Resume
samenvatting moleculaire biologie
- Cours
- Moleculaire biologie
- Établissement
- Universiteit Antwerpen (UA)
Dit is een samenvatting van het vak moleculaire biologie (hfdst 1-5) + zelfstudies (1-9) + gastles
[Montrer plus]
Livre connecté
Titre de l’ouvrage:
Auteur(s):
- Édition:
- ISBN:
- Édition:
Aperçu du contenu
Samenvatting - moleculaire biologieHoofdstuk 1: DNA, Chromosomen en cellen
1. Structuur en functie van nucleïnezuren (zie ook zelfstudie pakketten)
Structuur DNA & RNA
• DNA bevat deoxyribose
• RNA bevat ribose
- DNA en RNA verschillen op plaats 2’
- Plaats 3 en 5 zijn heel belangrijk (voor genetici): plaats waar
C’s met elkaar verbonden worden voor grotere
structuren/om een grote DNA streng te maken
➢ 3 prime end en 5 prime end
• DNA streng heeft een 5’-uiteinde en een 3’-uiteinde
• Genummerd van 5’-uiteinde naar 3’-uiteinde (van begin naar einde)
• Polymerase is een enzym dat altijd aan de 3’-uiteinde nieuwe nucleotiden vasthangt (om zo
grotere structuren te krijgen/de molecule te verlengen)
- aan die kant wordt telkens de juiste base aangevoerd
- Vormen van polymeer = aangroeien van DNA
- DNA sequentie zal starten aan de 5’ kant en eindigen aan de 3’ kant
• Bij DNA heb je thymine en bij RNA heb je uracil
• Adenine en thymine vormen twee waterstofbruggen
• Guanine en cytosine vormen drie waterstofbruggen
➔ guanine en cytosine zijn sterker met elkaar verbonden dan adenine en thymine. Dit is
belangrijk om te weten bv. voor de denaturatietemperatuur. Deze zal bij guanine met cytosine
hoger liggen, aangezien deze steviger met elkaar verbonden zijn dan adenine en thymine
- (bv. koken → achteraan in de 80 graden): DNA gaat ontwinden en we krijgen
enkelstrengig = gemakkelijker bij A – T
• DNA-molecule is antiparallel
• Dubbele helix kan uit elkaar gaan. Die twee enkele strengen kunnen dan weer aangevoerd
worden met de juiste nucleotiden zodanig dat er twee dubbelstrengen ontstaan → dat is DNA-
replicatie
• DNA-helicase: enzym thv de replicatievork die de DNA-streng breekt (DNA-helix uit elkaar)
• Leading strand: aan de 3’ kant kan het groeien (van 5’ naar 3’)
• Lagging strand: moet gebeuren in stukjes want 3’ kant zit in de ‘verkeerde’ richting (dus van 3’
naar 5’)
• reverse transcriptases zetten RNA om in DNA (bv. in laboratoria)
• Met DNA werken is veel makkelijker → stabieler dan RNA
• Sense DNA strand codeert voor eiwitten
2. Structuur en functie van chromosomen
• Erfelijk materiaal van de mens is opgedeeld in chromosomen
• Chromosomen worden vooral zichtbaar in de metafase tijdens de celdeling
• Typisch eukaryoot chromosoom kan honderden miljoenen bp lang zijn
- 1 meter lang indien uitgestrekt
- Moet passen in cel 10-100µm, in kern van 2-4 µm
,• Chromosomen bestaan uit chromatine
- = DNA-proteïne complex
- Chromosomen zijn dynamische structuren die alterneren tussen dichte en losse
opvouwing
• Drie niveaus van opvouwing voor euchromatine (normaal DNA)
1. Opvouwing rond histonen: 7 keer korter
2. 30 nm fiber: 7 keer korter
3. Chromatine lussen: variabel
• Heterochromatine: supercompact DNA, nog meer dan de 3 niveaus Veelal genetisch inactief
• Autosome (22 paar) en geslachtschromosomen
• Chromosomen moeten op een specifieke manier opgerold worden voor transcriptie
• Chromosomen bestaan uit chromatine en dat is een DNA-proteïnecomplex. Naakt DNA komt
niet voor, er zitten altijd eiwitten rond (de belangrijkste zijn histonen)
• In metafase zijn de chromosomen verpakt voor de verhuis tijdens de celdeling (zodat helft van
het DNA naar de ene dochtercel gaat en andere helft naar de andere dochtercel) →
chromosomen zijn tijdens de metafase x-vormig = zo compact mogelijk
• Wanneer transcriptie en translatie moet gebeuren, komen chromosomen los/in een open
structuur voor zodat het DNA toegankelijk is voor alle enzymen die genregulatie/transcriptie
moeten doen.
• In mitose en meiose heb je dan tijdens de celcyclus verschillende fase van uit elkaar vallen en
terug condenseren (kort voor de celdeling wanneer de chromosomen terug heel kort zijn).
• 3 niveau’s voor euchromatine
- Een DNA-draad wordt 2x gewonden rond een cluster van histonen (= histonkern
(bestaat uit 8 histonen)). Een kort eindje verder heb je terug zo’n kern waar de DNA-
draad wordt omgewikkeld en zo telkens opnieuw
- Vorming van een chromatinevezel en dat noemen we de 30
nm chromatinevezel (parels op spiraal dicht bij elkaar
gewonden, zodanig je een dikkere draad krijgt van allemaal
parels)
- Chromatine wordt in grote lussen aangehecht op een bepaald
plaat. Die lussen kunnen op een bepaald moment uncoilen
waardoor de histonen die heel dicht bij elkaar zitten wat losser
komen te zitten. Dan is het DNA veel bereikbaarder. Dan kan
genexpressie plaatsvinden (enkel als de juiste genen aanwezig
zijn). → scaffold = soort van matrix zonder histonen, waarop
die 30 nm chromatinevezel wordt aangehecht in dus lussen.
• Actieve cel heeft geen chromosomen → DNA moet afgelezen kunnen
worden
• Heterochromatisch blijvend ingepakt = plaats zonder genen
(centromeer)
- Wordt tijdens de metastase nóg compacter
,Gespecialiseerde sequenties die nodig zijn voor chromosoom functie:
• Centromeren: plaats waar de chromosomen zich kunnen vasthechten aan de microtubuli
- Regio waar een groot proteinecomplex, het kinetochoor zal binden bij de celdeling
• Origins of replication: plaatsen (op verschillende plaatsen op het chromosoom) waar DNA-
polymerase aan de replicatie zal beginnen)
- Dubbele helix gaat open
• Telomeren:
- Aan uiteinde van chromosomen
- Omdat de mens lineair DNA heeft, zijn dat meestal lineaire structuren
- Nodig voor behoud van integriteit van het chromosoom
- Repetitieve sequentie (GGGTTA) die ervoor zorgt dat de telomeer gevormd wordt
- Aan het echte uiteinde van de telomeer heb je nog een enkelstrengig stuk (van
ongeveer 30 repeats)
➔ Telomeer plooit zodat het geen enkelstrengige stukjes
meer heeft = stabiel (basenparen hybridiseren)
➔ Je hebt een stukje waar de dubbele helix opengegaan is
en enkelstrengig gevormd is. Dit uiteinde (dat 30 keer 6
basenparen heeft) gaat hybridiseren met die sequentie
en gaat een lus vormen en op die manier de uiteinden
(vooral 3’-uiteinde) gaan beschermen.
• Bij elke DNA-replicatie wordt de chromosomen korter (omdat het echte uiteinde niet
gerepliceerd kan worden) → zou verlies van genetisch materiaal kunnen betekenen
- Probleem: wordt doorgegeven aan nakomelingen
- Oplossing: langer maken van telomeersequentie door telomerase (tijdens
kiemontwikkeling): zo heeft de baby goede telomeren
➔ Primer = stukje RNA → wordt aangehecht waardoor DNA polymerisatie wordt gestart → gaat
op leading strand hechten → Telomerase maken DNA een stukje langer (is nodig want door de
primers gaat er een stukje DNA verloren)
• Telomerase is een enzyme dat een eiwit bevat en een stukje RNA dat mee in het enzyme zit.
De sequentie van die RNA zal complementair zijn aan de herhalinssequentie van de telomeer
• Het uiteinde van de telomeer (enkelstrengig) gaat hybridiseren met een stukje RNA, dat is
complementair. Zo krijgen we een stukje dubbele helix dat heel belangrijk is. Het kan zich niet
alleen vormen tussen twee DNA moleculen, maar ook tussen een DNA-molecule en een RNA-
molecule kunnen een dubbele helix vormen en dan krijg je een soort van hybride-moleculen
dat voor de helft uit DNA bestaat en de helft RNA.
• Dat kan gebruikt worden door de polymerase-activiteit van het eiwit en dat heeft hier een vrije
3’ dubbele helix, wat je altijd nodig hebt voor een polymerase-activiteit en het kan langer
gemaakt worden. Het wordt met 1 unit langer gemaakt wordt. Dan gaat het telomerase
opschuiven en kan hetzelfde gebeuren (telomerase gaan nooit super lang worden → controle
hierop).
, • Tumoren zijn groepen cellen wiens celdeling zo ontregeld is dat ze blijven delen, terwijl ze
eigenlijk moeten stoppen. Daarnaast gaan ze niet op hun plaats blijven, maar gaan
invaderen/metastaseren, gaan normale werking van cellen belemmeren.
• Tumorcellen brengen telomerase tot expressie. Waarom? Ze moeten oneindig delen en ze
kunnen dat onmogelijk doen zonder telomerase. Anders worden de telomeren te kort en gaan
ze dood (senescentie = celdeling stopt)
Southern-blot
• Eerst DNA isoleren, daarna telomeren aankleuren
• Hoe meer de fibroblasten delen, hoe korter de telomeren worden
• Conclusie: telomerase vermindert met de leeftijd (ook in periodes van stress kunnen je
telomeren korter worden)
• Lichaamscellen hebben een vooraf bepaalde levensduur → Cellen delen maar een beperkt
aantal keer
• Bv huidbiopt om fibroblasten te kweken:
- Kind: cellen delen 80-tal keer → Volwassenen: cellen delen 10 tot 20 keer
• Cellen die niet meer delen worden senescent genoemd
• Progressieve verkorting van telomeren met celdelingen
• Telomerase is aanwezig:
- In kiemlijncellen
- In snel delende somatische cellen
• Telomerase functie vermindert met de leeftijd
• Introductie van telomerase kan cellijn « immortaliseren »
• Telomerase geactiveerd in 90% van alle menselijke kankers
• Telomerase is aanwezig in kiemlijncellen. Je wilt natuurlijk de kiemlijncellen een volledige
lengte van telomeren geven zodat een nieuwe baby telomeren heeft die volledig op lengte zijn
of in snel delende somatische cellen (Bv. cellen in epitheel van de darm).
• Ploïdie: het aantal kopies van de basis chromosomen set
• Meeste cellen bij de mens zijn diploïd (2C: één van de mama en één van papa)
• Sperma cellen en eicellen zijn haploïd (1C)
• Sommige gespecialiseerde cellen zijn nulliploïd (0C): erythrocyten, bloedplaatjes, …
• Sommige zijn polyploïd: 2 mechanismen
- Replicatie zonder celdeling
- Celfusie
• Copy number verandert tijdens de celcyclus (voor de celdeling heb je een hogere ploïdie dan
na de celcyclus)
➔ nulliploïd: geen genetisch materiaal en hebben beperkte levensduur
➔ Polyploïd: bv. spiercel
3. DNA en chromosomen in celdeling en celcyclus
S (synthese): verdubbelen van DNA = DNA wordt gesynthetiseerd
G2: gap-fase (heel veel DNA herstel)
M: celdeling
• DNA = 2C → DNA = 4C
➔ Ipv diploïd wordt het tetraploïd (4C) → we krijgen een verdubbeling van genetisch materiaal
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur goormansamber1. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €7,99. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
73918 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans