De structuur en verdubbeling van chromosomen

Wat komt er in DNA voor?

4 verschillende nucleotiden

Uit wat bestaan die 4 verschillende nucleotiden?

uit een desoxyribosemolecule, een fosfaatgroep en een stikstofbase.

Wat word er met elkaar verbonden ter hoogte van de stikstofbasen + wat word er tussen gevormd?

Twee DNA-strengen worden met elkaar verbonden ter hoogte van de stikstofbasen, waartussen waterstofbruggen worden gevormd.

Welke nucleotiden worden altijd met elkaar gekoppeld en door middel van wat ?

Adenine en thymine

Cytosine en guanine door middel van twee waterstofbruggen.

Wat weet je wanneer je dus de nucleotidenvolgorde in 1 streng kent? Wat noemen we de strengen?

Dan weet je meteen ook de volgorde in de andere streng. Je zegt dat de strengen complementair zijn met elkaar.

Hoe zijn de twee nucleotidenketens rond elkaar gedraaid?

De twee nucleotidenketens zijn rond elkaar gedraaid als een dubbele helix.

Hoe liggen de C-atomen van de desoxyribose?

Ze worden genummerd.

Wat is er aan het uiteinde van een Dna-molecule?

Aan het uiteinde van een DNA-molecule draagt het 5’-C-atoom in beide strengen een fosfaatgroep.

Wat draagt het 3’-Catoom?

Het 3’-C-atoom draagt een OH-groep.

Beide uiteinden van een streng zijn dus verschillend. Hoe duid je ze aan?

Je duidt ze aan met 5’ en 3’.

Hoe zitten de strengen in een DNA-helix?

In een DNA-helix zitten de strengen antiparallel: de twee strengen liggen parallel, maar anders georiënteerd.

Wat kun je onderscheiden in de structuur van een DNA-molecule?

grote en een kleine groeve

Wat past er in die groeven ?

In die groeven passen moleculen, bijvoorbeeld transcriptiefactoren.

Wat zijn transciptiefactoren?

Dat zijn eiwitten die een rol spelen bij de transcriptie/ omzetting van DNA tot RNA.

Wat ligt er op beide strengen van de DNA-dubbelstreng?

genen

Wat is een gen ?

Een gen is een deel van het DNA dat de code voor een eiwit bevat.

Worden alle genen op het DNA op hetzelfde moment in de levenscyclus van de cel overgeschreven?

Nee

Wanneer zeg je dat het gen tot expressie komt?

Wanneer het DNA van een gen wordt overgeschreven in mRNA en dat wordt vertaald in een eiwit.

In welke richting gebeurd het overschrijven van DNA in mRNA, de transciptie altijd?

Het overschrijven van DNA in mRNA, de transcriptie, gebeurt altijd in de 5’-3’-richting: nucleotiden worden aangehecht aan het 3’-einde van een bestaande keten.

Hoe noem je De DNA-streng die dient als template voor de aanmaak van mRNA?

De antisense-streng of de niet-coderende streng.

Wat is het gevolg van die streng dat word afgeschreven ?

Omdat die streng wordt afgeschreven, heeft het mRNA dezelfde basenvolgorde als in de coderende streng van het DNA.

Hoeveel chromosomen of moleculen bevind zich in 1 menselijke lichaamcel?

46 DNA-moleculen of chromosomen

Wat is de totale lengte als je die 46 chromosonen achter elkaar zou plaatsen ?

een totale lengte van ongeveer twee meter.

Hoe past de DNA in de celkern?

Alleen in een compact opgerolde vorm past het DNA in de celkern.

Door wat is die sterke opvouwing mogelijk?

De histonen.

Wat zijn histonen?

Dat zijn positief geladen eiwitten waarrond het negatief geladen DNA zich wikkelt.

Er bestaan verschillende soorten histonen. Welke structuur vormen sommige daarvan?

Sommige daarvan vormen een structuur die bestaat uit acht histonen, een histon-octameer.

Wat is een nucleosoom

Het geheel van het histon-octameer en het DNA dat er twee keer rond gewonden is.

Wat is de functie van waterstofbruggen?

Waterstofbruggen zorgen ervoor dat het geheel wordt samengehouden, en een extra histon-eiwit stabiliseert het pakketje.

Wat zie je met een lichtmicroscoop?

Iets dat lijkt op een kralenketting.

Wat is chromatine?

Het complex van DNA en eiwitten in de kern van eukaryote cellen.

Afhanelijk van de compactheid van de chromatine onderscheiden we twee soorten. Welke?

Euchromatine en heterochromatine.

Wat houdt euchromatine in ?

Euchromatine is minder compact, waardoor het DNA toegankelijker is voor enzymen die het zullen overschrijven in mRNA.

Wat houdt heterochromatine in ?

Heterochromatine is daarentegen veel compacter. In dat deel bevinden zich meestal inactieve genen.

Wat zijn inactieve genen ?

Dat zijn genen die op dat moment niet worden gebruikt voor de aanmaak van eiwitten.

Welke chromatine bevind zich in 1 cromatinedraad?

In één chromatinedraad zijn tegelijkertijd euchromatine en heterochromatine aanwezig.

Wat zie je op een elektronenmicroscopische afbeelding van een celkern duidelijk?

Op een elektronenmicroscopische afbeelding van een celkern zie je duidelijk het onderscheid tussen beide.

Wat onstaat er wanneer de ketting zich verder helixvorming oprolt?

Dan ontstaat er een chromatinevezel van 30 nm dik.

Wat gebeurd er voordat een cel zich deelt?

Voordat een cel zich deelt, wordt het geheel van DNA en eiwitten maximaal opgevouwen.

Hoe zie je de chromosomen onder de lichtmicroscoop?

Je ziet de chromosomen dan onder de lichtmicroscoop als korte, dikke staafjes.

Hoe komen de chromosomen voor tussen twee celdelingen?

Tussen twee celdelingen komen de chromosomen voor als een chromatinenetwerk.

Hoe komt het DNA voor bij een niet-delende cel voor?

Bij een niet-delende cel komt het DNA dus voor als euchromatine of als heterochromatine.

Wanneer zie je de meest compacte vorm van het chromosoom?

De meest compacte vorm van het chromosoom zie je vlak voordat de cel zich gaat delen.

Wanneer is het het makkelijkst om de DNA te verdelen over beide dochtercellen?

Het is immers makkelijker om het DNA over beide dochtercellen te verdelen wanneer het sterk gecondenseerd is, dan wanneer het als een warrig netwerk van chromatinedraden voorkomt.

Wanneer zijn chromosomen zichtbaar en met wat?

Chromosomen zijn aan het begin van de celdeling zichtbaar met een lichtmicroscoop als korte staafjes.

Uit hoeveel helften bestaan chromosomen + hoe noem je ze ?

Ze bestaan uit twee helften, die je zusterchromatiden noemt.

Hoe zitten ze vast aan elkaar en op welke hoogte?

die aan elkaar vast zitten met cohesine-eiwitten ter hoogte van het centromeer.

Wat bepaalt de ligging van het centromeer?

De ligging van het centromeer bepaalt in belangrijke mate de vorm van het chromosoom.

Wat zit er aan de buitenzijde van het centromeer?

Aan de buitenzijde van het centromeer zit een eiwitcomplex waaraan zich tijdens de celdeling microtubuli zullen binden.

Hoe noem je dat structuur?

Die structuur noem je het kinetochoor.

Wat is de functie van microtubuli en doordit worden ze iets genoemd, wat?

De microtubuli zorgen ervoor dat de zusterchromatiden van een chromosoom uit elkaar worden getrokken. Daarom worden ze trekdraden genoemd.

Hoeveel krijgt elk van de 2 dochtercellen van het oorspronkelijk chromosoom toebedeeld?

Elk van de twee dochtercellen krijgt één chromatide van het oorspronkelijke chromosoom toebedeeld.

Wat is er mogelijk tijdens de celdeling?

Tijdens de celdeling is het mogelijk om een foto te maken van de chromosomen en de afbeeldingen te rangschikken in paren volgens grootte en vorm.

Wat bekom je op die manier?

Op die manier bekom je een chromosomenkaart of karyogram.

Wat bepaalt het geslacht ?

Bij organismen die zich geslachtelijk voortplanten, komt er meestal één paar geslachtschromosomen of heterosomen voor dat het geslacht bepaalt.

Hoe zijn de geslachtshormonen bij zoogdieren?

Bij zoogdieren zijn de geslachtschromosomen voor een vrouwelijk individu XX en voor een mannelijk individu XY.

Welke chromosoom is groter?

Het X-chromosoom is groter dan het Y-chromosoom en bevat ook meer genen.

Hoe noem je de andere chromosomen ?

De andere chromosomen noem je lichaamschromosomen of autosomen.

Op wat wordt het geslachtschromosomenpaar als laatst geplaatst?

Het geslachtschromosomenpaar wordt altijd als laatste geplaatst op het karyogram.

Wat zijn verschillen tussen chromosomen in de lichaamcellen + geef hiervan voorbeelden?

Het aantal chromosomen in de lichaamscellen en de grootte ervan zijn verschillend tussen soorten. Een fruitvlieg heeft er bijvoorbeeld 8, een woelmuis 40, aardappelen en tomaten allebei 48 en een huisvlieg 12.

Hoeveel chromosomen bevat een menselijke eicel +zaadcel?

Een menselijke eicel en zaadcel bevatten elk één set van 23 chromosomen.

Hoeveel chromosomensets zitten er dus in een bevruchte eicel?

In een bevruchte eicel zitten dus twee chromosomensets, de ene afkomstig van de moeder en de andere afkomstig van de vader.

Hoeveel chromosomenparen zitten er in elke lichaamcel die onstaat uit die bevruchte eicel?

In elke lichaamscel die ontstaat uit die bevruchte eicel, zitten dus 23 chromosomenparen.

Uit hoeveel homologe chromosomen bestaat elk paar?

Elk paar bestaat uit twee homologe chromosomen.

Wat betekent homologe chromosomen?

‘Homoloog’ wil zeggen dat de chromosomen een gelijkaardige vorm en grootte hebben, maar ook dat ze genen voor hetzelfde kenmerk dragen.

Is de informatie in die genen hetzelfde?

De informatie in die genen is echter niet altijd identiek. Er bestaan verschillende versies van een gen.

Van wie erf je de geslachtshormonen?

Ook de geslachtschromosomen erf je van je ouders. Alle eicellen van je moeder bezitten een X-chromosoom. De zaadcellen van je vader bezitten ofwel een X-chromosoom, ofwel een Y-chromosoom.

Voor wat gebruik je het begrip diploïd?

Om aan te duiden dat een cel twee exemplaren van elk chromosoom bezit.

Hoe word he chromosomenaantal in een diploïde ceel voorgesteld?

Het chromosomenaantal in een diploïde cel wordt voorgesteld door 2n.

Wat duid de letter n aan + geef bv van de mens?

De letter n duidt het aantal verschillende chromosomen aan. Zo is bij de mens bijvoorbeeld 2n = 46.

Wat is haploïd ?

Voortplantingscellen – zaadcellen en eicellen – bezitten de helft van het aantal chromosomen in een lichaamscel.

Wat vormen twee haploïde voorplantingscellen?

Twee haploïde voortplantingscellen vormen een diploïde zygote.

Wat gebeurd er vooraleer een cel zich gaat delen?

Vooraleer een cel zich gaat delen, wordt haar erfelijk materiaal verdubbeld.

Wat moeten de dochtercellen die bij de deling onstaan krijgen?

De dochtercellen die bij de deling ontstaan, moeten immers elk ook een kopie van het DNA van de oudercel krijgen.

Wat is DNA-replicatie?

Het proces waarbij die kopie wordt aangemaakt.

In de levenscyclus van een cel is er een welbepaalde fase waarin dat proces plaatsvindt. Hoe noem je die fase?

Die fase noem je de S-fase of de synthesefase.

Wat zijn de belangrijke stappen van DNA-replicatie + wat is er daarvoor aanwezig?

De DNA-replicatie omvat twee belangrijke stappen: het DNA wordt ontwonden en er wordt een nieuwe complementaire streng gevormd. Daarvoor zijn er heel wat eiwitten en nucleotiden aanwezig.

Wat is 1 ste stap van replicatie + tot wat leidt dit?

Als eerste stap bij de replicatie worden de twee strengen in de dubbele helix uit elkaar gehaald. Dat leidt tot spanningen in de keten.

Wat verminderd die spanningen?

Om die spanningen te verminderen, beschikt de cel over het enzym DNA-topoisomerase.

Wat is de functie van de enzym DNA-tpoisomerase?

Dat enzym verbreekt en herstelt voortdurend bindingen in het DNA terwijl de twee DNA-strengen uit elkaar gaan.

Wat doet het enzym daarna + wnr kan dit proces plaatsvinden?

Daarna verbreekt het enzym helicase de waterstofbruggen tussen de complementaire basen. Dat proces kan zowel aan het begin van een DNA-molecule starten als ergens middenin.

Wat is de voorkeur van helicase in verband voor de plaatsen + wrm?

Helicase heeft een voorkeur voor plaatsen waar veel AT-basensequenties aanwezig zijn. Daar zijn er namelijk maar twee waterstofbruggen die verbroken moeten worden, en geen drie, zoals bij GC-basensequenties.

Wat zijn replicatielussen?

De dubbele helix wordt op meerdere plaatsen tegelijk ontwonden daardoor zie je lusvormige structuren.

Wat is er aanwezig bij elke replicatielus aan elke kant?

Bij elke replicatielus is er aan elke kant een replicatievork aanwezig.

Voor wat zijn de ongepaarde nucleotiden op elk van de ekelstrenfen bruikbaar?

De ongepaarde nucleotiden op elk van de enkelstrengen zijn nu bruikbaar als template voor de aanmaak van twee nieuwe nucleotidenstrengen.

Wat gebeurd er om te verhinderen dat het stuk enkelstrengig DNA lussen gaat vormen?

Om te verhinderen dat het stuk enkelstrengig DNA lussen gaat vormen, binden er speciale eiwitten op, de single strand binding proteins of ssbp’s.

Wat zijn DNA-polymerasen?

De enzymen die zorgen voor de aanmaak van een nieuwe nucleotidenstreng.

DNA-polymerase kan alleen een keten verlengen waardoor die iets nodig heeft, wat?

DNA-polymerase kan alleen een keten verlengen en daarom heeft het een primer nodig om nieuwe nucleotiden aan vast te hechten.

Wat is de primer?

De primer is een kort stukje RNA dat complementair is aan het DNA, en wordt aangemaakt door het enzym primase.

In welke richting gebeurd de verlenging altijd?

De verlenging gebeurt altijd in de 5’-3’-richting van de nieuw gevormde streng.

Wat hecht de DNA-polymerase?

DNA-polymerase hecht telkens een nieuw nucleotide met zijn fosfaatgroep aan de OH-groep van het vorige nucleotide.

Binnen een replicatievork is er altijd één streng waarop DNA-polymerase vanaf de primer kan blijven invullen, wrm + hoe noem je dit?

omdat helicase het DNA in dezelfde richting vrijmaakt als die waarin DNA-polymerase het invult. Dat is de leidende streng of leading strand.

Wat ligt er tegenover de leading strand?

Tegenover de leading strand ligt de lagging strand of achterblijvende streng.

Hoe is de invulrichting voor DNA-polymerase + hoe gebeurd het invullen van de lagging strand hierdoor?

De invulrichting (5’-3’) voor DNA-polymerase is hier omgekeerd aan de richting waarin helicase meer DNA opent. Het invullen van de lagging strand gebeurt daarom in stukjes.

Wat gebeurd er wnr een nieuw stuk DNA is vrijgemaakt?

Wanneer een nieuw stuk DNA is vrijgemaakt, plaatst primase een nieuwe primer en begint DNA-polymerase met invullen.

Op welke strand komen er meer primers?

Op de ingevulde lagging strand komen daarom meer primers voor dan op de leading strand.

Wat zijn Okazaki-fragmenten?

De stukjes van de lagging strand die elk bestaan uit een RNA-primer en een stukje DNA.

Functie van DNA-nucleotiden?

De RNA-primers worden verwijderd en vervangen door DNA-nucleotiden.

In wat zullen de okazaki-fragmenten worden omgezet?

De Okazaki-fragmenten zullen dus worden omgezet in fragmenten die alleen uit DNA bestaan.

Wat gebeurd er tenslotte met die DNA-fragmenten?

Die DNA-fragmenten worden ten slotte verbonden door DNA-ligase, dat een binding tot stand brengt tussen een 5’-fosfaatgroep en een 3’-OH-groep van twee achter elkaar liggende fragmenten.