9. DNA & CHROMOSOMEN Structuur en replicatie. Inleiding Chromosomen (fig A): Chromosomen (fig A): in de kern van elke lichaamscel (bij de mens 23 paar)

Presentatie over: "9. DNA & CHROMOSOMEN Structuur en replicatie. Inleiding Chromosomen (fig A): Chromosomen (fig A): in de kern van elke lichaamscel (bij de mens 23 paar)"— Transcript van de presentatie:

1 9. DNA & CHROMOSOMEN Structuur en replicatie

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

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

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

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

6

7 DNA : bouwstenen OPGELET ! nucleotidenucleoside

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

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

10

11 G C DNA : 2 strengen DNA bestaat uit 2 strengen die aan elkaar hangen: 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) T A complementariteitsregels

12 C A 5’ 3’ C T A G3’5’ T G Complementaire strengen = passen bij elkaar volgens complementariteitsregels T bindt met AG bindt met C

13 C A 5’ 3’ C T A G 3’ 5’ T G 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

14

15

16 Verschil DNA-RNA NucleïnezuurDNARNA Suikerdesoxy-riboseribose Fosforzuurfosforzuurfosforzuur Organische basen A C G T A C G U Vb van een nucleoside (= base + suiker) thymidineuridine

17 DNA replicatie DNA-replicatie = het kopiëren van DNA DNA-replicatie = het kopiëren van DNA Verschillende stappen: 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: 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:  http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnarep /repstrands.html?blah=&step=1 http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnarep /repstrands.html?blah=&step=1 http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnarep /repstrands.html?blah=&step=1

19 DNA replicatie Er is nóg meer aan de hand: Er is nóg meer aan de hand: –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) –http://www.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0 http://www.youtube.com/watch?v=teV62zrm2P0 –http://www.bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology /DNAReplication.swf http://www.bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology /DNAReplication.swfhttp://www.bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology /DNAReplication.swf

20 DNA replicatie: zelfstudie Het voorgaande kan je nu inoefenen: Het voorgaande kan je nu inoefenen: –http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnare p/addnew.html http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnare p/addnew.htmlhttp://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnare p/addnew.html

21 DNA replicatie: weblinks http://www.pbs.org/wgbh/aso/tryit/dna/# http://www.pbs.org/wgbh/aso/tryit/dna/# http://www.pbs.org/wgbh/aso/tryit/dna/# –Doe-het-zelf DNA replicatie, goed om baseparing te oefenen en basis van het proces te leren http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnarep/strand s.html http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnarep/strand s.html http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnarep/strand s.html http://www.phschool.com/science/biology_place/biocoach/dnarep/strand s.html –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 http://highered.mcgraw- hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter14/animations.html# http://highered.mcgraw- hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter14/animations.html# http://highered.mcgraw- hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter14/animations.html# http://highered.mcgraw- hill.com/sites/0072437316/student_view0/chapter14/animations.html# –2 zeer goede video’s die de replicatie in detail uitlegt. Geluid is handig! http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.html –DNA replicatie: zeer volledig, maar voor gevorderden! http://bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology/DNATris/read me.htm http://bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology/DNATris/read me.htm http://bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology/DNATris/read me.htm http://bioteach.ubc.ca/TeachingResources/MolecularBiology/DNATris/read me.htm –Tetris met nucleotiden, om baseparing in te oefenen

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