Transcriptie en Translatie
De informatie in DNA is opgeslagen in de vorm van een “code” van Nucleotiden Deze code in het DNA zorgt voor de aanmaak van eiwitten
Gene Expression: Het tot uiting komen van een gen
From gene to protein to phenotype
1909 Archibald Garrod: “Genen zijn van invloed op het fenotype door middel van enzymen die bepaalde chemische reacties veroorzaken.”
Symptomen van een erfelijke ziekte (bv albinisme) worden veroorzaakt door de afwezigheid van een bepaald enzym.
Central Dogma
- Het Primaire transcript is het nog onbewerkte RNA dat vanuit het DNA wordt geproduceert.
- Het centrale dogma is als volgt:
- DNA → RNA → eiwit
Basic Principles of transcription and translation
RNA is de boodschapper tussen het DNA en de aanmaak van het eiwit.
- Transcriptie is de aanmaak van RNA,
- Translatie is de productie van een eiwit,
- naar aanleiding van de code in het mRNA
- Ribosomen zijn de organellen waar de translatie plaatsvindt
DNA vs RNA
wiki RNA genetics enzyme noortje
- RNA productie (RNA synthesis) wordt gedaan door RNA Polymerase
- Dit haalt het DNA uit elkaar en linked de RNA nucleotiden aan elkaar.
- RNA synthese gaat volgens hetzelfde principe als het koppelen van base-paren bij DNA, alleen wordt de thymine vervangen door een uracil.
- De DNA sequentie waar de RNA Polymerase bindt wordt de promotor genoemd.
- In bacteriën, stopt de transcriptie door een bepaalde sequentie in het DNA, genaamd de terminator.
- Bij eukaryoten gaat de polymerase een stuk langer door en valt door nog onbekende redenen een keer van het DNA.
- transcription unit: Het stuk DNA dat wordt getranscribeert heet de
Elongation of the RNA Strand
- Terwijl de RNA Polymerase over het DNA Beweegt, haalt het de Dubbele DNA streng uit elkaar. 10 - 20nt
- Transcriptie gaat met een snelheid van ongeveer 40nt/s
- een gen kan tegelijk door meerdere RNA Polymerases worden getranscribeerd.
Split Genes and RNA Splicing
-
De meeste genen en ook de RNA transcripten, bevatten veel stukken die uiteindelijk niet getransleerd moeten worden. zogenaamde niet coderende regionen
-
Deze niet coderende regionen worden intronen genoemd
-
Exonen zijn de overige regios, deze worden dus wel getransleerd
-
RNA splicing haalt de intronen weg en bindt de exonen aan elkaar
- Het resultaat: een mRNA molecuul bestaande uit coderende regionen(exonen)
The Functional and Evolutionary Importance of Introns
- Alternative RNA splicing, ORF?
Translatie
- De translatie (de eiwit productie) wordt gedaan door de ribosomen
Template vs Non-Template
- Tijdens de transcriptie zorgt de template strand (DNA) voor de productie van het RNA.
- Hier bindt de polymerase aan.
- Tijdens de translatie worden de codons afgelezen van 5’ tot 3’
De andere strand heet de non template strand
Cracking the Code (1960s)
64 codons (triplets)
- 61 aminozuren
- 3 stop signalen
- 1 voor methionine EN Startsignaal De Genetische Code Redundant Codonsmoetn in het juiste Reading frame gelezen worden.
Open Reading Frame (ORF):
dit is start tot stop
Verschillen tussen organismen
- Prokaryoten en eukaryoten hebben beide Genen
- Ze verschillen in RNA Polymerase Terminatie van de transcript en de ribosomen
- Bacterien kunnen de transcriptie en de translatie tegelijk doen
- In Eukaryoten is dit niet mogelijk door de scheiding van het kernmembraan
Completing and Targetting the functional protein
- Na de translatie heb je nog niet direct een functioneel eiwit
- Post-translationele aanpassingen van het eiwit maken het functioneel
- Denk aan eiwit vouwing
Mutaties
Mutaties: zijn veranderingen in het genetische materiaal Puntmutaties: zijn mutaties op een enkele plaats in het DNA
- Dit kan leiden tot een eiwit dat minder functioneel is of juist Functioneler
Types of point mutations
2 catogorien
- base-paar substitutie
- Base-paar insertie of deletie
Effecten gecategoriseerd
- Silent mutatie
- codeert voor hetzelfde aminozuur
- Missense mutatie
- codeert voor een ander aminozuur
- Nonsense mutatie
- stop codon komt eerder of later.
- het eiwit word dan langer of korter