bio 8.1

Welke rol speelt DNA in chromatine?

Erfelijk materiaal in chromatine (= DNA en histonen).

Wat zijn nucleosomen?

Structuur, eiwit-DNA-complex waar DNA om histonen is gerold.

Hoe zijn nucleosomen met elkaar verbonden?

Nucleosomen met elkaar verbonden door korte stukjes los DNA.

Hoe is de lange keten nucleosomen gerangschikt?

De lange keten nucleosomen in spiraalvorm.

Hoe wordt de spiraalstructuur verder gevormd?

Zelf weer verder opgerold tot een spiraalstructuur.

Wat is de eerste functie van nucleosomen?

Compact maken van het lange DNA-molecuul (±2 meter) zodat het in de kern past door spiraliseren.

Wat is de tweede functie van nucleosomen?

Regulatie van DNA-activiteit: delen kunnen tijdelijk worden afgeschermd of juist vrijgemaakt door enzymen die nucleosomen verschuiven.

Hoe is chromatine zichtbaar tijdens interfase?

Tijdens de interfase zichtbaar als korrelige massa.

Wat is heterochromatine?

Sterk verdicht en inactief.

Wat is euchromatine?

Losser en actief in transcriptie.

Wat is DNA chemisch?

DNA is een polymeer van aaneengeschakelde nucleotiden.

Wat vormen de suiker en fosfaat in DNA?

Een herhalende ruggengraat

Wat vormt de structuur van DNA?

DNA bestaat uit twee antiparallelle ketens die samen een dubbele helix vormen.

Welke paring hebben complementaire basen A en T?

A ↔ T (twee waterstofbruggen).

Welke paring hebben complementaire basen G en C?

G ↔ C (drie waterstofbruggen).

Wat maken de verbindingen tussen basen in DNA?

Deze verbindingen maken DNA tot een stabiele, spiraalvormige ladder.

Wat is de antiparallelle oriëntatie van DNA-strengen?

Ene streng loopt van 5’ → 3’, de andere van 3’ → 5’.

Wat bevat de volgorde van basen in DNA?

De volgorde van basen bevat de erfelijke informatie.

Wat is een gen?

Een DNA-fragment dat codeert voor de synthese van een eiwit (bijv. een enzym).

Hoe varieert de lengte van een gen?

Genlengte varieert van ±100 tot enkele duizenden nucleotiden.

Hoeveel genen bezit de mens?

De mens bezit ongeveer 21.000 genen.

Welk DNA hebben mitochondriën en chloroplasten?

Mitochondriën en chloroplasten bevatten eigen DNA.

Wat codeert mitochondriaal DNA voor?

Mitochondriaal DNA codeert voor ±13 eigenschappen.

Wat heeft elke DNA-streng aan uiteinden?

Een 5’-kant (kant van de fosfaatgroep) en een 3’-kant (kant van de desoxyribose).

Waarom is de helix antiparallel?

Één streng loopt 5’→3’, de andere 3’→5’.

Wat is de beginfase van replicatie?

Helicase verbreekt waterstofbruggen → DNA-strengen scheiden.

Waarom begint replicatie vaak bij AT?

Vaak bij AT want deze zitten vast met 2 H-bruggen dus makkelijker open te breken.

Wat vormt de open structuur bij replicatie?

De open structuur vormt een replicatievork.

Wat is de synthesefase van replicatie?

DNA-polymerase (koppelt de nucleotiden aan stikstofbasen).

Wat is het primer herkenningspunt?

Primer herkenningspunt voor DNA-polymerase om daar te beginnen.

Hoe leest DNA-polymerase de sjabloonstreng?

Leest sjabloonstreng in 3’→5’-richting, vormt nieuwe streng in 5’→3’-richting.

Wat is de leidende streng?

Continu gekopieerd.

Wat is de volgende streng (lagging strand)?

Opgebouwd uit korte fragmenten (Okazaki-fragmenten).

Hoe ontstaan Okazaki-fragmenten?

Steeds beginnen met primer en dan DNAp weer verder maken, terug met primer en dan weer verder, daarna primer weggehaald en DNAp maakt t gat waar de primer zat dicht.

Wat is de afwerking van replicatie?

Ligase verbindt Okazaki-fragmenten tot één doorlopende streng.

Wat is het resultaat van replicatie?

Twee dubbele DNA-moleculen, elk met één oude en één nieuwe streng (semi-conservatief model).

Wat is PCR?

PCR (Polymerase Chain Reaction) maakt het mogelijk om een klein stukje DNA in het lab miljarden keren te kopiëren.

Welke componenten zijn nodig voor PCR?

DNA-polymerase (hittebestendig enzym), DNA dat gekopieerd moet worden, nucleotiden: A, T, C, G, primers: korte enkelstrengs DNA-stukjes die de startpunten markeren (aan beide uiteinden van het doel-DNA).

Wat is denaturatie in PCR?

(95°C, 30 s): DNA-strengen worden gescheiden.

Wat is annealing in PCR?

(≈55°C, 30 s): primers binden aan enkelstrengs DNA.

Wat is verlenging in PCR?

(72°C, 1–5 min): DNAp en nucleotiden worden toegevoegd, polymerase bouwt nieuwe DNA-strengen, oude DNA-streng wordt matrijs genoemd.

Hoeveel verdubbelt DNA per PCR-cyclus?

Elke cyclus verdubbelt de hoeveelheid DNA.

Hoeveel kopieën na 30–40 cycli?

Na 30–40 cycli (>1 miljard kopieën) is er genoeg materiaal voor analyse.

Wat bepaalt de tijdsduur van PCR?

GC-gehalte (meer G-C betekent trager), lengte van de DNA-sequentie.

Wat is de totale duur van PCR?

Ongeveer twee uur in moderne geautomatiseerde PCR-machines.

Waar is PCR op gebaseerd?

Gebaseerd op complementaire basenparing (A-T en G-C), kettingreactie à want de gevormde streng kan weer dienen als matrijs.

Welke toepassingen heeft PCR?

Kloneren van DNA bij genetische modificatie, forensisch onderzoek: identificatie van individuen via DNA-sporen, verwantschapstests: vaststellen van familiebanden, diagnostiek: detecteren van infecties op basis van pathogeen-DNA.

Wat is sequensen?

Sequensen = bepalen van de nucleotidenvolgorde in DNA.

Wat maakt het genoom van veel soorten bekend?

Genoom van veel soorten hierdoor bekend.

Wat gebeurt voorafgaand aan sequensen?

Voorafgaand wordt het te analyseren DNA eerst vaak vermenigvuldigd via PCR.

Wat wordt toegevoegd bij sequensen?

Gewone nucleotiden (A, T, C, G), dideoxynucleotiden (ddNTP’s): nucleotiden zonder OH-groep maar met H-groep → beëindigen replicatie (ipv dATP en dTTP, ddATP en ddTTP).

Wat gebeurt tijdens replicatie bij sequensen?

Tijdens replicatie wordt af en toe een ddNTP ingebouwd, waardoor DNAp stopt met kopiëren en fragmenten van verschillende lengtes ontstaan.

Hoe worden fragmenten gedetecteerd bij sequensen?

Aan de basen zijn kleurstoffen bevestigd, deze fluoresceren onder UV-licht.

Wat is gelelektroforese bij DNA?

Gelelektroforese van DNA-fragmenten is techniek om verwantschap tussen 2 personen aan te tonen.

Wat is stap 1 van gelelektroforese?

Extractie à DNA wordt uit weefsel geïsoleerd en gezuiverd.

Wat is stap 2 van gelelektroforese?

Knippen à DNA in stukjes geknipt met restrictie-enzymen.

Wat is stap 3 van gelelektroforese?

Vermeerdering à Door PCR kan van een kleine hoeveelheid DNA miljoenen kopieën gemaakt worden.

Hoe werkt de migratie in gelelektroforese?

Over gel komt elektrische spanning, en bufferoplossing trekt omhoog in de gel, DNA is een zwak zuur en is negatief geladen, DNA gaat door de poreuze gel en de DNA-fragmenten gaan naar beneden richting de plus elektrode, hoe kleiner het fragment hoe verder het komt.

Wat hebben de fragmenten in sequensen?

Hebben elk een fluorescente kleurstof (bv. blauw voor C).

Hoe worden fragmenten gescheiden?

Worden gescheiden via gelelektroforese volgens lengte.

Wat toont de kleurvolgorde?

De kleurvolgorde toont de onderlinge positie van basen → levert de volledige DNA-sequentie op.

Hoe gebeurt analyse van sequensen?

Analyse gebeurt automatisch en zeer nauwkeurig.

Waarom is Whole Genome Sequencing (WGS) relevant?

De meeste ziekten zijn multifactorieel overerfbaar: meerdere genen, levensstijl en omgevingsfactoren spelen een rol.

Wat is chromatine?

Complex van DNA en histonen in de celkern.

Wat zijn complementaire basen?

A-T en G-C paren die door waterstofbruggen verbonden zijn.

Wat is een gen?

Stuk DNA met code voor een eiwit of eigenschap.

Wat is een replicatievork?

Y-vormige structuur waar DNA wordt ‘ontvouwen’ tijdens replicatie.

Wat is helicase?

Enzym dat waterstofbruggen verbreekt tussen DNA-strengen.

Wat is DNA-polymerase?

Enzym dat nieuwe DNA-strengen synthetiseert.

Wat zijn Okazaki-fragmenten?

Korte DNA-fragmenten gevormd op de volgende streng.

Wat is ligase?

Enzym dat DNA-fragmenten aan elkaar koppelt.

Wat is PCR?

Methode om DNA in het lab te vermenigvuldigen.

Wat is een primer?

Kort DNA-fragment dat het startpunt vormt voor DNA-synthese.

Wat is sequensen?

Vaststellen van de nucleotidenvolgorde van DNA.

Wat is een dideoxynucleotide?

Nucleotide zonder 3’-OH-groep

Wat is gelelektroforese?

Scheiding van DNA-fragmenten op basis van grootte.