Eiwitsynthese Klik hierop Klik hierop 1 uur 2 uur Jaak Smeets.

Presentatie over: "Eiwitsynthese Klik hierop Klik hierop 1 uur 2 uur Jaak Smeets."— Transcript van de presentatie:

1 Eiwitsynthese Klik hierop Klik hierop 1 uur 2 uur Jaak Smeets

2 Eiwitsynthese DNA >>>>>>> m-RNA>>>>>>> eiwit Transcriptie Translatie 2 uur

3 Chromosoom Duizenden genen (opslagplaatsen van erfelijke eigenschappen) liggen in de vorm van een lang snoer op het chromosoom. Het chromosoom is een opgevouwen draadvormige structuur van kernzuren (DNA) en eiwitten. In de kunstmatig gekleurde chromosomen van de speekselklieren van een fruitvlieg, Drosophila, zijn donkere banden zichtbaar.

4 In de kern bevinden zich DNA-moleculen die de genetische codes bevatten voor de erfelijke kenmerken. Bij de mens vinden we er 46 DNA-moleculen per cel. KERN CYTOPLASMA DNA

5 Messenger-RNA (boodschapper-RNZ voor een bepaald eiwit) wordt gemaakt, overeenkomstig met de DNA-codes. De DNA-helix ontplooit zich op de plaats waar de genetische codes liggen voor de aanmaak van een bepaald eiwit. In de kern bevinden zich DNA-moleculen, waarvan er hier één is afgebeeld. Het is een dubbelstreng (helix). CYTOPLASMA KERN DNA m-RNA

6 m-RNA wordt losgekopppeld van DNA en de DNA-helix sluit zich weer.
CYTOPLASMA KERN DNA m-RNA

7 m-RNA verlaat de celkern via de kernporiën.

8 m-RNA schuift in ribosomen binnen. Ruw endoplasmatisch reticulum
Ribosoom m-RNA KERN Ruw endoplasmatisch reticulum

9 De eiwitten kunnen terecht komen in het endoplasmatisch reticulum.
Ribosoom KERN m-RNA Eiwit Ruw endoplasmatisch reticulum

10 De eiwitten kunnen de cel verlaten. Ruw endoplasmatisch reticulum
Ribosoom KERN m-RNA Eiwit Ruw endoplasmatisch reticulum

11 speelt zich af in de kern speelt zich af in het cytoplasma
Eiwitsynthese DNA >>>>>>> m-RNA>>>>>>> eiwit Transcriptie speelt zich af in de kern Translatie speelt zich af in het cytoplasma

12

13  Knipenzym X  Knipenzym Y TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT
Benodigdheden DNA TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA m-RNA-polymerase  Knipenzym X  Knipenzym Y

14 Waterstofbruggen worden verbroken.
DNA bestaat uit een aaneenschakeling van nucleotiden (Nucleotide = desoxyribose + fosfaat + organische base). Alleen de organische basen zijn afgebeeld.  Waterstofbruggen worden verbroken. TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT 3 waterstofbruggen tussen Guanine en Cytosine 2 waterstofbruggen tussen Adenine en Thymine ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

15 primair messenger-RNA
m-RNA-polymerase schuift over DNA-enkelstreng en maakt primair m-RNA via een polymerisatieproces. TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA primair messenger-RNA ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

16 primair messenger-RNA
TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT  AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA primair messenger-RNA ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

17 TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT
AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

18 primair messenger-RNA
TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA primair messenger-RNA AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

19 primair messenger-RNA
DNA TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA primair messenger-RNA AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

20 primair messenger-RNA
Bepaalde stukken zullen uit dit RNA geknipt worden door bepaalde enzymen. Dit proces heet splicing. Alzo wordt primair messenger-RNA het uiteindelijke messenger-RNA. AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA  Splicing

21 primair messenger-RNA
Exon Exon = Expressed region AUGGUA UAUAUACGAAAACACCGUUAA UGAA Intron

22 AUGGUACGAAAACACCGUUAA
messenger-RNA m-RNA bestaat uit aan elkaar geschakelde nucleotiden (nucleotide = ribose + fosfaat + organische base). AUGGUACGAAAACACCGUUAA De organische basen zijn: U: uracil (i.p.v. thymine bij DNA) A: adenine G: guanine C: cytosine

23 Translatie: vertaling van m-RNA tot eiwit.
Hoe worden eiwitten gemaakt?

24 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
Benodigdheden m-RNA Codon Codon Codon Codon Codon Codon Codon AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA RF RF = Release Factor Anti-codon t-RNA UAC CAU GCU ribosoom Aminozuur 30 S UUU GUG GCA 50 S

25 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
Een codon (triplet) komt overeen met een bepaald aminozuur of duidt start en stop aan. AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA UAA = stopcodon Arginine Histidine Lysine Arginine Valine Methionine AUG = startcodon

26 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
AUG = startcodon AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA UAC Met CAU Val Het m-RNA zal doorheen het ribosoom schuiven om de codons (3 basen) af te lezen en te vertalen in de overeenstemmende aminozuren, die aangebracht worden door t-RNA. Deze aminozuren worden aan elkaar gekoppeld tot een eiwit.

27 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
CAU Val Met

28 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
CAU UAC Val Met

29 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
CAU GCU Arg UAC Val Met

30 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
CAU GCU UAC Arg Val Met

31 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
GCU UUU Lys CAU UAC Arg Val Met

32 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
GCU UUU CAU UAC Lys Arg Val Met

33 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
UUU GUG His GCU CAU UAC Lys Arg Val Met

34 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
UUU GUG GCU CAU UAC His Lys Arg Val Met

35 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
GUG GCA Arg UUU GCU CAU His UAC Lys Arg Val Met

36 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
GUG GCA UUU GCU CAU Arg UAC His Lys Arg Val Met

37 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
RF GCA GUG UUU GCU Arg CAU His UAC Lys Arg Val Met

38 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
RF GCA GUG UUU GCU CAU Arg UAC His Lys Arg Val Met

39 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
GCA GUG UUU GCU RF CAU Arg UAC His Lys Arg Val Met

40 AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA
CAU GCU RF t-RNA-molecylen worden weer voorzien van hun juiste aminozuren UUU GUG GCA EIWIT Arg His Lys Val Arg Met

41 EIWIT Arginine Histidine Methionine kan afgeknipt worden. Lysine
Valine Arginine Methionine

42 Aan elkaar geschakelde aminozuren
EIWIT Aan elkaar geschakelde aminozuren Arginine m-RNA codons  Aminozuur UAA  Stop CGU  Arginine CAC  Histidine AAA  Lysine CGA  Arginine GUA  Valine AUG  Methionine / Start Histidine Lysine Valine Arginine

43 Toepassingen

44 Voorbeelden van eiwitten
Keratine (in haar) Insuline (hormoon dat suikerspiegel regelt) Hemoglobine (zorgt voor zuurstofvervoer in bloed) Myoglobine (zorgt voor zuurstofopname in spieren) Actine en myosine (spiereiwitten) Albumine (eiwit in eieren, kippeneiwit) Collageen (zorgt voor stevigheid van cellen) Groeihormoon (hormoon dat de groei stimuleert) Chlorofyl (belangrijk bij fotosynthese) Antilichamen (verdediging van het lichaam) Spijsverteringsenzymen zoals: amylase (voor vertering van zetmeel) pepsine (voor vertering van eiwitten) lipase (voor vertering van vetten)

45 Insuline wordt geproduceerd door de alvleesklier,
maar kan nu ook door bacteriën gemaakt worden.

46 Insuline bestaat uit een aaneenschakeling van 51 aminozuren
Insuline bestaat uit een aaneenschakeling van 51 aminozuren. (A-keten: 21 AZ) (B-keten: 30 AZ) I le Val Glu Gln Cys Thr Ser Leu Tyr Asn -S-S- His Gly Phe Ala Sys Arg Pro Lys

47 Driedimensionele structuur van insuline. Rood = A-keten Blauw = B-keten. Gele bollen = disulfide- binding (-S-S-)

48 Pancreas (alvleesklier)
De aanmaak van proinsuline door een bacterie (E. coli). Nadien kan men proinsuline omzetten tot insuline. Pancreas (alvleesklier) BACTERIE m-RNA voor proinsuline Recombinant DNA-molecule met genen voor proinsuline inbouw in plasmide DNA voor proinsuline reverse transcriptase

49 Via genetische manipulatie kan men cellen
GROEIHORMOON Via genetische manipulatie kan men cellen verplichten meer groeihormoon aan te maken.

50 Injectie van de genen voor groeihormonen in een bevruchte muizeneicel,
doet een reuzenmuis (links) ontstaan die twee maal zwaarder is dan een gewone muis (rechts). micropipet met DNA-gen voor groeihormoon Kern van muizeneicel Pipet (zuigt eitje aan en houdt het zo op zijn plaats) Injectie van de genen voor groeihormonen in een bevruchte muizeneicel,

51 BESLUIT Als een cel een eiwit aanmaakt dan zal de genetische code van het DNA bepalen welk eiwit aangemaakt wordt. Eerst worden de DNA-codes overgeschreven op messenger-RNA (bode-RNZ). Daarna zal dit m-RNA met behulp van ribosomen en t-RNA (transport-RNZ) het juiste eiwit maken. Eiwitten kunnen fungeren als hormonen en enzymen. Vele hebben ook een functie in de opbouw (structuur) van cellen.

52 Klik hierboven om te eindigen.
Einde 2 uurscursus Klik hierboven om te eindigen.

53 Terug naar begin Eiwitsynthese DNA >>>>>>> m-RNA>>>>>>> eiwit Transcriptie Translatie 1 uur

54

55 Chromosoom Duizenden genen (opslagplaatsen van erfelijke eigenschappen) liggen in de vorm van een lang snoer op het chromosoom. Het chromosoom is een opgevouwen draadvormige structuur van kernzuren (DNA) en eiwitten. In de kunstmatig gekleurde chromosomen van de speekselklieren van een fruitvlieg, Drosophila, zijn donkere banden zichtbaar.

56 In de kern bevinden zich DNA-moleculen die de genetische codes bevatten voor de erfelijke kenmerken. Bij de mens vinden we er 46 DNA-moleculen per cel. KERN CYTOPLASMA DNA

57 Messenger-RNA (boodschapper-RNZ voor een bepaald eiwit) wordt gemaakt, overeenkomstig met de DNA-codes. De DNA-helix ontplooit zich op de plaats waar de genetische codes liggen voor de aanmaak van een bepaald eiwit. In de kern bevinden zich DNA-moleculen, waarvan er hier één is afgebeeld. Het is een dubbelstreng (helix). CYTOPLASMA KERN DNA m-RNA

58 m-RNA wordt losgekopppeld van DNA en de DNA-helix sluit zich weer.
CYTOPLASMA KERN DNA m-RNA

59 m-RNA verlaat de celkern via de kernporiën.

60 Translatie: vertaling van m-RNA tot eiwit.
Hoe worden eiwitten gemaakt?

61 m-RNA schuift in ribosomen binnen. Ruw endoplasmatisch reticulum
Ribosoom m-RNA KERN Ruw endoplasmatisch reticulum

62 De eiwitten kunnen terecht komen in het endoplasmatisch reticulum.
Ribosoom KERN m-RNA Eiwit Ruw endoplasmatisch reticulum

63 De eiwitten kunnen de cel verlaten. Ruw endoplasmatisch reticulum
Ribosoom KERN m-RNA Eiwit Ruw endoplasmatisch reticulum

64 speelt zich af in de kern speelt zich af in het cytoplasma
Eiwitsynthese DNA >>>>>>> m-RNA>>>>>>> eiwit Transcriptie speelt zich af in de kern Translatie speelt zich af in het cytoplasma

65 Toepassingen

66 Voorbeelden van eiwitten
Keratine (in haar) Insuline (hormoon dat suikerspiegel regelt) Hemoglobine (zorgt voor zuurstofvervoer in bloed) Myoglobine (zorgt voor zuurstofopname in spieren) Actine en myosine (spiereiwitten) Albumine (eiwit in eieren, kippeneiwit) Collageen (zorgt voor stevigheid van cellen) Groeihormoon (hormoon dat de groei stimuleert) Chlorofyl (belangrijk bij fotosynthese) Antilichamen (verdediging van het lichaam) Spijsverteringsenzymen zoals: amylase (voor vertering van zetmeel) pepsine (voor vertering van eiwitten) lipase (voor vertering van vetten)

67 Insuline wordt geproduceerd door de alvleesklier,
maar kan nu ook door bacteriën gemaakt worden.

68 Insuline bestaat uit een aaneenschakeling van 51 aminozuren
Insuline bestaat uit een aaneenschakeling van 51 aminozuren. (A-keten: 21 AZ) (B-keten: 30 AZ) I le Val Glu Gln Cys Thr Ser Leu Tyr Asn -S-S- His Gly Phe Ala Sys Arg Pro Lys

69 Driedimensionele structuur van insuline. Rood = A-keten Blauw = B-keten. Gele bollen = disulfide- binding (-S-S-)

70 BACTERIE De aanmaak van insuline door een bacterie (E. coli). Insuline
Pancreas (alvleesklier) DNA voor insuline BACTERIE Insuline

71 Via genetische manipulatie kan men cellen
GROEIHORMOON Via genetische manipulatie kan men cellen verplichten meer groeihormoon aan te maken.

72 Injectie van de genen voor groeihormonen in een bevruchte muizeneicel,
doet een reuzenmuis (links) ontstaan die twee maal zwaarder is dan een gewone muis (rechts). micropipet met DNA-gen voor groeihormoon Kern van muizeneicel Pipet (zuigt eitje aan en houdt het zo op zijn plaats) Injectie van de genen voor groeihormonen in een bevruchte muizeneicel,

73 BESLUIT Als een cel een eiwit aanmaakt dan zal de genetische code van het DNA bepalen welk eiwit aangemaakt wordt. Eerst worden de DNA-codes overgeschreven op messenger-RNA (bode-RNZ). Daarna zal dit m-RNA met behulp van ribosomen het juiste eiwit maken. Eiwitten kunnen fungeren als hormonen en enzymen. Vele hebben ook een functie in de opbouw (structuur) van cellen.

74 Einde