Wanneer cellen groeien en delen zijn de nieuw gevormde dochtercellen meestal
genetische duplicaten van de ouderscel die dezelfde (of vrijwel dezelfde) DNA-
sequenties bevat
=> de genetische informatie in de oudercel moet worden gedupliceerd en zorgvuldig
verdeeld worden over de dochtercellen tijdens het delingsproces
Het delingsproces omvat 2 overlappende gebeurtenissen
=> eerst deelt de kern en daarna het cytoplasma
=> deling van de kern = mitose
=> deling van het cytoplasma = cytokinese
Het begin van de mitose wordt gekenmerkt door condensatie (oprollen en vouwen)
van chromatine tot chromosomen
=> omdat de. RNA-replicatie al heeft plaatsgebonden bestaat elke chromsoom uit 2
kopieen die aan elkaar vastzitten tot de cel zich deelt
=> zolang ze gehecht blijven worden ze zusterchromatiden genoemd
Naarmate de chromatiden zichtbaar worden breekt de nucleaire envelop in
fragmenten
Mitotische spoel met microtubili leidt het scheiden van de zusterchromatiden-nu elk
een volwaardig chromosoom-naar de tegenovergestelde uiteinden van de cel
=> tegen deze tijd is meestal de cytokinese al begonnen en wordt een nieuwe
nucleaire envelop gevormd rond de 2 setten dochterchromosomen en de celdeling is
compleet
DNA-synthese gebeurt tijdens de S-fase
Ceclcyclus: interfase + M-fase
=> De celdeling zelf (M-fase) gebeurt in een dier in minder dan een uur
=> de cellen zitten het meeste van hun tijd tussen 2 delingen
=> deze periode wordt de interfase genoemd
Interfase: G1 + S + G2
=> S-fase: de hoeveelheid DNA verdubbeld tijdens deze specifieke periode
van de interfase
=> G1-fase: een tijdsverschil die de S-fase van de voorafgaande M-fase scheidt
=> G2-fase: een tijdsverschil die het einde van de S-fase en het begin van de volgende
M-fase scheidt
,DNA replicatie is semiconservatief
De onderliggende mechanismen voor DNA-replicatie hangen cruciaal af van de
dubbele helix structuur van DNA zelf
Watson en Crick dachten dat een van de 2 strengen van elke nieuw gevormde DNA-
molecule afgeleid is van de ouderlijke molecule waaruit de nieuwe streng is
gesynthetiseerd
=> wordt semiconservatieve replicatie genoemd
=> omdat de helft van de ouderlijke moleculen behouden wordt door elke
dochtermolecule
Figuur: er zijn 3 mechanismen denkbaar over hoe DNA
gerepliceerd zou worden
=> Conservatieve model
=> de helix van het ouderlijke Dna blijft intact en er
wordt een gehele nieuwe kopie gemaakt
=> dispersieve model
=> elke streng van beide dochtercellen bevat een mengsel van oude en nieuw
gesynthetiseerde segmenten
Bewijs van hoe de replicatie gebeurde
=> werd gebruik gemaakt van 2 isotopische vormen van stikstof: 14N en 15N om nieuw
gesynthetiseerde DNA-strengen te onderscheiden van de oude
=> Bacteriele cellen werden vele generaties gekweekt in een medium dat 15N-
gelabelde ammoniumchloriden bevatten om deze zware maar niet
radioactieve isotoop van stikstof in hun DNA-moleculen op te nemen
=> de cellen die 15N-gemerkt DNA bevatten werden overgebracht naar een
groeimedium dat de normale lichte isotoop van stikstof bevat: 14N
=> alle nieuw-gesynthetiseerde DNA-strengen hadden 14N ingebouwd
en alle oude strengen hadden 15N ingebouwd
=> onderscheid tussen de 2 werd gemaakt door evenwicht
dichtheidscentrifuge (omdat 15N dichter is dan 14N)
=> voor DNA-analyse wordt bij evenwichtsdichtheids-centrifuge vaak
cesiumchloride gebruikt (CsCl)
=> zwaar metaalzout dat oplossingen met een zeer hoge
dichtheid vormt
=> het DNA dat geanalyseerd wordt, wordt gemengd met een oplossing van
CsCl en vervolgens met een hoge snelheid gecentrifugeerd
=> het verschil in dichtheid zorgt ervoor dat dat ze elk op een andere
positie in de gradient komen te zitten
, => resultaten: na een replicatiecyclus was er 1 band van DNA waarvan de dichtheid
precies tussen die van 14N-DNA en 15N-DNA lag
=> er was geen band te zien bij de dichtheid van het zwaar DNA
=> het ouder-DNA is niet intact gebleven
=> er was geen band te zien bij de dichtheid van licht DNA
=> geen dochtermoleculen bestaan uitsluitend uit nieuw DNA
=> conclusie: een deel van elke dochter DNA-moleculen is nieuw
ingebracht en een deel was afgeleid van de moedermolecule
=> wanneer de half-ouderlijk en half-nieuwe DNA streng verwarmd
werd om de 2 strengen te scheiden vertoonde een streng de
dichtheid van 14N-streng en de andere van 15N-streng
=> semiconservatieve model klopt
=> wanneer het de tweede keer in de aanwezigheid van 14N deelde
zag men dat er ook een band kwam bij het licte DNA
Ander bewijs uit experimenten met eukaryoten
=> de delende cellen uit de worteltoppen van de tuinboom Vicia Faba werden kort
blootgesteld aan 3H-thymine en dan terug in een niet-radioactief medium gebracht
dat de microtubuli-remmer colchicine bevat
=> blokeert de mitose zodat bij elke ronde van DNA-replicatie, gedupliceerde
chromosomen (chromatiden) niet kunnen splitsen en dus aan elkaar blijven
hangen
=> zo kon men onderzoeken hoeveel replicatieronden er gebeurd
waren
=> om te bepalen welke stukken DNA de radioactieve nucleotiden bevatten werd
auto radiografie gebruikt
=> gebaseerd op gebruik van fotografische emulsie (lichtgevoelige laag) die op
het celmonster wordt aangebracht
=> een chemische reactie in de emulsie van zilvernitraat zorgt
voor het verschijnen van zwarte korrels dat te zien is op een
lichtmicroscoop op plaatsen waar radioactiviteit aanwezig is
=> resultaat:
=> na de eerste replicatie (was 3H-thymine aanwezig) bevatte elke
chromatine van elk chromosoom radioactiviteit
=> na de volgende replicatie (waar geen 3H-thymine aanwezig is) was er
maar 1 van elk paar chromatiden radioactief
=> uitzondering op de chromatideuitwisseling tijdens
recombinatie
=> conclusie: semiconservatief model klopt
, DNA replicatie is gewoonlijk bidirectionaal
De werking en de moleculen die gebruikt worden bij Dna-replicatie zijn vergelijkbaar
in bacterien en eukaryote cellen
=> is een fundamenteel proces
=> een proces dat vroeg in de evolutie van het leven moet zijn ontstaan
Figuur 1: de 2 Y-vormige structuren aangeduid door de pijlen stellen de
plaasten voor waar DNA gerepiceerd wordt
=> deze ‘replication forks’: replicatievorken worden gecreerd door een
replicatiemechanisme dat op een enkel punt in het DNA begint en op een
birectionele manier verder gaat
=> er zijn 2 replicatievorken gemaakt die in de tegengestelde richting van de
oorsprong bewegen waarbij ze de helix ontvouwen en beide strengen
kopieren terwijl ze verder gaan
Figuur 2: voor circulair DNA wordt dit proces soms theta replicatie genoemd
=> vindt niet enkel plaats in bacterien maar ook in het circulaire DNA van
mitochondria, chloroplasten, plasmiden en sommige virussen
=> aan het einde blijven de 2 resulterende Dna-cirkels verbonden
=> topoisomerase is nodig om deze van elkaar los te koppelen
Figuur 3: laat zien hoe de gebeurtenissen zich verhouden tot de deling van
bacterien die enkel een circulair chromosoom bevatten
=> hier binden 2 kopieen van het replicerende chromosoom aan het
plasmamembraan met hun replicatie oorsprong
=> terwijl de cel groeit als voorbereiding op celdeling wordt nieuw
plasmammebraan toegevoegd aan het gebied tussen deze
chromosoombevestigingsplaatsen
=> de 2 chromosomen worden naar tegenovergestelde uiteinden van
de cel geduwd
=> wanneer de DNA-replicatie voltooid is en de cel in grootte is verdubbeld, verdeelt
een binaire splijting de cel in het midden en scheidt de 2 chromosomen in 2
dochtercellen
figuur 4: replicatie van lineair DNA wordt geinitieerd op
meerder plaatsen
=> meerdere replicatie-eenheden worden replicons
genoemd
=> nadat de Dna-synthese geinitieerd is beginnen 2
replicatievorken DNA in tegengestelde richting, weg van
de oorsprong, te synthetiseren
=> er ontstaan replicatiebellen die in grootte groeien naarmate de replicatie
vordert
=> wanneer een groeiende replicatiebel van een replicon de replicatiebel van een
aangrenzend replicon tegenkomt wordt het DNA dat door de 2 replicons
gesynthetiseerd werd samengevoegd
=> DNA dat is gesynthetiseerd op talloze replicatieplaatsen wordt uiteindelijk
aan elkaar gekoppeld om 2 dubbelstrengige dochtermoleculen te vormen die
lek zijn samengesteld uit een ouderstreng en 1 nieuwe streng
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper silkedesaeger. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €2,99. Je zit daarna nergens aan vast.
