Samenvatting biologie H17 DNA

Hoofdstuk 17 – DNA
17.1 – DNA in je cellen
DNA
DNA bevat de informatie voor het maken van eiwitten. Het DNA in menselijke cellen is verdeeld over
de 46 chromosomen in de celkern en het cirkelvormig DNA in de mitochondriën.

1 DNA molecuul bestaat uit 2 strengen (die uit veel nucleotiden bestaan) die samen een dubbele
helix vormen. Deze DNA-nucleotiden bestaan uit:
 Fosfaatgroep
 Suikermolecuul (deoxyribose)
 Stikstofbase

Deoxyribose heeft 5 C-atomen die altijd op dezelfde manier genummerd zijn. Het 1 e C-atoom vormt
(1’) een binding met de stikstofbase en het 5e C-atoom (5’) vormt een binding met de fosfaatgroep.
De nucleotiden zijn aan elkaar gekoppeld via het 3’ C-atoom van het deoxyribose van de nucleotide
ernaast.

,In DNA komen 4 verschillende stikstofbasen voor:
 Adenine (A)
 Cytosine (C)
 Guanine (G)
 Thymine (T)
De stikstofbasen van de ene streng binden via H-bruggen met die van de tegenoverliggende streng. A
bindt via 2 H-bruggen aan T (en andersom) en C bindt met 3 H-bruggen aan G (en andersom). Door
deze vaste combinatie van basenparen zijn beide strengen in een DNA-molecuul complementair (=
de volgorde in de ene streng bepaalt die van de andere streng). Het 5’-einde (met de fosfaatgroep)
van de ene streng ligt naast het 3’-einde (met de OH-groep) van de andere.

Opgerold DNA
Histonen (eiwitten) verstevigen en beschermen de DNA-moleculen bij eukaryoten in de kern. 8
histonen vormen samen een bolletje waar een deel van het DNA-molecuul (146 nucleotiden lang)
omheen is gerold. Het histon H1 houdt het geheel bij elkaar. Het geheel van de histonen en het
eromheen gerolde DNA heet een nucleosoom. De verschillende nucleosomen worden via de
histonen aan elkaar gekopllend, waardoor een chromatinedraad ontstaat. Deze draad vormt een
chromatine, waardoor het DNA-molecuul compact in de celkern is opgeborgen.

Laboranten voegen zouten en protease (eiwitverterend enzym) toe aan het DNA, dit verwijdert de
histonen.

Mitochondriaal DNA
DNA zit in de celkern, maar ook in
mitochondriën hier heet het mtDNA.
MtDNA bevat 37 genen, 13 hiervan
coderen voor eiwitten die betrokken
zijn bij aerobe dissimilatie; de rest
codeert voor rRNA (bouwstenen
ribosomen) en tRNA (transporteert
aminozuren). Het mtDNA erft via de
eicel over van moeder naar zonen en
dochters.



Genen bevatten informatie
Het totale DNA van een persoon, het genoom, bevat zo’n 19 000 genen. 1 gen is een stuk DNA met
informatie voor de productie van een of meerdere eiwitten. Deze spelen een rol bij het tot stand
komen van erfelijke eigenschappen. Alle cellen hebben hetzelfde DNA, maar afhankelijk van hun
functie zijn verschillende genen actief.
In een huidcel bijvoorbeeld, komt het gen voor melanine tot expressie, wat leidt tot de vorming van
het pigment dat je huid bruin kleurt. Maar voor een cel van de speekselklier heeft dit dus geen
functie. Cellen reageren op hun omgeving wat de variatie in het aanschakelen van genen vergroot.
De DNA-code in de genen ligt vast in de volgorde van de stikstofbasen. Ieder gen heeft zijn eigen
sequentie van afwisselend A’s, C’s, G’s, T’s.

Genen die coderen voor eiwitten beslaan zo’n 15% van het
totale DNA. Het andere deel, niet-coderend DNA, heeft
een andere functie zoals produceren van rRNA of tRNA, of
het regelt het aan/uitschakelen van de genen in het

, coderend DNA. Repetitief DNA is DNA wat bestaat uit herhalingen van series nucleotiden. Ongeveer
2/3 van het menselijk genoom bestaat uit dit repetitief DNA. Er zijn verschillende repeats
(herhalingen), z: o heb je bijvoorbeeld STR’s:

1. Korte repeats van 2 tot 10 nucleotiden  STR’s (Short tandem repeats). Deze spelen een rol
bij forensisch en verwantschapsonderzoek. Het is verschillend pp uit hoeveel nucleotiden dit
bestaat, maar er is altijd een paar (2) van (soms gelijk/soms verschillend).
Net als bij genen spreken onderzoekers alleen over allelen. Bij verwantschapsonderzoek vergelijk een
analist de allelen van STR’s afkomstig van chromosomen van verschillende personen.




Begrippen:
Begrip: Betekenis:
5’-einde Het einde van de DNA-streng aan de kant met de vrije fosfaatgroep
3’-einde Het einde van de DNA-streng aan de kant met de vrije OH-groep
Basenparen Vaste combinaties van 2 basen (A-T en C-G) die beide DNA-strengen bij
elkaar houden via waterstofbruggen.
Chromatinedraad Een draad van aan elkaar gekoppelde nucleosomen; opgebouwd uit
DNA en nucleosomen.
Coderend DNA Deel van het DNA dat codeert voor eiwitten
Complementair De volgorde in de ene DNA-streng (leidend) bepaalt die in de andere
(volgende streng) en andersom
DNA-profiel Een unieke set STR’s in het DNA van een individu, bestaande uit 13
verschillende Loci.
Gen Deel van het DNA met de informatie voor de productie van een of
meerdere eiwitten
Genoom Het totale DNA van een persoon
Histon Eiwit in de chromatinedraad dat DNA verstevigt en beschermd
Locus (mv loci) Plaats in het DNA
mtDNA (Mitochondriaal DNA) Cirkelvormig DNA in de mitochondriën. Van de
37 genen coderen 13 voor eiwitten (betrokken bij aerobe dissimilatie),
de rest codeert voor rRNA en tRNA. Een mitochondrium bevat 5-10
moleculen mtDNA. Het mtDNA erft over van moeder op kind via de
mitochondriën in de eicel.
Niet-coderend DNA Grootste deel van het DNA, dit codeert niet voor eiwitten
Nucleosoom Het geheel van acht histonen met het daarom gewikkelde DNA,
bijeengehouden in het histon H1
Nucleotiden Bouwstenen van DNA en RNA, bestaat uit een fosfaatgroep, een
suikermolecuul (deoxyribose/ribose) en een stikstofbase (A, C, G, T/U)
Repetitief DNA Deel van het DNA dat bestaat uit een aantal herhalingen (repeats) van
een serie nucleotiden.
Sequentie De volgorde van de stikstofbasen in het DNA
Stikstofbase Onderdeel van een nucleotide; A,C,G,T (DNA), A,C,G,U (RNA)
STR’s (short tandem repeats) een type repetitief DNA met een aantal korte
repeats van 2 tot 10 nucleotiden lang.
17.2 – DNA kopiëren
DNA-verdubbeling in een cel
DNA-moleculen verdubbelen zich via DNA-replicatie, dit gebeurt op veel plekken tegelijk. Hierdoor is
de replicatietijd maar kort. Een enzymcomplex verbreekt op zo’n startpunt de H-bruggen tussen