TOETS 2 – Thema 2 DNA
Bs 1 Wat kun je doen met DNA?
DNA bevat de informatie voor de erfelijke eigenschappen van een
organisme Zorgt voor de zelforganisatie en zelfregulatie van een
organisme Bevat de informatie voor het reproduceren van een
organisme
Genetische modificatie = met de toegenomen DNA-kennis zijn we in staat
de eigenschappen van bacteriën, schimmels, planten en dieren te
wijzigen.
Hierbij wordt een gen van een bepaald organisme overgebracht naar
het DNA van een ander organisme
Organisme waarbij het DNA is veranderd = transgeen / ggo / gmo
Bij erfelijke aandoeningen is er een afwijkend of ontbrekend gen. Met
gentherapie kunnen er nieuwe genen worden aangebracht zodat de
patiënt mogelijk geneest.
Bs 2 De bouw en functie van DNA
Genoom = het geheel aan erfelijke informatie in een cel van een
organisme Alle cellen van een organisme hebben hetzelfde
genoom
Mitochondriën en chloroplasten bezitten hun eigen DNA
Bij mitochondriën wordt dit DNA mtDNA genoemd
Bij prokaryoten vormt al het DNA dat los in het cytoplasma van de cel
voorkomt het genoom
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur dat bestaat uit 2 ketens aan elkaar
gekoppelde nucleotiden. Een nucleotide in DNA is opgebouwd uit de
monosacharide desoxyribose (fosfaatgroep en stikstofbase)
Je hebt 4 stikstofbasen:
- Adenine (A) Vormt duo met T
- Thymine (T) Vormt duo met A
- Cytosine (C) Vormt duo met G
- Guanine (G) Vormt duo met C
DNA wordt altijd in de richting van het 3’-
uiteinde naar het 5’-uiteinde afgelezen en
gekopieerd. Aan het 3’-uiteinde zit een
OH-groep.
,De 2 nucleotideketens zijn complementair aan elkaar. De basenparing
komt tot stand door waterstofbruggen, zo worden de nucleotideketens bij
elkaar gehouden. De DNA-moleculen hebben een helix-structuur. De
ketens lopen in tegengestelde richting van 3-5 en van 5-3.
Histonen = eiwitten waar de DNA-keten omheen is gewikkeld
Een aantal histonen met het eromheen gewikkeld DNA vormt een
nucleosoom, tussen 2 of meer nucleosomen zit koppelings-DNA
Niet-coderend DNA = DNA dat niet codeert voor eiwitten (sommige
regelen synthese van eiwitten)
De volgorde waarin nucleotide zijn gerangschikt noem je sequentie
Bs 3 DNA-replicatie
De replicatie van DNA vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus.
DNA-replicatie begint bij een replicatiestartpunt
In 2 richtingen worden de waterstofbruggen tussen de basenparen
verbroken door helicase (enzym)
Er ontstaat een replicatiebel doordat de helix-structuur verdwijnt en de
DNA-strengen uit elkaar gaan
! een prokaryoot heeft maar
1
replicatiestartpunt
Op de plaats waar de basenparing is verbroken, binden speciale eiwitten
(singlestrand binding proteïnen) aan de strengen.
Dit voorkomt dat de vrijgekomen basen in een streng van een
replicatiebel opnieuw waterstofbruggen gaan met de vrijgekomen
basen uit de andere streng.
Het enzym DNA-polymerase schuift vervolgens langs de enkelvoudige
ketens en bindt de vrije nucleotide dATP, dTTP, dGTP of dCTP uit het
kernplasma aan de vrijgekomen stikstofbasen.
! doordat DNA-polymerisaite van het 3’-uiteinde naar het 5’-uiteinde een
DNA-streng afleest, wordt de nieuwe streng gesynthetiseerd in de richting
van het 5’-uiteinde naar het 3’-uiteinde. Een volgend nucleotide kan alleen
binden aan het 3’-uiteinde van een nucleotide dat al is ingebouwd.
, In de ene richting kan DNA-polymerase vanaf het replicatiepunt het uit
elkaar gaan van de ketens volgen om de leidende streng te synthetiseren.
-> in de andere richting kan DNA-polymerase steeds meer korte stukjes
DNA synthetiseren, doordat dit achterwaarts moet gebeuren.
Het enzym DNA-ligase koppelt de korte DNA-fragmenten aan elkaar
waardoor de volgende streng wordt gevormd
Het DNA neemt de helixstructuur aan op plaatsen waar een nieuwe
complementaire nucleotideketen langs de oude is gevormd. (het
chromosoom bestaat dan uit 2 chromatiden)
PCR = een manier waardoor je meerdere specifieke gedeelte van het DNA
kunt kopiëren tot er genoeg is voor onderzoek
Je hebt hier primers voor nodig (dit zijn korte stukjes DNA van 20-30
nucleotiden die worden gemaakt in een laboratorium)
Ze zijn complementair aan een deel van het DNA dat men door PCR wil
vermenigvuldigen
! DNA-polymerase kan namelijk niet zomaar een enkele streng DNA
kopiëren, het kan alleen nucleotide vastplakken aan het 3’-uiteinde van
een al bestaand streng (bij PCR is dat de primer)
Sequensen = het bepalen van de nucleotidevolgorde van DNA met een
speciale PCR-reactie die wordt gevolgd door
gelelektroforese
! bij de speciale PCR-reactie worden naast DNA, DNA-polymerase, DNA-
nucleotide en primers ook didesoxynucleotide (ddA, ddC, ddG, ddT)
toegevoegd
Label = de kleur die de vier didesoxynucleotiden fluoreert
Door gelelektroforese kunnen DNA-fragmenten, onder invloed van
elektrische spanning in een gel op lengte worden gescheiden.
De gel bestaat uit een netwerk van vezels die een moleculaire zeef
vormen
Repetitief DNA = in niet-coderend DNA bevinden zich bepaalde loci die
bestaan uit herhalingen van korte DNA-sequenties achter elkaar, zoals bv.
CACACA
ALLELEN WORDEN GENUMMERD NAAR HET AANTAL
REPEATS
DNA-profiel = DNA-fingerprint (hiermee kunnen
personen worden geïdentificeerd)
Bs 1 Wat kun je doen met DNA?
DNA bevat de informatie voor de erfelijke eigenschappen van een
organisme Zorgt voor de zelforganisatie en zelfregulatie van een
organisme Bevat de informatie voor het reproduceren van een
organisme
Genetische modificatie = met de toegenomen DNA-kennis zijn we in staat
de eigenschappen van bacteriën, schimmels, planten en dieren te
wijzigen.
Hierbij wordt een gen van een bepaald organisme overgebracht naar
het DNA van een ander organisme
Organisme waarbij het DNA is veranderd = transgeen / ggo / gmo
Bij erfelijke aandoeningen is er een afwijkend of ontbrekend gen. Met
gentherapie kunnen er nieuwe genen worden aangebracht zodat de
patiënt mogelijk geneest.
Bs 2 De bouw en functie van DNA
Genoom = het geheel aan erfelijke informatie in een cel van een
organisme Alle cellen van een organisme hebben hetzelfde
genoom
Mitochondriën en chloroplasten bezitten hun eigen DNA
Bij mitochondriën wordt dit DNA mtDNA genoemd
Bij prokaryoten vormt al het DNA dat los in het cytoplasma van de cel
voorkomt het genoom
Een DNA-molecuul is een nucleïnezuur dat bestaat uit 2 ketens aan elkaar
gekoppelde nucleotiden. Een nucleotide in DNA is opgebouwd uit de
monosacharide desoxyribose (fosfaatgroep en stikstofbase)
Je hebt 4 stikstofbasen:
- Adenine (A) Vormt duo met T
- Thymine (T) Vormt duo met A
- Cytosine (C) Vormt duo met G
- Guanine (G) Vormt duo met C
DNA wordt altijd in de richting van het 3’-
uiteinde naar het 5’-uiteinde afgelezen en
gekopieerd. Aan het 3’-uiteinde zit een
OH-groep.
,De 2 nucleotideketens zijn complementair aan elkaar. De basenparing
komt tot stand door waterstofbruggen, zo worden de nucleotideketens bij
elkaar gehouden. De DNA-moleculen hebben een helix-structuur. De
ketens lopen in tegengestelde richting van 3-5 en van 5-3.
Histonen = eiwitten waar de DNA-keten omheen is gewikkeld
Een aantal histonen met het eromheen gewikkeld DNA vormt een
nucleosoom, tussen 2 of meer nucleosomen zit koppelings-DNA
Niet-coderend DNA = DNA dat niet codeert voor eiwitten (sommige
regelen synthese van eiwitten)
De volgorde waarin nucleotide zijn gerangschikt noem je sequentie
Bs 3 DNA-replicatie
De replicatie van DNA vindt plaats tijdens de S-fase van de celcyclus.
DNA-replicatie begint bij een replicatiestartpunt
In 2 richtingen worden de waterstofbruggen tussen de basenparen
verbroken door helicase (enzym)
Er ontstaat een replicatiebel doordat de helix-structuur verdwijnt en de
DNA-strengen uit elkaar gaan
! een prokaryoot heeft maar
1
replicatiestartpunt
Op de plaats waar de basenparing is verbroken, binden speciale eiwitten
(singlestrand binding proteïnen) aan de strengen.
Dit voorkomt dat de vrijgekomen basen in een streng van een
replicatiebel opnieuw waterstofbruggen gaan met de vrijgekomen
basen uit de andere streng.
Het enzym DNA-polymerase schuift vervolgens langs de enkelvoudige
ketens en bindt de vrije nucleotide dATP, dTTP, dGTP of dCTP uit het
kernplasma aan de vrijgekomen stikstofbasen.
! doordat DNA-polymerisaite van het 3’-uiteinde naar het 5’-uiteinde een
DNA-streng afleest, wordt de nieuwe streng gesynthetiseerd in de richting
van het 5’-uiteinde naar het 3’-uiteinde. Een volgend nucleotide kan alleen
binden aan het 3’-uiteinde van een nucleotide dat al is ingebouwd.
, In de ene richting kan DNA-polymerase vanaf het replicatiepunt het uit
elkaar gaan van de ketens volgen om de leidende streng te synthetiseren.
-> in de andere richting kan DNA-polymerase steeds meer korte stukjes
DNA synthetiseren, doordat dit achterwaarts moet gebeuren.
Het enzym DNA-ligase koppelt de korte DNA-fragmenten aan elkaar
waardoor de volgende streng wordt gevormd
Het DNA neemt de helixstructuur aan op plaatsen waar een nieuwe
complementaire nucleotideketen langs de oude is gevormd. (het
chromosoom bestaat dan uit 2 chromatiden)
PCR = een manier waardoor je meerdere specifieke gedeelte van het DNA
kunt kopiëren tot er genoeg is voor onderzoek
Je hebt hier primers voor nodig (dit zijn korte stukjes DNA van 20-30
nucleotiden die worden gemaakt in een laboratorium)
Ze zijn complementair aan een deel van het DNA dat men door PCR wil
vermenigvuldigen
! DNA-polymerase kan namelijk niet zomaar een enkele streng DNA
kopiëren, het kan alleen nucleotide vastplakken aan het 3’-uiteinde van
een al bestaand streng (bij PCR is dat de primer)
Sequensen = het bepalen van de nucleotidevolgorde van DNA met een
speciale PCR-reactie die wordt gevolgd door
gelelektroforese
! bij de speciale PCR-reactie worden naast DNA, DNA-polymerase, DNA-
nucleotide en primers ook didesoxynucleotide (ddA, ddC, ddG, ddT)
toegevoegd
Label = de kleur die de vier didesoxynucleotiden fluoreert
Door gelelektroforese kunnen DNA-fragmenten, onder invloed van
elektrische spanning in een gel op lengte worden gescheiden.
De gel bestaat uit een netwerk van vezels die een moleculaire zeef
vormen
Repetitief DNA = in niet-coderend DNA bevinden zich bepaalde loci die
bestaan uit herhalingen van korte DNA-sequenties achter elkaar, zoals bv.
CACACA
ALLELEN WORDEN GENUMMERD NAAR HET AANTAL
REPEATS
DNA-profiel = DNA-fingerprint (hiermee kunnen
personen worden geïdentificeerd)
