Summary
Samenvatting Nectar Hoofdstuk 19 DNA 6VWO
- Course
- Level
- Book
Dit is een samenvatting van Hoofdstuk 19 DNA van het biologieboek van Nectar voor 6VWO.
[Show more]
Connected book
Book Title:
Author(s):
- Edition:
- ISBN:
- Edition:
2 reviews
By: romayrasakes • 2 year ago
By: Chymene • 4 year ago
Seller
Follow
saravanelferen
Reviews received
Content preview
Biologie Hoofdstuk 19 DNA19.1 DNA compact verpakt in chromosomen
DNA
Alle mensen hebben in de kern van elke lichaamscel 46 moleculen DNA. Dit bevat alle info voor het
maken van de eiwitmoleculen die nodig zijn voor het goed functioneren van je lichaam. DNA-moleculen
zijn twee lange strengen: dubbelstrengs. Deze zijn om elkaar gedraaid tot een dubbele helix (Bron 1
– T71C+E). Deoxyribonucleotiden zijn de bouwstenen: fosfaatgroep, suikermolecuul en een
nucleïnebase (T71A+B). Deoxyribose (T67F1) heeft 5 C-atomen die genummerd zijn. Zit aan 1 een
nucleïnebase, dan is het molecuul een deoxyribunicleoside. Zit er aan 5 ook een fosfaatgroep, dan is
het een deoxyribonucleotide. In een DNA molecuul is de fosfaatgroep van 5 van een
deoxyribonucleotide verbonden met 3 van het naastgelegen deoxyribonucleotide. Het uiteinde van de
streng waar de hydroxylgroep vrij blijft, is het 3’-einde (T71C); het uiteinde met een vrije fosfaatgroep
het 5’-einde. De richting van de strengen is tegengesteld, waardoor het 5’-einde van de ene streng
naast het 3’-einde van de andere streng lift (T71C+E). De fosfaatgroepen vormen met de
suikermoleculen de zijkanten van het DNA. Daartussen zitten treden; gekoppelde (2) nucleïnebasen
(T71B+C). In DNA zitten 4 nucleïnebasen: A, C, G, T die verbonden zijn via H-bruggen: tussen A en T 2
en tussen C en G 3. Door deze vaste basenparen zijn beide strengen complementair. De volgorde van
de basen in een gen levert de genetische code voor een erfelijke eigenschap.
Chromosomen
DNA is beschermd door eiwitten, waarbij de verpakkingseiwitten van het DNA (histonen – T70A)
belangrijk zijn. Steeds is een streng van 146 basenparen van het DNA twee keer om een bol gewikkeld,
die bestaat uit acht histonen. Een extra H1-histon houdt het geheel als speld bijeen. Dit lukt, doordat
de zure fosfaatgroepen van het DNA hechten aan de basische histonen: nucleosomen. Door
bindingen tussen de histonen van verschillende nucleosomen ontstaat een chromatinedraad, die
verder spiraliseert tot een compacte spiraal die samen met de spiralen van andere chromosomen het
chromatine in de kern vormt. Chromatinedraden pakken samen tot chromosomen tijdens een
mitose, zodat ze van verschillende DNA-moleculen niet verstrikt raken.
Lichte en donkere gebieden in de celkern
Donkere gebieden ontstaan door compact gespiraliseerde chromatinedraden, die in de lichte delen
minder compact zijn. In lichte gebieden komen de genen tot expressie. In het midden van de celkern
van een eukaryoot ligt nog een donker deel: het kernlichaampje (T79B+C). Hier gaat het niet om
chromatine, maar een actieve plek rond kernDNA waar de genen zich bevinden met info voor het
vormen van ribosomaal RNA (rRNA). Hier ontstaat uit rRNA en ribosomale eiwitten de ribosomen die in
het grondplasma nodig zijn bij de translatie. In het centromeer en aan de uiteinden, telomeren, is een
chromatinedraad altijd sterk gespiraliseerd en liggen geen genen: niet coderend DNA.
Mitochondriaal DNA
Mitochondriaal DNA (mtDNA) is cirkelvormig (bron 3). Hierop liggen 37 genen, waarvan 13 info
bevatten voor de vorming van enzymen odig bij de laatste stap van de dissimilatie. De andere genen
coderen voor aminozuurtransportmoleculen betrokken bij de eiwitsynthese in het mitochondrium. Het
mtDNA heeft meer kans op mutatie dan DNA in de celkern, doordat tijdens de oxidatieve fosforylering
als bijproduct reactieve zuurstofmoleculen ontstaan. Die bevinden zich vlakbij en kunnen het mtDNA
beschadigen.
19.2 DNA-verdubbeling
DNA-mutaties als gevolg van dissimilatie
Er is een verklaring voor veroudering: met de leeftijd neemt het aantal mutaties in het DNA van
lichaamscellen toe. Dit is o.a. door reactieve O2-moleculen in de mitochondriën, die terecht kunne
komen in het grondplasma en celkern. In de celkern reageren ze met het kernDNA, waardoor
nucleïnebasen beschadigen. DNA-herstelsystemen repareren deze (T71I). In een delende cel kan
een beschadigde nucleïnebase leiden tot het inbouwen van een andere nucleïnebase in het DNA van
de dochtercellen: substitutie. Wat vaak voorkomt is de oxidatie van guanine tot 8-hydroxyguanine.
Tegenover 8-hydroxyguanine komt A ipv C. Een verandering van één basenpaar is een puntmutatie.
Een puntmutatie waarbij één basenpaar verdwijnt uit het DNA-molecuul is een deletie. Heeft zich één
extra basenpaar genesteld, is dat een insertie.
DNA-mutaties door milieufactoren
Röntgenstraling, uv-straling en chemische stoffen verhogen de kans op mutaties in het DNA:
mutageen. Stoffen in tabaksrook zorgen voor een A ipv een G. Radioactieve straling veroorzaakt
breuken in 1-2 DNA-strengen en chromosoommutaties, veranderingen van grote gebieden in het
DNA, zoals deleties, inserties, duplicaties (verdubbeling DNA-delen), inversies (omdraaien) en
translocaties.
, Verdubbeling DNA-moleculen
Voor een celdeling verdubbelen in de S-fase de DNA-moleculen, zodat elke dochtercel een set
chromosomen krijgt: DNA-replicatie. Dit begint wanneer het enzym helicase de H-bruggen tussen de
basenparen van een DNA-molecuul verbreekt. De strengen wijken als bij een rits uiteen en vormen het
uitgangspunt voor een nieuw DNA-molecuul. Na het uiteengaan van de strengen hechten het enzym
primase en een stukje RNA van ~20 ribonucleotiden vast. Het RNA is complementair aan het DNA van
de streng waaraan het hecht. Deze RNA-primer is het begin van de synthese van de nieuwe DNA-
streng door het enzym DNA-polymerase. Dit leest de oude streng en koppelt deoxyribonucleotiden
aan elkaar tot een nieuwe streng. Het DNA-molecuul past maar op één manier, waardoor het aflezen
door het DNA-polymerase alleen van 3’ naar 5’ kan. Doordat beide strengen een tegenovergestelde
richting hebben, kan het DNA-polymerase de ene streng aan één stuk door kopiëren maar de ander
niet, die is achterwaarts in kleine stukjes (T71D). Elk stukje is een RNA-primer en een kort stukje DNA,
een Okazaki-fragment.
Een ander type DNA-polymerase vervangt de RNA-primers door DNA en DNA-ligase verbindt de
stukken DNA. Na replicatie is het DNA-molecuul verdubbeld, het is semi-conservatief.
De uiteinden van DNA-moleculen verkorten
Heeft een replicatievork het uiteinde van een DNA-molecuul bereikt, dan koppelt helicase los. Primase
heeft helicase nodig om aan het DNA te binden en de RNA primer te maken. Zonder kan aan 5’-einde
geen laatste Okazaki-fragment ontstaan, waardoor de telomeren telkens verkorten.
DNA-mutaties tijdens DNA-replicatie
Heel af en toe maakt DNA-polymerase een kopieerfout en bouwt een verkeerd of extra
deoxyribonucleotide in of vergeet er een. DNA-polymerase controleert voortdurend of het juiste
nucleïnebase is ingebouwd en corrigeert. DNA-hersteleiwitten corrigeren een deel van de 1%
overgebleven fouten. Het restant leidt tot mutaties.
19.3 Onderzoek aan DNA
Kloneren van DNA-herstelgenen
Kinderen met Cockayne-syndroom hebben een defect gen voor 1 van de 3 herstelsystemen van
beschadigd DNA: het NER. Dit geeft vroegtijdige celdood en versnelde veroudering. Voor onderzoek
naar het gen voor CSB kweekt men cellen van kinderen met dit defecte allel van het CSB-gen en splitst
met restrictie-enzymen het DNA van mensen zonder het syndroom in fragmenten van 200000
basenparen. Hiervoor gebruikt men restrictie-enzymen die in het niet-coderend DNA knippen. Die
fragmenten krijgen een marker. Daarna wordt elk DNA-fragment via een blaasje met een
dubbelmembraan van fosfolipiden, een liposoom, in een cel van de celkweek: transfectie (inbrengen
vreemd DNA in cel). Eiwitten in het grondplasma voeren dit naar de kern, waar andere eiwitten het
transporteren door het kernmembraan. Elke cel van de kweek krijgt een ander DNA-fragment.
Vervolgens worden ze blootgesteld aan uv-straling en de cellen die overleven kunnen schade
herstellen en hebben dus een DNA-fragment binnen gekregen met het intacte herstelgen. Via de
marker kan deze opgespoord worden.
Vermeerderen van DNA
Voor analyseren van het DNA-herstelgen is veel onderzoek en materiaal nodig. Onderzoekers
vermeerderen het DNA-fragment omdat 1 overlevende cel maar 1 fragment oplevert. Je kunt
vermeerderen met plasmiden (T71M1). Dit zijn cirkelvormige DNA-moleculen van bacteriën. De
onderzoeker knipt met restrictie-enzymen het DNA-fragment in kleinere stukjes en kan daarna een
plasmide inbouwen. Dit recombinant-plasmide met fragment DNA brengt hij bij een bacterie in die
vermeerdert. Hieruit kan de onderzoeker genoeg menselijk DNA isoleren om met andere technieken de
volgorde van de deoxyribonucleotiden en de lengte van het DNA-herstelgen vast te kunnen stellen.
Een andere methode is PCR (T71M2). Dit is gebaseerd op de temperatuurgevoeligheid van DNA en
vindt plaats in een PCR-apparaat dat een oplossing met DNA snel verhit/afkoelt:
1. Openritsen DNA-fragment. Bij 94 graden laten de H-bruggen tussen twee strengen los en de
strengen loslaten.
2. Geselecteerde primers koppelen aan het enkelstrengs DNA bij 54 graden. Eén primer is
complementair aan een uniek gedeelte van de complementaire DNA-streng. De primers zijn de
startplaatsen voor DNA-polymerase.
3. De synthese van een nieuwe DNA-streng door DNA-polymerase. Dit vindt plaats bij 72 graden. Het
DNA-polymerase maakt de nieuwe streng met de in het reactiemengsel aanwezige
deoxyribonucleotiden.
Door het hittebestendige enzym Taq-polymerase, kunnen de stappen vaker plaatsvinden bij hoge
temperaturen zonder nieuwe enzymen toe te voegen. Elke keer verdubbelt het DNA-fragment, zodat
het aantal kopieën exponentieel toeneemt. Na dertig keer zijn miljarden kopieën van het DNA-
fragment ontstaan, waarmee de volgorde van de deoxyribonucleotiden en de lengte van het DNA-
herstelgen kan worden bepaald.
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller saravanelferen. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.20. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
53068 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now