ontstaanscel
➢ Genetische info voor organismen
➢ Moleculaire machines om bouwstenen uit de omgeving op te nemen en deze te gebruiken om
een nieuwe cel, dochtercel, aan te maken
▪ DNA replicatie
▪ RNA synthese
▪ Eiwitsynthese
→ 1 cel bevat alle genetische informatie om een levend organisme te ontwikkelen
❖ RNA moleculen w heel sterk gemodificeerd
❖ rRNA geeft structuur + zorgt voor splicing v introns en exons
1.2 CELLEN STOCKEREN HUN GENETISCHE INFORMATIE IN DEZELFDE CHEMISCHE
CODE; DNA
❖ DNA
➢ Stockage genetische info
➢ Desoxyribonucleïnezuur
➢ Dubbelstrengig
➢ Opgebouwd uit 4 verschillende nucleotiden met de nucleobasen A (adenine), T (thymine), C
(cytosine) en G (guanine)
❖ 1 nucleotide:
➢ suikergroep (desoxyribose)
➢ fosfaatgroep
➢ base
▪ adenine
▪ thymine
▪ cytosine
▪ guanine
❖ Lineaire keten van nucleotiden
1
, ➢ Niet symmetrisch (P-groep) -> asymmetrisch (richting)
➢ DNA keten krijgt richting : 5’ – 3’
❖ Dubbelstrengige helix (in natuur nooit enkelstrengig en altijd rechtsdraaiend)
➢ Complementaire structuren vd nucleobasen
▪ A=T (->2 H-bruggen) en CG (->3 H-bruggen)
▪ Verbonden met waterstofbruggen (= base-pairing)
▪ Beide strengen dragen dezelfde info
❖ DNA replicatie (verdubbelen van DNA) = de complementaire informatie op 1 DNA streng w gebruikt
om een nieuwe DNA streng te synthetiseren
1.3 INFORMATIE VLOEIT EERST VAN DNA NAAR RNA
❖ Transcriptie = proces van DNA naar RNA (=ribonucleïnezuur)
❖ Translatie = proces van RNA naar eiwitten (= vertaling)
❖ CENTRAAL DOGMA VD MOLECULAIRE BIOLOGIE
➢ DNA -> RNA -> eiwit (nooit omgekeerd!)
➢ Enzymcomplex (ribosoom) wordt gebruikt om genen over te schrijven nr RNA moleculen
➢ Gebaseerd op complementariteit
➢ mRNA (messenger RNA)
= boodschapper RNA, codeert voor eiwitten die ° in de ribosomen (=enzymcomplexen)
➢ irreversibel proces
➢ nadat er naakte proteïnen gevormd zijn gebeuren er nog modificaties
➢ de stap van DNA nr RNA kan omgekeerd w door retrovirussen (vb: HIV)
➢ Informatie-transfer is co-lineair, met behoud van polariteit!
2
,1.4 BOODSCHAPPER RNA WORDT VERTAALD NAAR EIWITTEN
!! KAN maar moet niet!!
❖ De genetische info in mRNA w afgelezen in codons (via translatie -> complex proces))
❖ Codons
➢ Groep v 3 opeenvolgende nucleotiden
➢ Codeert voor 1 specifiek bepaald AZ
➢ 64 codons mogelijkv (4*4*4)
➢ 20 AZ -> sommige AZ w door meerdere codons gecodeerd = degeneratie van de genetische
code
➢ Startcodon: AUG
➢ Stopcodons: UAA, UAG, UGA
➢ serine, arginine en leucine w gecodeerd door 6 codons → komen veel voor id genetische
code
▪ serine: zijketen is CH2OH dus kan gefosforyleerd worden en w dan negatief geladen, er
kunnen andere functies aan w gegeven
➢ Tryptofaam is heel hydrofoob
→ mag nt te veel in eiwit zitten, toch zeker nt aan oppervlak (moet door membranen kunnen)
➢ cysteïne: kan cysteïnebruggen vormen
➢ lysine → AAA en AAG
➢ WOBBLE-nucleotide = laatste nucleotide van een codon, hier kan je variatie op hebben maar
toch coderen voor hetzelfde AZ
➔ Degeneratie van de genetische code (soms AZ die door
meerdere codons gecodeerd worden)
➔ Eerste 2 bepalen transport van AZ
❖ tRNA’s
➢ transfer RNA moleculen
➢ Lezen de codons v mRNA en decodeert het
➢ Wordt afgeschreven door de RNA-polymerasen
➢ Elk type tRNA draagt een specifiek type AZ en bevat een anticodon (die bepaalt door welke AZ het
geladen wordt)
▪ Anticodon is complementair aan codon van mRNA en bindt hiermee via basenparing
❖ Peptidebruggen koppelen de AZ aan elkaar en de vrije tRNA moleculen w gerecycleerd
❖ Al het vorige gebeurd in ribosomen
➢ Ribosomen opgebouwd uit
▪ 2 grote ketens ribosomaal RNA (rRNA)
▪ Eiwitten
❖ Tussen start-en stopcodon
→ inserties-deleties→ leesraam-mutaties!
→ “open reading frame” (ORF) → predictie van eiwit-coderende sequenties in DNA/RNA
3
,1.5 GENOMEN EN HUN COMPLEXITEIT !!!
❖ Eukaryoten = grootste deel v DNA in de nucleus onder de vorm v chromosomen
❖ Prokaryoten = hebben geen kern waarin het DNA zit
❖ Archaea = oerbacteriën (hebben niet dezelfde enzymen om te glycolyseren)
-> Filogenetische boom
❖ Hoe meer mutaties op een essentieel gen, hoe meer
rRNA verschilt v elkaar en hoe verder de organismen
v elkaar staan;
Hoe minder mutaties, hoe meer de organismen op elkaar lijken
❖ Genomen van organismen verschillen in grootte & coderende informatie:
➢ Bacteriën
▪ hebben een kleine genoomgrootte en coderen ook voor minder eiwitten
▪ kunnen zich dus heel goed reproduceren
➢ De mens
▪ Grootste genoomgrootte (3 200 000)
▪ codeert maar voor 24 000 eiwitten
➢ Arabidopsis thaliana (= onkruid)
▪ genoomgrootte is 142 000
▪ codeert voor 26 000
▪ de genoomgrootte is dus kleiner dan die vd mens maar codeert voor meer → efficiënter!
➢ Tss eukaryoten is er ook grote verscheidenheid
➢ Oorzaken:
▪ Diverse bronnen aan
koolstof en stikstof
▪ Omstandigheden waarin
organisme leeft
(extremofielen zoals
thermofielen en halofielen)
▪ Foutjes in replicatie (-> mutaties)
➢ Weefselspecifieke expressie
(ook in functie van tijd)
-> niet alle cellen zien er hetzelfde uit
❖ 4 manieren van ontstaan nieuwe genen uit
oude genen:
➢ Intragenetische mutatie:
= de sequentie ve bestaand gen w vooral
door fouten tijdens DNA replicatie
gemuteerd
➢ Genduplicatie:
= een bestaand gen w gedupliceerd en
binnen 1 cel ontstaan 2 identieke kopijen
v dit gen, die dan vervolgens apart van
elkaar kunnen divergeren tijdens evolutie
4
, ▪ vb actine: vroeger maar 1 gen
voor actine, nu 6 soorten
➢ Omwisselen van gensegmenten:
= segment shuffling, 2 of meer bestaande genen wordt als het ware gebroken en terug aan elkaar
geplakt waardoor een “hybride gen” ontstaat dat DNA segmenten van alle originele genen
bevat.
Het gen krijgt hierdoor een nieuwe functie
➢ Horizontale gentransfer:
= een stuk DNA vh genoom van 1 cel/ organisme w getransfereerd nr
een andere cel / organisme
→ sommige antibiotica werken nt meer op bacteriën omdat ze
gemuteerd zijn in rRNA waardoor het antibioticum er nt meer op kan
binden
❖ Genduplicatie:
➢ Tijdens de celdeling w het volledige genoom gedupliceerd
➢ Foutje: 1 cel heeft originele DNA segment + duplicaat DNA segment
1 kopie vh gen heeft nog de volledige vrijheid om te muteren en kan een nieuwe functie krijgen
die afwijkt vd originele functie (schadelijke variant -> cel sterft af)
A) Orthologe genen
= genen in verschillende organismen en sterk op elkaar lijken omdat ze afkomstig zijn van hetzelfde
gen.
Ze hebben een gelijkaardige / dezelfde functie. Soortvorming
B) Paraloge genen
= genduplicatie binnen 1 genoom (organisme) 2 kopieën v/e gen waarvan 1 gen mutaties heeft
opgelopen.
De genen hebben nu andere functies
C) Homologe genen
= paraloge genen die onafhankelijk van elkaar zijn gaan muteren. Beide types hebben gelijkaardige
sequenties
G1A en G1B zijn essentiële genen
G1A en G2A zijn net als G1B en G2B orthologen van elkaar
❖ Horizontale gentransfer kan dus ook tss 2 verschillende species
➢ Transfectie met bacteriële virussen:
= de virussen w gebruikt als soort van vectoren om genen in een ander organisme binnen te
brengen
5
,1.6 DE GENETISCHE INFORMATIE IN EUKARYOTEN IS COMPLEX
❖ Eukaryotische cellen (3 subeenheden) zijn groter en complexer dan prokaryotische cellen (1
subeenheid)
❖ Hybride oorsprong v genetische informatie v eukaryotische cellen:
➢ Groot deel van oorspronkelijke, anaerobe eukaryoot
➢ Deel v bacteriën die ‘geadopteerd’ werden als symbionten
❖ Plaats DNA:
➢ vooral in celkern
➢ ook in mitochondriën
= gedegenereerde versies vd oorspronkelijke bacteriële genomen
▪ missen heel veel genen die coderen voor eiwitten met essentiële functies
▪ overgrote deel vd essentiële genen voor mitoch w gecodeerd door nucleaire DNA
➢ bij planten en algen ook in de chloroplasten
❖ > 98% vh menselijk genoom is niet-coderend DNA
➢ Junk DNA
= grootste deel van niet-coderend DNA -> ballast
➢ Regulerend DNA (genexpressie)
= regelt de expressie v nabijgelegen genen, w herkend door een
genregulerend eiwit om de transcriptie vh achtergelegen deel te
laten doorgaan, w zelf niet overgeschreven
-> eukaroten kunnen meerdere mechanismen exploreren om
op bepaalde tijdstippen en plaatsen genen tot expressie te brengen
= cruciaal voor ° multicellulaire organismen
❖ Genregulerende eiwitten
= eiwitten, gecodeerd door een groot aantal eukaryotische genen, de activiteit v andere genen
regelen
➢ binden direct of indirect aan het regulerend DNA dat de transcriptie van nabijgelegen
genen controleert of ze interfereren met gelijkaardige eiwitten om dus transcriptie nt
toe te laten
6
, ➔ Biomarkers: ziekte detecteren in begin van
ziekte
➔ Genexpressie in een gen wordt beïnvloedt
door signalen die deze oppikt uit haar
omgeving
➔ Eerste stap: activering ve regulerend EW
(reeds aanwezig) -> via fosforylering
DE MUIS ALS MODEL VOOR DE MENS
❖ Zoogdieren zijn redelijk uniforme groep v organismen
➢ Anatomisch
➢ Genetisch:
▪ Sequenties van orthologe genen of eiwitten vergelijken → veel homologe (identieke) genen
tss mens & olifant. Tss mens en vogelsoort is dit al minder omdat die vroeger zijn afgesplitst id
evolutie en dus meer mutaties
❖ Grote homologie tss mens en muis:
➢ Sommige natuurlijke mutaties geven hetzelfde fenotype als bij de mens vb:
witte vlek op voorhoofd door mutatie in het Kit gen
In orthogenen v muizen w deze mutatie bestreden om zo in te brengen in het genoom vd mens
Muis: modelorganisme bij uitstel om moleculaire genetica te bestuderen
❖ 70-80% homologie tss mens en zebravissen (bv. elasticiteit huid)
7
, H2. DNA, CHROMOSOMEN EN GENOMEN !!!
2.1 INLEIDING
❖ Genetische informatie doorgeven → celdeling/gameten
❖ DNA van 2m in een nucleus
❖ Niet elke cel in het lichaam heeft DNA! (RBC, bloedplaatjes)
❖ Eiwitten
➢ Genetische informatie bevat vooral instructies om deze aan te maken
➢ Ze zijn de werkpaarden vd cel: voeren de meeste cellulaire functies uit
▪ Structuur geven
▪ Enzymen of katalysatoren voor cellulaire metabolisme
❖ Chromosomen
➢ Draadachtige structuren id nucleus
➢ Bestaan uit DNA en eiwitten
❖ James Watson & Francis Crick: voorspelden in 1953 de dubbele helixstructuur v DNA
❖ Rosalind Franklin: ontdekking structuur van DNA door X-ray diffraction in 1953
2.2 DE STRUCTUUR EN DE FUNCTIE VAN DNA (4 of 5 vragen op examen!!)
❖ DNA is opgebouwd uit nucleotiden
❖ 1 nucleotide:
➢ 5-ring suiker = pentose (DNA <-> RNA)
➢ 1 tot 3 fosfaatgroepen ( - geladen)
➢ N bevattende base ( + geladen)
❖ P-groepen (=fosfaatgroepen) hechten aan op C5 hydroxylgroep vh
desoxyribose/ribose
Nucleotiden met 1, 2 of 3 fosfaatgroepen (startnucleotide heeft er altijd 3)
Geven ‘-‘ lading aan nucleotide
❖ Base hecht aan op C1 koolstof -> C-N binding gevormd
→ 5’ = P-groepen 3’ = OH-groepen
❖ 2 soorten basen: pyrimidines en
purines ❖ Suikergroep in DNA: desoxyribose
❖ Pyrimidines: cytosine , thymine <-> in RNA: ribose
en uracil (de grote moleculen)
(wijzerzin)
❖ Purines: adenine en guanine (tegenwijzerzin)
❖ EXAMEN: gemodificeerde variant gegeven
-> wat is de originele base?
8
EXAMEN:
- 34 vragen metabolisme – 22 vragen moleculaire biologie → 35 juist hebben
- aminozuren kennen
- ECTS-fiche!
- filmpjes als hulp op minerva
- vooral vragen v H2 en H3
H1. CELLEN EN HUN GENOOM
1.1 INLEIDING EN SITUERING (maar 1 of 2 examenvragen)
❖ DNA = genetische informatie
Wordt op generaties doorgegeven (-> reproductie), moet zo accuraat mogelijk gebeuren om
ophoping mutaties tegen te gaan
Bepaald finaal de eigenschappen die de leden van een species zullen krijgen II
Overerfbaarheid (-> leven)
❖ Mens opgebouwd uit meer dan 1013 cellen:
➢ Weefsels en orgaanstructuren
❖ 1 ontstaanscel
➢ Genetische info voor organismen
➢ Moleculaire machines om bouwstenen uit de omgeving op te nemen en deze te gebruiken om
een nieuwe cel, dochtercel, aan te maken
▪ DNA replicatie
▪ RNA synthese
▪ Eiwitsynthese
→ 1 cel bevat alle genetische informatie om een levend organisme te ontwikkelen
❖ RNA moleculen w heel sterk gemodificeerd
❖ rRNA geeft structuur + zorgt voor splicing v introns en exons
1.2 CELLEN STOCKEREN HUN GENETISCHE INFORMATIE IN DEZELFDE CHEMISCHE
CODE; DNA
❖ DNA
➢ Stockage genetische info
➢ Desoxyribonucleïnezuur
➢ Dubbelstrengig
➢ Opgebouwd uit 4 verschillende nucleotiden met de nucleobasen A (adenine), T (thymine), C
(cytosine) en G (guanine)
❖ 1 nucleotide:
➢ suikergroep (desoxyribose)
➢ fosfaatgroep
➢ base
▪ adenine
▪ thymine
▪ cytosine
▪ guanine
❖ Lineaire keten van nucleotiden
1
, ➢ Niet symmetrisch (P-groep) -> asymmetrisch (richting)
➢ DNA keten krijgt richting : 5’ – 3’
❖ Dubbelstrengige helix (in natuur nooit enkelstrengig en altijd rechtsdraaiend)
➢ Complementaire structuren vd nucleobasen
▪ A=T (->2 H-bruggen) en CG (->3 H-bruggen)
▪ Verbonden met waterstofbruggen (= base-pairing)
▪ Beide strengen dragen dezelfde info
❖ DNA replicatie (verdubbelen van DNA) = de complementaire informatie op 1 DNA streng w gebruikt
om een nieuwe DNA streng te synthetiseren
1.3 INFORMATIE VLOEIT EERST VAN DNA NAAR RNA
❖ Transcriptie = proces van DNA naar RNA (=ribonucleïnezuur)
❖ Translatie = proces van RNA naar eiwitten (= vertaling)
❖ CENTRAAL DOGMA VD MOLECULAIRE BIOLOGIE
➢ DNA -> RNA -> eiwit (nooit omgekeerd!)
➢ Enzymcomplex (ribosoom) wordt gebruikt om genen over te schrijven nr RNA moleculen
➢ Gebaseerd op complementariteit
➢ mRNA (messenger RNA)
= boodschapper RNA, codeert voor eiwitten die ° in de ribosomen (=enzymcomplexen)
➢ irreversibel proces
➢ nadat er naakte proteïnen gevormd zijn gebeuren er nog modificaties
➢ de stap van DNA nr RNA kan omgekeerd w door retrovirussen (vb: HIV)
➢ Informatie-transfer is co-lineair, met behoud van polariteit!
2
,1.4 BOODSCHAPPER RNA WORDT VERTAALD NAAR EIWITTEN
!! KAN maar moet niet!!
❖ De genetische info in mRNA w afgelezen in codons (via translatie -> complex proces))
❖ Codons
➢ Groep v 3 opeenvolgende nucleotiden
➢ Codeert voor 1 specifiek bepaald AZ
➢ 64 codons mogelijkv (4*4*4)
➢ 20 AZ -> sommige AZ w door meerdere codons gecodeerd = degeneratie van de genetische
code
➢ Startcodon: AUG
➢ Stopcodons: UAA, UAG, UGA
➢ serine, arginine en leucine w gecodeerd door 6 codons → komen veel voor id genetische
code
▪ serine: zijketen is CH2OH dus kan gefosforyleerd worden en w dan negatief geladen, er
kunnen andere functies aan w gegeven
➢ Tryptofaam is heel hydrofoob
→ mag nt te veel in eiwit zitten, toch zeker nt aan oppervlak (moet door membranen kunnen)
➢ cysteïne: kan cysteïnebruggen vormen
➢ lysine → AAA en AAG
➢ WOBBLE-nucleotide = laatste nucleotide van een codon, hier kan je variatie op hebben maar
toch coderen voor hetzelfde AZ
➔ Degeneratie van de genetische code (soms AZ die door
meerdere codons gecodeerd worden)
➔ Eerste 2 bepalen transport van AZ
❖ tRNA’s
➢ transfer RNA moleculen
➢ Lezen de codons v mRNA en decodeert het
➢ Wordt afgeschreven door de RNA-polymerasen
➢ Elk type tRNA draagt een specifiek type AZ en bevat een anticodon (die bepaalt door welke AZ het
geladen wordt)
▪ Anticodon is complementair aan codon van mRNA en bindt hiermee via basenparing
❖ Peptidebruggen koppelen de AZ aan elkaar en de vrije tRNA moleculen w gerecycleerd
❖ Al het vorige gebeurd in ribosomen
➢ Ribosomen opgebouwd uit
▪ 2 grote ketens ribosomaal RNA (rRNA)
▪ Eiwitten
❖ Tussen start-en stopcodon
→ inserties-deleties→ leesraam-mutaties!
→ “open reading frame” (ORF) → predictie van eiwit-coderende sequenties in DNA/RNA
3
,1.5 GENOMEN EN HUN COMPLEXITEIT !!!
❖ Eukaryoten = grootste deel v DNA in de nucleus onder de vorm v chromosomen
❖ Prokaryoten = hebben geen kern waarin het DNA zit
❖ Archaea = oerbacteriën (hebben niet dezelfde enzymen om te glycolyseren)
-> Filogenetische boom
❖ Hoe meer mutaties op een essentieel gen, hoe meer
rRNA verschilt v elkaar en hoe verder de organismen
v elkaar staan;
Hoe minder mutaties, hoe meer de organismen op elkaar lijken
❖ Genomen van organismen verschillen in grootte & coderende informatie:
➢ Bacteriën
▪ hebben een kleine genoomgrootte en coderen ook voor minder eiwitten
▪ kunnen zich dus heel goed reproduceren
➢ De mens
▪ Grootste genoomgrootte (3 200 000)
▪ codeert maar voor 24 000 eiwitten
➢ Arabidopsis thaliana (= onkruid)
▪ genoomgrootte is 142 000
▪ codeert voor 26 000
▪ de genoomgrootte is dus kleiner dan die vd mens maar codeert voor meer → efficiënter!
➢ Tss eukaryoten is er ook grote verscheidenheid
➢ Oorzaken:
▪ Diverse bronnen aan
koolstof en stikstof
▪ Omstandigheden waarin
organisme leeft
(extremofielen zoals
thermofielen en halofielen)
▪ Foutjes in replicatie (-> mutaties)
➢ Weefselspecifieke expressie
(ook in functie van tijd)
-> niet alle cellen zien er hetzelfde uit
❖ 4 manieren van ontstaan nieuwe genen uit
oude genen:
➢ Intragenetische mutatie:
= de sequentie ve bestaand gen w vooral
door fouten tijdens DNA replicatie
gemuteerd
➢ Genduplicatie:
= een bestaand gen w gedupliceerd en
binnen 1 cel ontstaan 2 identieke kopijen
v dit gen, die dan vervolgens apart van
elkaar kunnen divergeren tijdens evolutie
4
, ▪ vb actine: vroeger maar 1 gen
voor actine, nu 6 soorten
➢ Omwisselen van gensegmenten:
= segment shuffling, 2 of meer bestaande genen wordt als het ware gebroken en terug aan elkaar
geplakt waardoor een “hybride gen” ontstaat dat DNA segmenten van alle originele genen
bevat.
Het gen krijgt hierdoor een nieuwe functie
➢ Horizontale gentransfer:
= een stuk DNA vh genoom van 1 cel/ organisme w getransfereerd nr
een andere cel / organisme
→ sommige antibiotica werken nt meer op bacteriën omdat ze
gemuteerd zijn in rRNA waardoor het antibioticum er nt meer op kan
binden
❖ Genduplicatie:
➢ Tijdens de celdeling w het volledige genoom gedupliceerd
➢ Foutje: 1 cel heeft originele DNA segment + duplicaat DNA segment
1 kopie vh gen heeft nog de volledige vrijheid om te muteren en kan een nieuwe functie krijgen
die afwijkt vd originele functie (schadelijke variant -> cel sterft af)
A) Orthologe genen
= genen in verschillende organismen en sterk op elkaar lijken omdat ze afkomstig zijn van hetzelfde
gen.
Ze hebben een gelijkaardige / dezelfde functie. Soortvorming
B) Paraloge genen
= genduplicatie binnen 1 genoom (organisme) 2 kopieën v/e gen waarvan 1 gen mutaties heeft
opgelopen.
De genen hebben nu andere functies
C) Homologe genen
= paraloge genen die onafhankelijk van elkaar zijn gaan muteren. Beide types hebben gelijkaardige
sequenties
G1A en G1B zijn essentiële genen
G1A en G2A zijn net als G1B en G2B orthologen van elkaar
❖ Horizontale gentransfer kan dus ook tss 2 verschillende species
➢ Transfectie met bacteriële virussen:
= de virussen w gebruikt als soort van vectoren om genen in een ander organisme binnen te
brengen
5
,1.6 DE GENETISCHE INFORMATIE IN EUKARYOTEN IS COMPLEX
❖ Eukaryotische cellen (3 subeenheden) zijn groter en complexer dan prokaryotische cellen (1
subeenheid)
❖ Hybride oorsprong v genetische informatie v eukaryotische cellen:
➢ Groot deel van oorspronkelijke, anaerobe eukaryoot
➢ Deel v bacteriën die ‘geadopteerd’ werden als symbionten
❖ Plaats DNA:
➢ vooral in celkern
➢ ook in mitochondriën
= gedegenereerde versies vd oorspronkelijke bacteriële genomen
▪ missen heel veel genen die coderen voor eiwitten met essentiële functies
▪ overgrote deel vd essentiële genen voor mitoch w gecodeerd door nucleaire DNA
➢ bij planten en algen ook in de chloroplasten
❖ > 98% vh menselijk genoom is niet-coderend DNA
➢ Junk DNA
= grootste deel van niet-coderend DNA -> ballast
➢ Regulerend DNA (genexpressie)
= regelt de expressie v nabijgelegen genen, w herkend door een
genregulerend eiwit om de transcriptie vh achtergelegen deel te
laten doorgaan, w zelf niet overgeschreven
-> eukaroten kunnen meerdere mechanismen exploreren om
op bepaalde tijdstippen en plaatsen genen tot expressie te brengen
= cruciaal voor ° multicellulaire organismen
❖ Genregulerende eiwitten
= eiwitten, gecodeerd door een groot aantal eukaryotische genen, de activiteit v andere genen
regelen
➢ binden direct of indirect aan het regulerend DNA dat de transcriptie van nabijgelegen
genen controleert of ze interfereren met gelijkaardige eiwitten om dus transcriptie nt
toe te laten
6
, ➔ Biomarkers: ziekte detecteren in begin van
ziekte
➔ Genexpressie in een gen wordt beïnvloedt
door signalen die deze oppikt uit haar
omgeving
➔ Eerste stap: activering ve regulerend EW
(reeds aanwezig) -> via fosforylering
DE MUIS ALS MODEL VOOR DE MENS
❖ Zoogdieren zijn redelijk uniforme groep v organismen
➢ Anatomisch
➢ Genetisch:
▪ Sequenties van orthologe genen of eiwitten vergelijken → veel homologe (identieke) genen
tss mens & olifant. Tss mens en vogelsoort is dit al minder omdat die vroeger zijn afgesplitst id
evolutie en dus meer mutaties
❖ Grote homologie tss mens en muis:
➢ Sommige natuurlijke mutaties geven hetzelfde fenotype als bij de mens vb:
witte vlek op voorhoofd door mutatie in het Kit gen
In orthogenen v muizen w deze mutatie bestreden om zo in te brengen in het genoom vd mens
Muis: modelorganisme bij uitstel om moleculaire genetica te bestuderen
❖ 70-80% homologie tss mens en zebravissen (bv. elasticiteit huid)
7
, H2. DNA, CHROMOSOMEN EN GENOMEN !!!
2.1 INLEIDING
❖ Genetische informatie doorgeven → celdeling/gameten
❖ DNA van 2m in een nucleus
❖ Niet elke cel in het lichaam heeft DNA! (RBC, bloedplaatjes)
❖ Eiwitten
➢ Genetische informatie bevat vooral instructies om deze aan te maken
➢ Ze zijn de werkpaarden vd cel: voeren de meeste cellulaire functies uit
▪ Structuur geven
▪ Enzymen of katalysatoren voor cellulaire metabolisme
❖ Chromosomen
➢ Draadachtige structuren id nucleus
➢ Bestaan uit DNA en eiwitten
❖ James Watson & Francis Crick: voorspelden in 1953 de dubbele helixstructuur v DNA
❖ Rosalind Franklin: ontdekking structuur van DNA door X-ray diffraction in 1953
2.2 DE STRUCTUUR EN DE FUNCTIE VAN DNA (4 of 5 vragen op examen!!)
❖ DNA is opgebouwd uit nucleotiden
❖ 1 nucleotide:
➢ 5-ring suiker = pentose (DNA <-> RNA)
➢ 1 tot 3 fosfaatgroepen ( - geladen)
➢ N bevattende base ( + geladen)
❖ P-groepen (=fosfaatgroepen) hechten aan op C5 hydroxylgroep vh
desoxyribose/ribose
Nucleotiden met 1, 2 of 3 fosfaatgroepen (startnucleotide heeft er altijd 3)
Geven ‘-‘ lading aan nucleotide
❖ Base hecht aan op C1 koolstof -> C-N binding gevormd
→ 5’ = P-groepen 3’ = OH-groepen
❖ 2 soorten basen: pyrimidines en
purines ❖ Suikergroep in DNA: desoxyribose
❖ Pyrimidines: cytosine , thymine <-> in RNA: ribose
en uracil (de grote moleculen)
(wijzerzin)
❖ Purines: adenine en guanine (tegenwijzerzin)
❖ EXAMEN: gemodificeerde variant gegeven
-> wat is de originele base?
8
