T4B2 - DNA-replicatie

T4B2 - DNA-replicatie
1 / 34
next
Slide 1: Slide
BiologieMiddelbare schoolvwoLeerjaar 5

This lesson contains 34 slides, with text slides.

time-iconLesson duration is: 50 min

Items in this lesson

T4B2 - DNA-replicatie

Slide 1 - Slide

Leerdoelen
  1. Je kunt het proces van DNA-replicatie toelichten en beschrijven hoe DNA-replicatie plaatsvindt. 
  2. Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald en hoe met de verkregen gegevens door DNA-analyse de graad van verwantschap van soorten kan worden vastgesteld. 

Slide 2 - Slide

Begrippen BS2
S-fase
DNA-replicatie
helicase
replicatiebel
primer
DNA-polymerase
afleesrichting
leidende streng

Okazaki-fragmenten
DNA-ligase
volgende streng
telomeer
PCR
sequencen
gelelectroforese 
DNA-fingerprint
restrictie enzymen

Slide 3 - Slide

Celdeling
Door middel van celdeling maak je van een cel een identieke dochter cel. Deze cel moet dus ook hetzelfde DNA hebben.

Celdeling start dus ook altijd met het kopieren van DNA, ook wel replicatie genoemd.

DNA-replicatie vindt plaats tijdens de S-fase
(binas tabel 71D)



 

Slide 4 - Slide

Bouw van DNA
Nucleotide = suiker + fosfaat + base 

'5 uiteinde: een fosfaatgroep
'3 uiteinde: een OH-groep

Leesrichting: 3' naar 5'
(DNA polymerase van 5' naar 3')


Slide 5 - Slide

  stap 1            
1. Waterstofbruggen van de        basenparen worden vanaf        replicatiestartpunt in twee        richtingen verbroken door        enzym helicase.
2. Ds-DNA wordt ss-DNA.
3. Hierdoor ontstaat een              replicatiebel.                          

-> replicatiebel 

Slide 6 - Slide

stap 2
Single-strand DNA-binding proteins (SSBP's) binden aan het ssDNA, zodat de H-bruggen niet worden hersteld 

Slide 7 - Slide

stap 3
De primer hecht aan het ssDNA aan de 3' kant.
  • primers worden door het enzym primase gemaakt 
  • primer is complementair 

Slide 8 - Slide

DNA-polymerase
  • werkt vanaf de 3'-kant
  • vanaf 3' kant primer worden dNTPs (deoxynucleotidetrifosfaat) toegevoegd. 
  • Hiervoor wordt energie gebruikt door splitsen van 2 fosfaatgroepen.
  • dAMP, dTMP, dGMP, dCMP

Slide 9 - Slide

DNA replicatie
Afleesrichting DNA polymerase: 3' naar 5' uiteinde

Nieuwe streng wordt gemaakt in richting 5' naar 3' uiteinde.

Nucleotide bindt dus aan 3' uiteinde

Slide 10 - Slide

Lagging strand
in de andere richting wordt er gebruik gemaakt van Okazaki-fragmenten
  • kleine stukjes DNA die worden ingebouwd 
  • stukjes worden door        DNA ligase aan elkaar gemaakt

Slide 11 - Slide

Slide 12 - Slide


Na replicatie bestaat een chromosoom uit 2 chromatiden (een nieuwe en een oude).

Tijdens mitose gaan chromatiden uit elkaar.

Elke dochtercel zal dan ook voor de helft uit het DNA van de origenele cel bestaan

Slide 13 - Slide

Telomeren en veroudering
RNA-primer uiteinde DNA-streng wordt verwijderd.

Hierdoor kan het uiteinde van een enkelvoudige DNA-keten niet worden gerepliceerd, en wordt verwijderd.
  • Het DNA-molecuul wordt korter.

Om DNA-schade te voorkomen bezitten de uiteinde van chromosomen: telomeren.

Slide 14 - Slide

Telomeer
  • niet-coderend DNA
  • beschermd de uiteinde 
  • repeterend: 5' TTAGGG 3'
  • na elke celdeling korter
  • bij geboorte 11000 
  • na 50 delingen 1/5 over
  • bepaald levensduur van organisme 

Slide 15 - Slide

Aan de slag!
Wat:
Maak van basisstof 2:  opdracht 6 t/m 9
Hulp nodig:
zoek het op in je BINAS of in je boek 
Uitkomst:
we bespreken de vragen met elkaar
Klaar?
Lees over DNA-technieken: blz. 78 t/m 82
Maak van basisstof 2: opdracht 10 t/m 14
Aan de slag!

Slide 16 - Slide

DNA technieken
  1. PCR - polymerase chain reaction
  2. Sequencen
  3. gelelectroforese (en restrictieenzymen) 
  4. DNA-fingerprinting

Slide 17 - Slide

PCR:polymerase chain reaction

  • DNA uit cellen (of moordonderzoek) is vaak te weinig voor onderzoek.
  • DNA replicatie
  • 3 stappen (denatureren 94*C)/ hybridiseren (52*C)/ aangroei (72*C))
  • warmte bestendige polymerase
  • Wat moet je allemaal toevoegen aan het PCR cycler?

Slide 18 - Slide

PCR:polymerase chain reaction

nodig:
  • PCR machine
  • forward en reverse
    primers 20-30 nucleotiden 
  • DNA-nucleotiden
  • DNA-polymerase
  • DNA template 

Slide 19 - Slide

PCR
herhaling stappen tot wel 40 keer. herhaling stappen tot wel 40 keer tot er genoeg materiaal is om te analyseren
- DNA-NTPs kunnen opraken
  1.  dsDNA smelten zodat er ssDNA ontstaat -> 95 *C
  2. primers hechten -> 65 *C
  3. DNA-polymerase synthetiseert het nieuwe DNA -> 72*C

Slide 20 - Slide

Gelelectroforese 
DNA is negatief 

door spanning erop te zetten
migreren de DNA fragmenten
naar de positieve pool
hoe kleiner hoe makkelijker de                                         fragmenten door de gel migreren 

Slide 21 - Slide

Gelelectroforese 

Slide 22 - Slide

Sequencen (bepalen nucleotidevolgorde)
  • stappen hetzelfde als bij PCR alleen toevoeging van extra ddNTPs (ddA, ddT, ddG, ddC) dideoxynucletiden, missen OH-groep zodat de replicatie stopt en er fragmenten van verschillende grote ontstaan.

  • ddNTPs Zijn gelabeled met een fluoriscerende stof

Slide 23 - Slide

Sequencen
  • Eerst DNA met PCR kopiëren
  • Speciale fluorescerende dd-nucleotiden zonder OH groep aan 3'-uiteinde: ddA, ddC, ddG, ddT
  • Reageerbuis met ddA/C/G/T, DNA-polymerase, DNA-nucleotiden, primers in PCR

Slide 24 - Slide

gelelectroforese 

Slide 25 - Slide

Slide 26 - Slide

Slide 27 - Slide

DNA-fingerprinting

  • het niet coderende DNA bevat veel herhalingen (repeterende fragmenten)
  • hoe vaak zo'n stukje wordt herhaald is uniek per persoon
  • kan verschillen tussen de chromosomen
  • net zo uniek als een vingerafdruk
  • Voor DNA-profiel worden beide allelen van                          minimaal 10 loci met repetitief DNA onderzocht.

Slide 28 - Slide

DNA-fingerprinting

  • Voor analyse wordt DNA eerst vermeerderd (met PCR) en vervolgens knipt men de loci met repeats uit DNA.
  • Gebeurt met restrictieenzymen afkomstig uit bacteriën.
  • Enzymen die stukjes van 4-8 nucleotiden kunnen herkennen en vervolgens het DNA daar knippen
  • gebruikt in de researchlab's op PCR fragmenten voor het kloneren, samenstellen van genen

Slide 29 - Slide

DNA-profiel 
  • Verwantschap familie
  • Forensisch onderzoek

Slide 30 - Slide

Welke man (man 1, 2 of 3) 
is de vader van het kind?


Slide 31 - Slide

Wie heeft zijn DNA achtergelaten 
op plaats delict?

Slide 32 - Slide

Wie heeft zijn DNA achtergelaten 
op plaats delict?

Slide 33 - Slide

Aan de slag!
Wat:
Maak van basisstof 2:  opdracht 10 t/m 16
Hulp nodig:
zoek het op in je BINAS of in je boek 
Uitkomst:
we bespreken de vragen met elkaar
Klaar?
Lees over DNA-technieken: blz. 78 t/m 82
Maak van basisstof 2: opdracht 10 t/m 14
Aan de slag!

Slide 34 - Slide