H17 DNA

Je kan de bouw van DNA beschrijven %%(BINAS 70A)%%****:

• De twee strengen van een ^^DNA-helix^^ hebben een tegenovergestelde richting.

• DNA bestaat uit vier deoxyribonucleotiden, bestaande uit een fosfaatgroep, een suikermolecuul (deoxyribose) en een ^^stikstofbase^^ (A&T, C&G). Aan het ^^5’-einde^^ zit de fosfaatgroep.

• Chromatine bestaat uit ^^nucleosomen^^, opgebouwd uit DNA en ^^histonen^^.

  • Heterochromatine: plaats waar chromatine heel dicht opeengepakt is (inactief)
  • Euchromatine: plaats waar chromatine veel minder compact is (actief), er vindt wel translatie plaats.

• Mitochondriën bevatten cirkelvorming ^^mtDNA^^ met genen voor verschillende RNA-moleculen en enzymen voor aerobe dissimilatie.

• Het mtDNA erft over van moeder op kind.

• Bij de mens is een groot deel van het ^^DNA niet coderend.^^

  • ^^Repetitief DNA:^^ korte DNA-sequenties die vaak worden herhaald, bijv. bij ^^telomeren^^.
  • Introns: DNA binnen een gen, wordt echter niet gebruikt om een eiwit te coderen.

  \

Je kan beschrijven hoe cellen DNA kopiëren (****%%BINAS 71D%%):

• ^^Helicase^^: enzym dat ketens splitst, verbreekt de waterstofbruggen tussen twee strengen (C&G moeilijker uit elkaar dan A&T).
• Bij DNA-verdubbeling ontstaan replicatievorken, waar een ^^DNA-polymerase^^ start met de replicatie. Het enzym leest een DNA-streng in de 3’→5’ richting. Aan de leidende streng groeit het nieuwe DNA continu (5’→3’) en aan de volgende streng achterwaarts in ^^Okazaki-fragmenten^^.
• ^^DNA-ligase^^: verbindt de losse DNA-fragmenten aan elkaar. ^^Primers^^ worden uiteindelijk vervangen door DNA.
• DNA-replicatie is ^^semi-conservatief^^.

\
Je kan beschrijven hoe het DNA kopiëren in het laboratorium gebeurd (****%%BINAS 71M2%%):

^^PCR-methode:^^ cyclus van drie stappen, 30 keer herhaald.

1. openritsen DNA-fragment; bij 94 graden laten de waterstofbruggen los.
2. koppelen ^^primers^^ aan DNA
3. synthese van een nieuwe DNA-streng

\
Je kan uitleggen hoe je DNA fragmenten van elkaar kan scheiden en zichtbaar kan maken:

^^Gelelektroferese^^: scheidingstechniek op basis van (DNA-)molecuulgrootte.

• Korte fragmenten DNA komen verder dan lange fragmenten.

\
Je kan uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA bepaald kan worden:

^^DNA-sequensen^^:

1. DNA-molecuul wordt in stukjes verdeeld.

2. Van het gewenste stuk wordt een groot aantal kopieën gemaakt.

3. Strengen worden gescheiden en de ^^matrijsstreng^^ wordt gebruikt.

4. Nieuwe DNA-strengen worden gemaakt door: een grote hoeveelheid nucleotiden en een kleine hoeveelheid fluorescerende nucleotiden. Na koppeling met een fluorescerende nucleotide stopt de keten.

5. De nieuwe DNA-stukjes worden gescheiden door gelelektroferese (korte stukjes dalen sneller)

6. Een detector meet de fluorescentie van de passerende DNA-stukjes.

   

Je kan uitleggen hoe een cel informatie omzet naar eiwitten %%(BINAS 71E, J)%%:

^^Transscriptie^^ :

1. Transscriptie start bij de ^^promotor^^; de promotor bevat een ^^TATA-box^^.
2. Bepaalde eiwitten hechten zich aan de promotor: dit zijn de ^^transscriptiefactoren^^.
3. Deze factoren maken de binding van ^^RNA-polymerase^^ mogelijk. Dit enzym maakt mRNA.
4. De transscriptie stopt mij de ^^terminator^^.

Daarna wordt het mRNA bewerkt. Tijdens ^^splicing^^ worden de ^^introns^^ (niet-coderend DNA) verwijderd, bij ^^capping^^ krijgt het mRNA een 5’cap, dit dient voor herkenning door ribosomen. Het molecuul krijgt ook een poly-A-staart, ter bescherming tegen exonuclease-enzymen.

^^Translatie :^^

tRNA koppelt aan een aminozuur om deze ‘af te leveren’ bij het ribosoom. Hier koppelt het tRNA aan het complementaire ^^startcodon^^ in het mRNA. Het rRNA katalyseert deze reactie.

\
Het aflezen van het mRNA gaat in ‘5→’3-richting. Translatie gaat door tot het ^^stopcodon^^ is afgelezen. Dan bind geen tR NA maar een releasefactor.

\
Je kan op basis van de relatie tussen tripletcode en aminozuur toelichten hoe eiwitten gevormd worden (****%%BINAS 71G%%):

Een triplet is een combinatie van achtereenvolgende 3 basen op het mRNA. Deze codeert voor een bepaald aminozuur. De derde base kan een ^^wiebelbase^^ zijn: een tRNA-molecuul kan op twee verschillende codes (bv. GCU en GCC) hetzelfde aminozuur koppelen.

\
Je kan toelichten dat een cel in staat is tot apoptose en dat deze een rol kan spelen tijdens de ontwikkeling van een meercellig organisme:

• ^^Apoptose^^ = geprogrammeerde celdood; bijvoorbeeld T-cellen die eigen weefsel aanvallen, vernietigen van ongewenste weefsels, versleten cellen, tumor cellen. Zie %%BINAS71L%%.

\
Je kan beschrijven welke typen mutatie er zijn:

1. ^^Puntmutatie^^: verandering van één nucleotide.

   1. substitutie: één basenpaar is vervangen door een andere.
   2. deletie: één basenpaar is verdwenen
   3. insertie: één basenpaar is toegevoegd.

2. ^^Chromosoommutatie^^: de bouw van een chromosoom wordt veranderd.

   1. inversie: omkering
   2. deletie: delen van chromosoom verdwijnen
   3. duplicatie: verdubbeling

   

3. ^^Genoommutaties^^: er ontstaan cellen met afwijkend aantal chromosomen. Oorzaak: afwijkende meiose (%%BINAS 76B%%).

\
Je kan uitleggen waardoor mutatie veroorzaakt kan worden:

Mutaties treden soms spontaan op. De volgende factoren vergroten de kans op mutaties: reactieve zuurstofverbindingen uit de mitochondriën of mutagene stoffen (uv- en radioactieve straling, andere stoffen uit omgeving).

\
Je kan uitleggen dat mutatie het fenotype kan beïnvloeden:

Mutatie heeft geen gevolg als…

• het gaat om een mutatie van een wiebelbase
• als het gaat om een mutatie op niet-coderend DNA of op een intron

Een mutatie kan wel de eiwitvolgorde veranderen als er een ^^leesraamverschuiving^^ ontstaat. Zo kan er een andere eiwitvolgorde ontstaan, of ketens worden korter of langer.

\
Je kan mechanismen voor genregulatie noemen en het belang ervan toelichten (****%%BINAS 71F%%):

Cellen kunnen cellen activeren of uitschakelen: zo heeft elke cel een eigen taak en een eigen eiwit(hormoon) productie.

1. door middel van ^^chromatinestrucuur^^: milieufactoren (voeding/stress) beïnvloeden de mate van ^^methylering^^ van het DNA.

   1. ^^activering^^: door aanhechting van een acetylgroep verandert de chromatinestructuur naar los (^^euchromatine^^), waardoor transscriptie in dit deel van het DNA kan toenemen.
   2. ^^silencing^^: door aanhechting van methylgroepen wordt het DNA compacter (^^heterochromatine^^)

2. Tijdens de transcriptie:

   1. ^^Repressoreiwitten^^ koppelen aan ^^silencer-sequenties^^ en blokkeren het tot stand komen van de transcriptie.

   \
   b.

   Een ^^correpressor^^ activeert de repressor, een ^^inducer^^ deactiveert de repressor.

3. na de transcriptie:

   1. ^^splicing^^: vanuit het pre-mRNA ontstaat een variatie aan mRNA-ketens.
   2. vertragen van het aanhechten van de poly-A-staart.
   3. lengte van de poly-A-staart bepalen en zo de levensduur van het mRNA.
   4. ^^micro-RNA^^ kan translatie van bepaald mRNA blokkeren.

\