Quartz 4

LS H14

9 min read

page 36

DNA

wiki DNA genetics genes noortje

DNA

Is sensitive if in a eppendorf cup dont vortex, just tap to mix it

Wat is DNA

  • Erfelijke informatie ligt in de code van ons DNA.
  • DNA dirigeert de ontwikkeling van
    • biochemische,
    • anatomische,
    • fysiologische
    • (tot op zekere hoogte) gedragseigenschappen.

DNA is een macromolecuul opgebouwd uit 4 monomeren met een specifieke sequentie, genaamd (desoxyribonucleotiden). Meestal voorkomend als 2 complementaire strands.

Deze zijn te classificeren als Pyrimidines (C&T) en Purines (G&A) Pyrimidines binden altijd met purines. ze binden niet aan de zelfde soort

Bindings tabel nucleotide

PurinesPyrimidines
GC
AT of U (in RNA)

Waar licht het DNA

Het meeste DNA zit in Chromosomen

Zie ook

moleculairebiologie wiki classnotes DNA noortje Hoofdstuk uit boek: 16.1 en 16.2

4 biologische macromoleculen
  1. nucleinezuren
  2. lipiden
  3. aminozuren
  4. sacharides

DNA

DNA bestaat uit 2 purines (A&G) en 2 pyrimidines (T&C) Een Purine zit altijd aan een Pyrimidine omdat 2 Purines te wijdt zijn om aan elkaar te koppelen binnen de structuur van DNA 2 Pyrimidines te smal zijn om aan elkaar te koppelen binnen de structuur van DNA De purines binden aan de Pyrimidines d.m.v. van waterstof bruggen A - T en G - C

3’ einde is de onderkant van de nucleotiden (de kant onder de fosfaatgroep) 5’ einde is de andere kant

Nucleinezuren

  • Polymeer van nucleotiden - Fosfodiesterbinding
  • Wateroplosbaar geladen

DNA Overerving

  • chromosomen bevatten genetische informatie
    • (Thomas Morgan, 1907, drosophilia)
  • Chromosomen = Eiwit + DNA
EiwittenDNA
20 Monomeren (aminozuren)4 monomeren (Nucleotides)
Complexe polymerenSimpele polymeren
HeterogeenFew variation

Wat is genetisch materiaal, eiwit of DNA

  • Bacteriofaag T2 = is een virus die bacterien kan infecteren
  • de T2 Faag gebruikt de machinerie van de E.Coli om zichzelf te vermenigvuldigen
    • De Faag injecteerd DNA

De Bacteriofaag (bacterie virus)

(“bacteria-eaters”) worden ook faag genoemd Een Virus/Faag is niets meer dan DNA (of soms RNA) omhulst door een beschermende laag eiwitten De Faag bestaat uit 2 macromoleculen,

  1. Aminozuren
  2. Nucleïnezuren

De onderzoekers van DNA

Hershey & Chase, Wat doet wat?

zij zijn de onderzoekers die de vraag hebben beantwoord wat de instructies geeft in een cel, DNA of Eiwit? dit hebben ze onderzocht door een tracer toe te voegen aan DNA en aan Eiwit. aand DNA hadden radioactieve fosfaat toe gevoegd en aan de eiwitten hadden ze radioactief zwavel toegevoegd omdat deze elementen niet voorkomen in de ander. Hierdoor kwamen ze er achter dat het gemarkeerde DNA aanwezig is in de cel en het radioactieve zwavel in de eiwitten niet.

James Watson & Francis Crick, Ontdekken van de DNA structuur

met behulp van de onderzoeken gedaan door de hieronder genoemde personen.

  • Erwin Chargraff
  • Rosalind Franklin & Maurice Wilkins

Erwin Chargraff, DNA Compositie

Chargraff ondervond aan dat de compositie van DNA anders is per organisme (%) bijv. zee egel heeft 33% adenine waar E.col maar 25% adenine heeft. dit heeft er voor gezorgd dat het steeds meer leek dat DNA de erfelijke informatie bevatten A(Adenine)(%) = T(Thymine)(%) C(Cytosine)(%) = G(Guanine)(%)

Rosalind Franklin & Maurice Wilkins, DNA structuur model

Door Rontgen crystalografie hebben Franklin en Wilkins een foto kunnen maken van refractie van de röntgenstraling door het DNA. hierdoor zijn ze er achter gekomen dat DNA uit 2 strengen bestaat.

James Watson & Francis Crick

Watson en Crick hebben de data van deze onderzoeken samen gevoegd om te komen tot het dubbele helix model.

en

moleculairebiologie wiki classnotes replicatie DNA noortje Pearson: 16.2

DNA Replicatie Modellen

  1. Conservatieve model
    • in dit model zouden de 2 strengen gesplitst worden gekopieerd en later weer aan elkaar geplakt, resulterend in 1 helix van compleet oud DNA en 1 compleet nieuwe
    • Dit model is uitgesloten
  2. Semiconservatieve mode
    • Dit model zegt dat het DNA in 2 gesplitst word en vervolgens van die splitsing de andere helft word gesynthetiseerd, dit resulteerd in 1 oude streng en een nieuwe streng per Helix in de 1e Generatie
    • Dit model is de daadwerkelijke replicatie methode
  3. dispersieve model
    • In dit model worden er stukken gekopieerd die niet aan elkaar zitten van de 2 helften waardoor je per streng nieuw oud nieuw oud DNA hebt en omgekeerd aan de andere kant
    • Dit model is uitgesloten

Uitsluitings onderzoek

Matthew Meselson and Franklin Stahl hebben onderzoek gedaan naar de replicatie methode. ze hebben het onderzocht door zware 15N isotoop in het oorspronkelijke DNA te stoppen. vervolgens hebben ze de bacterie in een omgeving gezet met alleen het 14N isotoop. hierdoor heeft het DNA verschillende gewichten. door ze te laten repliceren en te isoleren en optelossen krijg je lagen op verschillende hoogtes in het mengsel.

Replicatie

vind plaats in de S fase van de cel

  1. Replicatie vind plaats vanaf 5’ naar 3’ aangebouwd
  2. En word van 3’ einde naar 5’ einde afgelezen

3’ einde Is de De Ribose kant 5’ einde Is de kant met de fosfaat groep

Synthese van nieuw DNA

Tijdens de replicatie splitsen 2 van de 3 fosfaatgroepen af van de nucleotiden, dit verzorgd voor de energie om het process voor te zetten zoals hierboven te zien

Enzymen

  • Helicase
    • Ontbind/ontkoppelt de 2 strengen DNA
    • Dit is de 1e stap
  • Single-strand binding protein
    • Dit enzym zorgt ervoor dat het DNA niet weer aan elkaar bind
  • Topoisomerase
    • Zorgt ervoor dat de spanning die ontstaat het ontbinden
      • door DNA los te knippen en buiten de knoop weer aan elkaar te koppelen
    • Bij de teveel spanning kan het DNA in de knoop raken of breken
    • (denk aan het ontbinden van een gedraaid touw)
  • Primase
    • heeft een stuk RNA primer waar de DNA polymerase aan kan koppelen
  • DNA Polymerase
    • verzorgt de replicatie van het DNA
  • Okazaki Fragment
    • verzorgt de replicatie van de lagging strand

Strengen in DNA replicatie

2 soorten

  1. leading strand
    • gaat aan 1 stuk door naar voren
  2. Lagging strand
    • werkt een stapje 3’ naar 5’, doet vervolgens een grote stap terug en doet het opnieuw tot het weer aan sluit bij het begin van de vorige stap. en gaat weer een grote stap naar achter
    • Okazaki fragment is het Enzym dat dit uit voert
    • Het stuk RNA dat achterblijft wordt omgezet DNA polymerase I

Startpunt DNA replicatie

Eukaryoot

  • Het DNA is zeer groot dus er zijn meerdere Ori(=origin punt)
    • dus meerdere bubbels
  • Lineair DNA

Prokaryoot

  • Het DNA van een Prokaryoot is klein dus is er maar 1 Ori
    • Dus maar 1 bubbel
  • Circulair DNA

Proofreading

Het voorkomen van mutaties door het na lezen (proofreading) en herstellen van DNA Dit word uitgevoerd door

  • DNA polymerase I
    • vervangt RNA stukjes van de lagging strand
  • DNA polymerase III

DNA repair systeem

Nucleotide Excision Repair (NER)

DNA reparatie Enzym (Nuclease)

  • 100 verschillende in E.Coli
  • 170 verschillende in Mensen

Bronnen

https://www.bioinformatics.org/sms/iupac.html

noortje genes DNA RNA genetics

Waar bestaan nucleotide uit?

DNA nucleotide bestaat uit drie delen.

  • Een fosfaatgroep
  • Een desoxyribose
  • Een stikstofbase
    • Die stikstof base komt voor 1 vier verschillende vormen.
    • 2 Purines G & A, en 2 Pyrimidines T & C

DNA Replicatie

wiki DNA genetics genes replicatie process noortje

Wat is DNA Replicatie

  • De twee DNA strengen zijn complementair
  • Iedere streng wordt gebruikt als een template voor de replicatie (het nieuwe vormen van een streng)
  • Het “ouder” DNA molecuul ontwind zich.
  • De twee dochterstrengen worden gevormd volgens de baseparingsregels. (A-T en G-C )
  • Het kopiëren van DNA gaat ontzettend snel en nauwkeurig
  • Hierbij zijn veel enzymen en andere eiwitten betrokken

Bindings tabel nucleotide

PurinesPyrimidines
GC
AT of U (in RNA)

Getting Started

  • Replicatie begint op speciale plaatsen in het DNA genaamd origins of replication,
    • waar de twee strengen uit elkaar worden gehaald. (bubble)
  • Eukaryotische DNA moleculen hebben honderden origins of replication.
  • Replicatie gaat beide richtingen op na het openbreken van de strengen.

Replicatievork

  • Dit is het uiteinde van de bubble.
    • Het ziet er uit als een Y Vorm

Helicase

wiki DNA RNA polymerase pcr replicatie noortje

Wat is Helicase?

  • Dit zijn enzymen die het dubbelstrengs DNA uit elkaar halen

Sinle-strand binding protein

  • dit bind aan het enkelstrengse DNA in de Bubbel en houd het stabiel

Topoisomerase:

wiki DNA RNA replicatie noortje

Wat is Topoisomerase?

  • Dit Corrigeert de “overwinding” en loopt voor op de ReplicatieVork
  • Het corrigeert door de DNA Strengen te breken, te draaien en weer aan elkaar te plakken.

DNA polymerase

wiki DNA RNA polymerase pcr replicatie noortje

Wat is DNA polymerase

DNA-polymerase is een enzymcomplex betrokken bij de DNA-replicatie.

Hoe werkt het.

DNA-polymerase Kan maar een kant op aflezen en de nieuw gevormde streng maken

  • leest van 3’ naar 5’
  • Maakt een nieuwe streng van 5’ naar 3’
    • heeft om in gang te komen een primer nodig.
      • Een primer is een kort fragment met een open einde.

DNA polymerase kan niet zelf de aanmaak van een nieuwe streng initiëren.

  • Het kan alleen nucleotiden toevoegen aan een al bestaande streng.
  • DNA polymerase kan niet binden aan enkelstrengs DNA
    • Daarvoor worden RNA primers gebruik

Primase

wiki DNA RNA replicatie noortje genetics

Wat is Primase?

  • Primase is een enzym dat kleine stukjes RNA aan het enkelstreng DNA kan binden.
  • Zodat vervolgens DNA polymerase zijn werk kan doen.
  • De primer is ongeveer 5-10 nucleotiden lang.
  • Het 3’ einde is het startpunt voor de nieuwe DNA streng.

DNA ligase

Okazaki fragmenten

wiki DNA RNA replicatie noortje genetics

Wat zijn Okazaki fragmenten?

De stukjes nieuw gevormde DNA strengen op de lagging strand worden okazaki fragmenten genoemd Deze worden later aan elkaar gebonden door DNA Ligase

Vrije Nucleotide

Vrije Nucleotide hebben 3 fosfaat groepen

dATP is de Vrije Nucleotide vorm van adenine

  • Lijkt op ATP

Antiparallel Elongation

DNA polymerase Kan maar een kant op aflezen en de nieuw gevormde streng maken

  • leest van 3’ naar 5’
  • Maakt een nieuwe streng van 5’ naar 3’

Leading vs Lagging strand

Leading strand: Is de richting van de streng de in een keer gerepliceerde kan worden Lagging strand: Is de richting van de streng die in stukjes gerepliceerd moet worden

Graph View