Structuur en replicatie

Presentatie over: "Structuur en replicatie"— Transcript van de presentatie:

1 Structuur en replicatie
9. DNA & CHROMOSOMEN Structuur en replicatie

2 Inleiding Chromosomen (fig A):
• in de kern van elke lichaamscel (bij de mens 23 paar) • bestaat uit DNA + eiwitten (fig B) DNA (fig C): • bestaat uit een lange reeks opeenvolgende basenparen G-C, A-T, C-G en T-A in wisselende volgorde  chemisch alfabet • specifieke volgorde van de basen  gen Genen (fig D): • kleine, onzichtbare informatiedragende elementen • bevat de informatie voor erfelijke eigenschappen, bv kleur haar en ogen.

3 Het Chromosoom Bestaat uit DNA, sterk opeengepakt dmv eiwitten (histonen) VOOR CELDELING NA CELDELING chromatide centromeer Identieke zuster chromatiden

4 DNA: bouwstenen Nucleotiden: basisstructuur fosfaat base (deoxy)ribose
5’ C O 1’ 4’ (deoxy)ribose 3’ 2’

5 DNA: bouwstenen 4 verschillende basen  4 verschillende nucleotiden
adenine thymine A T THYMIDINE ADENOSINE cytosine guanine C G CYTIDINE GUANOSINE

6

7 DNA : bouwstenen OPGELET ! nucleotide nucleoside

8 DNA : aanschakeling vd bouwstenen
1’ 3’ 5’ De nieuwe nucleotide wordt: Gekoppeld aan de 3’ kant van de vorige Gekoppeld langs zijn 5’ kant C O 1’ 3’ 5’

9 DNA : aanschakeling vd bouwstenen tot een streng
5’ kant C O 1’ 3’ 5’ C O 1’ 3’ 5’ C O 1’ 3’ 5’ De DNA streng wordt steeds verlengd langs zijn 3’ kant! C O 1’ 3’ 5’ 3’ kant

10

11 DNA : 2 strengen DNA bestaat uit 2 strengen die aan elkaar hangen:
In omgekeerd zin (5’  3’ en 3’  5’) = antiparallel Met waterstofbruggen tussen de basen 2 combinaties: C met G (3 H-bruggen) A met T (2 H-buggen) G C complementariteitsregels T A

12 G bindt met C T bindt met A Complementaire strengen
= passen bij elkaar volgens complementariteitsregels A G 3’ 5’ T 5’ T C C A G bindt met C T bindt met A 3’

13 Antiparallelle strengen
= als we beide strengen volgen van 5’ naar 3’, gaat de ene (hier de linkse) naar beneden en de andere (hier de rechtse) naar boven 3’ 5’ T A C G C G A T 5’ 3’

14

15

16 Verschil DNA-RNA DNA RNA Nucleïnezuur Suiker desoxy- ribose Fosforzuur
Organische basen A C G T A C G U Vb van een nucleoside (= base + suiker) thymidine uridine

17 DNA replicatie DNA-replicatie = het kopiëren van DNA
Verschillende stappen: Loskoppelen van eiwitten (histonen) Ontwinden van het DNA De twee complementaire strengen worden uit elkaar gehaald (H-bruggen worden dus gebroken) Op de twee “oude” strengen worden nieuwe basen geplaatst: volgens de complementariteitsregels in de 5’  3’ richting Door DNA-polymerase Zo ontstaan er twee “half-nieuwe” DNA-moleculen 1 streng komt van de oude molecule, 1 streng is nieuw gebouwd Men noemt het kopiëren van DNA daarom “semi-conservatief”

18 DNA replicatie Dit is niet alles:
DNA polymerase is niet het enige enzym dat nodig is om DNA te kopiëren: DNA-helicase: ontwindt het DNA Single Strand Binding proteins (SSB): binden en stabiliseren het enkelstrengig DNA DNA polymerase: bouwt op basis van de complementariteitsregels extra nucleotiden aan de 3’-kant van een andere nucleotide Primase: bouwt een “primer” = stukje RNA waaraan het DNA polymerase kan verderbouwen DNA-ligase: verbindt stukken DNA met elkaar DNA-polymerase heeft dus een primer nodig om het kopiëren te kunnen starten, de volgende animatie toont dit:

19 DNA replicatie Er is nóg meer aan de hand:  PROBLEEM!
Herinner u: DNA is antiparallel Elke streng moet verlengd worden in de 5’ naar 3’ richting  PROBLEEM! Oplossing: De manier van kopiëren zal voor beide strengen verschillend zijn: Leading strand = streng die gevolgd wordt van 3’ naar 5’, de nucleotiden kunnen dus gemakkelijk aangebouwd worden in de juiste richting: van 5’ naar 3’ wordt op een continue manier gekopieerd zoals getoond in de vorige animatie (step 1) Lagging strand = streng die gevolgd wordt van 5’ naar 3’, de nucleotiden moeten dus worden aangebouwd in de andere richting dan de richting waarin DNA polymerase vooruitbeweegt wordt in kleine stukjes gekopieerd = discontinu (step 2 tot step 5)

20 DNA replicatie: zelfstudie
Het voorgaande kan je nu inoefenen:

21 DNA replicatie: weblinks
Doe-het-zelf DNA replicatie, goed om baseparing te oefenen en basis van het proces te leren Doe-het-zelf DNA replicatie, goed om leading en lagging strand synthese in te oefenen Lees eerst “Review” , doe dan “Practice” Hier kan je ook het hele deel ivm DNA structuur en recplicatie herhalen in inoefenen met soortgelijke oefeningen 2 zeer goede video’s die de replicatie in detail uitlegt. Geluid is handig! DNA replicatie: zeer volledig, maar voor gevorderden! Tetris met nucleotiden, om baseparing in te oefenen

22 DNA: weblinks http://www.pbs.org/wgbh/nova/genome/dna.html#
Overzicht bouw chromosoom-DNA