Kapitel 33 – DNA og RNA: Struktur, replikation og pakning

Hvad består et nukleotid af?

En nitrogenholdig base, et pentosesukker og en eller flere fosfatgrupper.

Hvad er forskellen på et nukleosid og et nukleotid?

Et nukleosid består af base og sukker, mens et nukleotid også indeholder fosfat.

Hvad er de vigtigste forskelle på DNA og RNA?

DNA indeholder deoxyribose og thymin, mens RNA indeholder ribose og uracil. RNA har en 2'-OH-gruppe og er derfor mere følsomt over for hydrolyse.

Hvad er puriner og pyrimidiner?

Puriner har to ringe og omfatter adenin og guanin. Pyrimidiner har én ring og omfatter cytosin, thymin og uracil.

Hvad er en fosfodiesterbinding?

En kovalent binding, der forbinder 3'-OH på ét sukker med 5'-fosfat på det næste nukleotid.

Hvad betyder det, at DNA-strengene er antiparallelle?

De to strenge løber i modsatte retninger: den ene 5'→3' og den anden 3'→5'.

Hvilke baser parres i DNA, og hvor mange hydrogenbindinger dannes?

Adenin parres med thymin via 2 hydrogenbindinger, og guanin parres med cytosin via 3 hydrogenbindinger.

Hvilke kræfter stabiliserer DNA-dobbelthelixen?

Hydrogenbindinger mellem komplementære baser samt basestabling, herunder van der Waals-interaktioner og hydrofobe effekter.

Hvorfor har DNA en negativ ladning?

Fosfatgrupperne i sukker-fosfat-rygraden er negativt ladede ved fysiologisk pH.

Hvad betyder semikonservativ DNA-replikation?

Hver ny DNA-dobbelthelix består af én oprindelig DNA-streng og én nydannet streng.

Hvordan undersøgte Meselson og Stahl DNA-replikation?

De dyrkede bakterier med tungt nitrogen (15N), flyttede dem til let nitrogen (14N) og analyserede DNA's densitet efter replikation.

Hvad viste Meselson-Stahl-eksperimentet efter én og to generationer?

Efter én generation fandtes kun hybrid-DNA. Efter to generationer fandtes cirka 50 % hybrid-DNA og 50 % let DNA. Det understøttede semikonservativ replikation.

Hvad er DNA-denaturering?

Adskillelse af de to DNA-strenge ved brud på de ikke-kovalente interaktioner, som stabiliserer dobbelthelixen.

Hvad er DNA's smeltetemperatur (Tm)?

Den temperatur, hvor halvdelen af DNA's dobbelthelixstruktur er denatureret.

Hvordan påvirker GC-indhold DNA's smeltetemperatur?

Højere GC-indhold giver generelt højere Tm på grund af stærkere samlet stabilisering fra baseparring og basestabling.

Hvordan påvirker saltkoncentrationen DNA's smeltetemperatur?

Højere saltkoncentration øger Tm, fordi positive ioner skærmer de negative fosfatladninger og mindsker frastødningen mellem strengene.

Hvordan påvirker DNA-længden smeltetemperaturen?

Længere DNA har generelt højere Tm for kortere molekyler, men effekten aftager ved store længder.

Hvad er hypokromisme og den hyperkrome effekt?

Dobbeltstrenget DNA absorberer mindre UV-lys ved 260 nm end enkeltstrenget DNA (hypokromisme). Ved denaturering stiger absorbansen (hyperkrom effekt).

Hvad er DNA-renaturering (annealing)?

Når komplementære enkeltstrenge genforenes og gendanner en dobbeltstrenget DNA-struktur.

Hvad karakteriserer B-DNA?

Den mest almindelige DNA-form under fysiologiske forhold. Den er højredrejet og har cirka 10,4 basepar pr. omdrejning.

Hvad karakteriserer A-DNA?

En højredrejet, bredere og kortere DNA-form med cirka 11 basepar pr. omdrejning, som blandt andet favoriseres ved lav hydrering.

Hvad karakteriserer Z-DNA?

En venstredrejet DNA-form med zigzagformet sukker-fosfat-rygrad og cirka 12 basepar pr. omdrejning.

Hvad er major groove og minor groove i DNA?

Den store og den lille fure i DNA-dobbelthelixen, som opstår på grund af baseparrenes asymmetriske placering.

Hvorfor er major groove vigtig for DNA-protein-interaktioner?

Den er bredere og udstiller kemiske mønstre af blandt andet hydrogenbindingsdonorer og -acceptorer, som proteiner kan genkende.

Hvad er DNA-supercoiling?

Når DNA-dobbelthelixens akse snor sig yderligere om sig selv og danner en mere kompakt struktur.

Hvad er forskellen på negativ og positiv supercoiling?

Negativ supercoiling er forbundet med underdrejning af DNA og letter strengadskillelse. Positiv supercoiling er forbundet med overdrejning og gør strengadskillelse vanskeligere.

Hvorfor er negativ supercoiling vigtig?

Den fremmer lokal åbning af DNA-dobbelthelixen, hvilket er vigtigt ved replikation og transkription.

Hvad er topoisomerer?

DNA-molekyler med samme nukleotidsekvens, men forskellig DNA-topologi, eksempelvis forskellig linking number.

Hvad er topoisomerasers funktion?

Enzymer, der ændrer DNA's topologi ved midlertidigt at bryde og sammenføje DNA-strenge og dermed regulere supercoiling.

Hvorfor skal DNA pakkes i cellen?

DNA er meget længere end cellens eller cellekernens dimensioner og skal komprimeres, samtidig med at genetisk information forbliver tilgængelig.

Hvad er kromatin?

Komplekset af DNA og tilknyttede proteiner, især histoner, i eukaryote celler.

Hvad er histoner, og hvorfor binder de DNA?

Små, basiske proteiner, som er rige på lysin og arginin. Deres positive ladninger fremmer binding til DNA's negativt ladede fosfatrygrad.

Hvad er et nukleosom?

DNA viklet omkring en histonoktamer, som består af otte histonproteiner.

Hvilke histoner indgår i histonoktameret?

To kopier af hver af histonerne H2A, H2B, H3 og H4.

Hvad er forskellen på nukleosomets core-DNA og linker-DNA?

Core-DNA er cirka 147 basepar viklet omkring histonoktameret, mens linker-DNA forbinder tilstødende nukleosomer.

Hvad er histon H1's funktion?

H1 binder ved DNA's ind- og udgang fra nukleosomet og hjælper med at stabilisere nukleosomet og højere kromatinstruktur.

Hvordan pakkes DNA til kromosomer?

DNA vikles omkring histoner til nukleosomer, som organiseres i kromatinstrukturer og foldes yderligere til kompakte kromosomer.

Hvordan regulerer histonhaler DNA's tilgængelighed?

Kovalente modifikationer af histonhaler kan ændre kromatinets struktur og rekruttere regulatoriske proteiner, hvilket påvirker transkription.

Hvad er en stem-loop-struktur i RNA?

En struktur, hvor komplementære sekvenser i samme RNA-streng baseparrer og danner en dobbeltstrenget stilk med en enkeltstrenget løkke.

Hvorfor kan RNA danne komplekse tredimensionelle strukturer og fungere katalytisk?

RNA kan danne interne og ikke-standardiserede baseparringer samt tertiære interaktioner. Det muliggør specifik foldning og katalyse, eksempelvis i ribosomet.