Hoofdstuk 10 : Van DNA tot eiwit De code van het leven

Het centraal dogma DNA RNA eiwit informatie boodschapper functie replicatie DNA informatie transcriptie RNA boodschapper Translatie (vertaling) eiwit functie

De genetische code 20 aminozuren 4 letters DNA Eiwit Nucleotidesequentie 4 letters Eiwit Aminozuursequentie 20 aminozuren GENETISCHE CODE RNA en ribosomen 1 nucleotide voor 1 aminozuur? Maar vier codes = te weinig! 2 nucleotiden voor 1 aminozuur? 42 = 16 codes = te weinig! 3 nucleotiden voor 1 aminozuur?  43 = 64 codes = genoeg (teveel)

De genetische code 20 aminozuren 4 letters DNA Eiwt Nucleotidesequentie 4 letters Eiwt Aminozuursequentie 20 aminozuren GENETISCHE CODE Het DNA-alfabet van 4 letters vormt drieletterige woorden (=tripletten) Elk woord (triplet) zal door de ribosomen vertaald worden in 1 AZ Vb: AAA staat voor het aminozuur phenylalanine GCC staat voor het aminozuur glycine …… Elk AZ heeft meerdere woorden (tripletten) die ervoor coderen (de genetische code is degeneratief) Vb: Er zijn twee woorden voor serine (ACT en GCT) Andere hebben er zelfs zes (vb.: leucine)

De genetische code 20 aminozuren 4 letters DNA Eiwt Nucleotidesequentie 4 letters Eiwt Aminozuursequentie 20 aminozuren GENETISCHE CODE Een triplet op het DNA = codogen Slechts 2 % van het DNA codeert voor eiwitten  Functie van de rest: ???? De genetische code is: Universeel Degeneratief Ongelooflijk eenvoudig

De genetische code 1 startcodon 3 stopcodons Zie ook: http://www.digischool.nl/bioplek/animaties/moleculaire_genetica/gencode.html

DNA-transcriptie DNA  messenger RNA (mRNA) RNA: RNA-polymerase: Ribose ipv Deoxyribose Uracyl ipv Thymine RNA-polymerase: Bouwt RNA op basis van DNA Op basis van complementariteitsregels 5’  3’ Start? Controle? Meerdere RNA-polymerase kunnen tegelijkertijd één gen kopiëren Triplet op RNA = codon mRNA  cytosol langs de kernporiën

DNA-transcriptie 5’ 3’ 3’ 3’ 5’ 5’

Translatie De werkpaarden van de translatie: Het ribosoom: Bestaat uit een groot deel en een klein deel Opgebouwd uit eiwit en RNA (rRNA)

Translatie De werkpaarden van de translatie: Het ribosoom Het t-RNA: Vertaalt nucleotide-code in het gepaste eiwit Voor elk codon is er een apart t-RNA Klaverbladstructuur met: Bindingsplaats voor AZ Anticodon: complementair aan het codon van het AZ dat aan dit tRNA hangt

Translatie De werkpaarden van de translatie: Het ribosoom Het t-RNA Aminoacyl-tRNA-synthetasen Koppelen het juiste AZ aan het juiste tRNA

Translatie 1 2 Het proces: Klein stuk van ribosoom + start tRNA gaan op zoek naar startcodon (AUG) Bij startcodon: koppeling groot en klein stuk van ribosoom Ribosoom heeft twee plaatsen: P-plaats: van proteïne A-plaats: van aminozuur Start tRNA zit nu in P-plaats 1 2

Translatie 3 4 5 6 Het proces: Het correcte tRNA nestelt zich in de A-plaats De peptide-binding wordt gevormd Het tRNA uit de P-plaats gaat weg, de groeiende eiwitketen zit nu op het tRNA in de A-plaats Het ribosoom verschuift 3 nucleotiden naar de 3’ kant Het t-RNA met de groeiende eiwitketen zit nu in de P-plaats De A-plaats is nu terug vrij Het proces wordt herhaald tot in de A-plaats een stopcodon verschijnt 4 5 6

Translatie 10 9 8 Het proces: Als er een stopcodon verschijnt in de A-plaats stopt de translatie De eiwitketen wordt losgekoppeld van het tRNA en Het groot en klein stuk van het ribosoom lossen ook het mRNA 10 9 8

Translatie Zie ook: http://www.digischool.nl/bioplek/animaties/moleculaire_genetica/transcriptie.html Hier vind je een animatie van het hele transcriptie- en translatieproces

Eiwitstructuur Primair: opeenvolging van de AZ Secundair: α-helix en β-plaat Tertiair: gehele 3D-structuur van het eiwit Quaternair: verschillende tertiaire structuren (ewitketens) samen