Maak een oefenexamen van de volgende tekst: HOOFDSTUK 4: de cel gestuurd vanuit de kern chromosomen= kralensnoer van genen
1.De structuur van een gen - chromosomen= kralensnoer van genen - chromosomen: bevatten eiwitten en DNA - DNA bevat erfelijkheidscode - DNA bestaat uit bouwstenen van nucleotiden
- nucleotiden: opgebouwd uit desoxyribose + fosfaatgroep + stikstofhoudende base
- in DNA 4 soorten nucleotiden:
- Adenine: 2 basen met dubbele ringstructuur
- Guanine: 2 basen met dubbele ringstructuur
- cytosine: enkele ringstructuur
- thymine: enkele ringstructuur -Structuurmodel Watson Crick:
- DNA-molecule vertoont duplexstructuur
Touwladder: stijlen= 2 lange ketens, afwisselend desoxyribose en fosfaat
Treden= gevormd door 2 N-basen door H-bruggen verbonden
- legt beperkingen op aan rangschikking van N-basen: slechts ruimte voor 3
Ringstructuren
- levert goed mechanisme voor verdubbeling DNA
- DNA bevat informatie die in kopie doorgegeven kan worden
- informatie ligt in de volgorde waarmee 4 mogelijke nucleotiden in
Werkelijkheid zijn ingebouwd
- als volgorde vastligt: moet getrouw overgenomen kunnen worden in kopie
- probleem genetische replicatie: hoe nieuwe nucleotiden aan elkaar koppelen in
Zelfde volgorde als originele?
--> verbreking H-bruggen leveren losse strengen op die info bevatten om
Complement te bouwen dat gelijk is aan voorgaande
Matrijs= mogelijk helix te verbreken en op afzonderlijke strengen afschrijven
--> A-T, C-G: bepaalt wat volgorde in complementaire keten moet zijn
--> m.a.w.: als de 2 helften van DNA van elkaar losgemaakt zouden kunnen
Worden, zouden langs de 2 oude ketens de nucleotiden voor 2 nieuwe
Ketens geplakt kunnen worden- elke nucleotide tegenover de juiste partner
--> eindresultaat: 2 complete dubbele strengen die gelijk zijn aan origineel model
2.De hypothese van 1 gen/1 enzym - voorbeeld: Fenylketonurie:
- erfelijke ziekte
- bloed bevat hoge concentraties van aminozuur fenylalanine
- geen ziekte: overtollig fenylalanine omzetten in tyrosine
- wel ziek: missen enzym dat reactie katalyseert waardoor fenylalanine opstapelt
- gedeelte omgezet in fenylpyrodruivenzuur: beschadigt cellen centraal zenuwstelsel
--> veroorzaakt geestelijke achterstand
- voor productie juist enzym is minstens 1 normaal gen nodig: als beide ouders afwijkend
Gen doorgeven--> kind draagt ziekte -nauw verband tussen genen en enzymen - in elke cel staat elk enzym onder controle van 1 enkel gen
--> enzymen zijn eiwitten dus hypothese van 1 gen/ 1 eiwit heeft hierop betrekking
--> maar sommige eiwitten: 2 of meer polypeptideketens: eiwitten afzonderlijk bepaald door
eigen gen
3. De synthese van eiwitten
- polysachariden: lange polymeren (= aaneenschakeling van identieke bouwstenen)
--> volgorde doet er niet toe - eiwitten: lange polymeren: bestaan uit 20 aminozuren met heel bepaalde volgorde
--> probleem eiwitsynthese: volgorde moet aangegeven worden -indien gen volgorde aminozuren bepaalt en uit DNA bestaat:
- verband tussen volgorde aminozuren in eiwit
3.1 Transcriptie van DNA en RNA - cellen met weefsels met zee actieve eiwitsynthese: rijk aan ribonuclenezuur (RNA) - RNA kan zowel in kern als cytoplasma voorkomen
--> RNA opgebouwd in kern en gaat naar cytoplasma
--> RNA= chemische boodschappen tussen DNA in celkern en ribosomen in celplasma -structuur RNA anders dan DNA:
-RNA bevat als suiker ribose en niet desoxyribose
- RNA bevat als N-base uracil in plaats van thymine
- RNA bestaan bijna altijd uit 1 streng en niet uit 2 strengen -Stappen:
- 2 strengen DNA gaan uiteen
- tegen 1 streng van DNA wordt RNA opgebouwd met behulp van RNA-polymerase
-RNA-polymerase 1: voor rRNA
- RNA-polymerase 2: voor mRNA
- RNA-polymerase 3: voor tRNA
- T-A, C-G en omgekeerd
- transcriptie: proces waarbij informatie volgens DNA-taal omgezet wordt in RNA
- na transcriptie: nieuwe messenger-RNA kan zich naar cytoplasma begeven
--> elke mRNA-molecule wordt opgebouwd als kopie van een gen uit het chromosoom
--> vervolgens: door porie in kernmembraan verhuist naar cytoplasma
--> in cytoplasma: vereniging met 1 of meer ribosomen voor synthese van eiwit in
veelvoud
3.2 Eiwitsynthese op de ribosomen - ribosomen bestaan ui ribosomaal RNA (rRNA)
- rRNA zorgt ervoor dat andere vormen RNA tijdelijk aan ribosomen kunnen gekoppeld
worden - elk ribosoom vormt elk soort eiwit als het via mRNA juiste info krijgt - Polyribosoom= verzameling ribosomen samen met 1 mRNA streng - elk ribosoom leest info die in mRNA opgeslagen ligt - daarna: vertalen nucleotidenvolgorden --> resultaat: bepaalde polypeptideketen -ribosoom dat aan mRNA vastzit: 2 onderdelen -kleinste onderdeel: zorgt voor binden mRNA - grootste onderdeel: bestaat uit enzymen dat peptidebanden tussen aminozuren vormt
BRE en TATA zitten in promotor zone -promotor DNA: reguleert expressie van gen
Bovenaan: DNA heeft coding-zones en non-codings-zones
Wij hebben heel veel stikstofbaseparen die coderen voor eiwit en andere coderen niet voor
eiwit --> die bepalen waar RNA-polymerase moet aangrijpen (startplaats= promotor zone)
BRE (-35) = -35 baseparen voor start gen (zone waarin RNA-polymerase de DNA vastgrijpt
om te starten om te kunnen lezen!!)
TATA (-30) = -30 baseparen voor start gen (RNA-polymerase wordt gecompleteerd zodat
die actief wordt en dan kan die effectief beginnen lezen en eigenlijk beginnen afschrijven)
Vanaf INR is de plaats waar gen wordt afgeschreven
RNA-polymerase moet zich kunnen vastgrijpen--> doet ze enerzijds in de BRE-zone
Wordt compleet in TATA zone en dan begint het te lezen en dan komt het de startplaats
tegen en begint het de Mrna keten af te schrijven
In Mrna keten zitten ook heel veel zones die functioneel zijn en die we gaan moeten
afknippen
DPE= signalisatie: om de zoveel baseparen is een welbepaald nucleotide dat een
verankering geeft van hoe ver je zit met het afschrijven van DNA
3.3 De genetische code (zie bijlage tekening) - mRNA bevat code voor eiwitsynthese --> MAAR: code moet vertaald worden in keten van aminozuren= translatie -transcriptie= 2 dialecten - translatie = 2 talen: nuclenezuur dat met nucleotiden werkt en eiwitttaal die met
aminozuren werkt
Probleem: mRNA: 4 verschillende nucleotiden, eiwitten: 20 verschillende aminozuren -codon= code-eenheid mRNA --> kan nooit uit 1 nucleotide bestaan want zou maar 4 aminozuren kunnen aanduiden --> om te coderen voor 20 aminozuren moet dus 3 nucleotiden lang zijn: levert 64 combos
(= tripletcodons) --> van 64 tripletcodons 20 vereist om aminozuren aan te duiden --> overige 44 tripletten? - er bestaan tripletten met zelfde betekenis (bv. Theronine wordt aangeduid voor 4
Codons): daarom: code= gedegenereerde code --> opgesteld in codeboek
CCG GGC brengt proline aan
AAU UUA brengt asparagine aan
3.4 De translatie met tRNA
- mRNA bevat codons met informatie over afzonderlijke aminozuren -Er ontstaat een binding tussen RNA en aminozuren voor er ribosomen bij komen --> niet mRNA of rRNA maar 3e type kleinere moleculen uit celplasma: tRNA --> binden 1 aminozuur en vervoeren naar ribosomen --> bij elk tRNA-molecule past 1 van 20 aminozuren -tRNA brengt bijbehoren aminozuur naar ribosoom dat langs mRNA streng rolt - daar herkennen tRNA en mRNA elkaar waar H-bruggen tussen basen kunnen ontstaan -elk tRNA bezit uitsteeksel met tegencode= anticodon
= complementair aan mRNA code voor bepaald aminozuur -volgorde van codons op mRNA bepaalt precies in welke volgorde tRNA-moleculen met
eigen aminozuur kunnen hechten aan mRNA -door aaneenschakeling van tRNA langs mRNA komen aminozuren vanzelf in juiste
volgorde naast elkaar op ribosomen zitten - Als aminozuur met zijn tRNA bij ribosoom komt wordt het met een peptideband
vastgehecht aan de peptideketen --> tRNA verlaat mRNA en gaat opnieuw aminozuur ophalen voor koppeling -als polypeptideketen klaar is: komt los van ribosoom en neemt plaats in cel in
Initiatie= vastgrijpen
Elongatie= keten verlengen of afschrijven
Terminatie: stoppen van mRNA keten
Transcriptiefactoren= bevorderen afschrijven, maken het makkelijker -Post translationele modificatie: --> capping= helmpje opzetten zodat naar buiten kan --> polyadenilatie= achteraan worden adenosines toegevoegd: bepaald mee wat einde
van Mrna-keten is en beschermd die ook want vooraan en achteraan kunnen makkelijk
enzymes Mrna benvloeden --> splicing: Niet alles is functioneel in Mrna keten --> doet aan splicing om niet
functionele dele eruit te halen -exons: functioneel (moeten aan elkaar gekoppeld worden) -Introns: moeten eruit
Dan heb je uiteindelijk Mrna-keten die naar ribosoom kan gaan
3.5 Het afbreken van de code - Hoe leest ribosoom elke codon af? - Ribosoom kan telkens 1 nucleotide opschuiven: --> bv. A-U-G-C-A-G --> AUG, UGC, GCA, CAG= overlappende code met 4 codons -ribosoom kan telkens 3 nucleotide (= triplet) opschuiven --> bv. AUG-GAG= code is niet overlappend, 2 codons
==> Keuze maken? -In niet-overlappende code: elke nucleotide behoort tot 1 codon - In overlappende codon: 3 codons kunnen van dezelfde nucleotiden gebruikmaken --> mutatie: kan leiden tot verandering in 3 opeenvolgende aminozuren -Eiwit hemoglobine vertoont in afwijkende gevallen meestal op 1 plaats veranderd
aminozuur
=> conclusie: genetische code vertoont geen overlapping maar werkt met afgeronde
tripletten -Hoe wordt einde van een boodschap aangegeven? -Chromosomen van virussen en bacterin bestaan uit kernzuren --> geven ons indruk dat in lange DNA-moleculen geen breuken voorkomen tussen ene en
andere gen
-Eukaryotische chromosomen bestaan uit 1 lange opgevouwen en opgerolde DNA-molecule -Prokaryoten: veel transcriptie van groepjes genen zodat mRNA in 1 molecule instructies
kan bevatten voor verschillende eiwitten
==> Stopcodons: dienen als signaal voor einde van instructie --> triplet dat daaraan voorafgaat bevat code voor laatste aminozuur in poypeptideketen -Waar begint keten? -Startcodon (AUG): geeft in mRNA aan dat ribosoom op die plaats kan beginnen met
aflezen - daarna: elk volgend, niet-overlappend triplet wordt afgewerkt
3.6 Het model in zijn geheel - Transcriptie van dubbelstrengs-DNA uit bepaald gen: --> 2 nucleotidenstrengen gaan uit elkaar --> 1 daarvan dient als matrijs voor opbouw enkelstrengs mRNA --> mRNA verlaat celkern --> mRNA hecht zich in cytoplasma aan groepje ribosomen --> mRNA dient als matrijs voor opbouw van polypeptideketens --> als ribosomen over mRNA schuiven: beginnen lezen startcode --> lezen 3 nucleotiden tegelijk af --> Aminozuren die in keten komen worden energetisch geactiveerd --> vervolgens: opgepakt door tRNA moleculen (zijn specifiek voor elk van 20 aminoz.) --> Aan tRNA-molecule: anticodon met 3 vrije basen, complementair aan mRNA codon --> dient om 1 bepaald aminozuur te coderen --> tRNA neemt uit opslag cytoplasma aminozuur mee naar ribosoom --> hecht zich aan complementair codon uit mRNA --> langs mRNA dus in bepaalde volgorde tRNA-moleculen --> en daarmee aangehechte aminozuren --> aminozuren worden in bepaalde volgorde door peptidebanden aan elkaar gekoppeld --> bevrijd van aminozuren kan tRNA mRNA loslaten en voor volgende lading vertrekken --> als ribosoom stopcodon bereikt: geeft totale polypeptideketen vrij
3.7 MIRNA en SIRNA
- behoren tot RNA-interferentiemechanismen -MicroRNA (miRNA)= vorm van niet-coderend RNA --> onderdeel van epigenetische mechanismen die expressie van genen reguleren -miRNA: complementair aan stukje sequentie van 1 of meerde mRNA in gebied 3 UTR --> door op deze plaats dubbele streng met mRNA te vormen wordt translatie
tegengehouden -siRNA kunnen op plaatsen op DNA methyleren --> daardoor kunnen stranscriptiefactoren niet meer aangrijpen op die plaatsen -siRNA en miRNA inhiberen translatie van mRNA. De oefenexamen moet geschreven zijn in de Nederlandse taal. Onderin staan de antwoorden. Het aantal vragen dat het oefenexamen moet bevatten is 30.
Stel een studievraag en wij proberen hem zo goed mogelijk te beantwoorden.
Stel een vraagStel een studievraag en wij proberen hem zo goed mogelijk te beantwoorden.
Stel een vraag