5V Thema DNA genexpressie les 7

• Biologie
• Middelbare school
• havo, vwo
• Leerjaar 5

Genexpressie

Genregulatie bij prokaryoten en eukaryoten

Genexpressie

Pak je Binas er bij! (tabel 67H)

STARTOPDRACHT - EVEN WAKKER WORDEN :)

Je hebt een DNA-molecuul met de volgende DNA-volgorde:

3' TAC TCG TTC 5' (streng 1)

5' ATG AGC AAG 3' (streng 2)

1. Hoe ziet het DNA-molecuul eruit na de DNA-replicatie? 

2. Is het nieuwe molecuul enkel- of dubbelstrengs?

3. Hoe ziet het mRNA-molecuul eruit als streng 1 wordt afgelezen?

4. Hoe heet het proces waarbij dit stukje DNA (gen) wordt gekopieerd?

5. Welke aminozuren worden ingebouwd op basis van de code van streng 1?

6. Hoe heet het proces waarbij het mRNA-molecuul wordt afgelezen?

antwoorden

1. Na DNA-replicatie krijg je 2x precies hetzelfde DNA-molecuul:

TAC TCG TTC (streng 1)

ATG AGC AAG (streng 2)

2. Het nieuwe molecuul is ook dubbelstrengs.

3. Het mRNA-molecuul ziet er zo uit:  5'AUG AGC AAG 3'

4. Het proces waarbij dit stukje DNA (gen) wordt gekopieerd heet: transcriptie

5. De ingebouwde aminozuren zijn: MET - SER - LYS

6. Het proces waarbij het mRNA-molecuul wordt afgelezen heet: translatie

Genetische code -  5'AUG AGC AAG 3'

LEERDOELEN

* je kunt verschillende manieren beschrijven van genregulatie bij prokaryoten

* je kunt verschillende manieren beschrijven van genregulatie bij eukaryoten

* je kunt beschrijven wat het belang is van genexpressie voor zelfregulatie en zelforganisatie van een organisme 

genregulatie / genexpressie

genregulatie

het aan- en uitzetten van een gen

genexpressie

de informatie van het DNA wordt overgeschreven tot RNA, waarvan de code door translatie kan worden omgezet tot een eiwit

doel van genregulatie

* variatie in intensiteit van genexpressie (tot uiting komen)

enzymen nodig voor basisfunctie cel                    altijd expressie
enzymen voor specifieke functie cel             niet altijd expressie

* voorkomen van verspilling grondstoffen en energie

Genregulatie in een prokaryoot 

(gen staat uit)

Genregulatie in een prokaryoot 

(gen staat aan)

afbraak van lactose met behulp van enzym

bij E.coli (een bacterie)

OPERON: 

- stuk DNA waarin regulatorgen, promotor en structuurgenen liggen 

- alle genen die vorming van eiwit reguleren 

- alleen bij prokaryoten

REPRESSIE:

- structuurgenen z, y, a

- geen lactose, geen transcriptie

- repressor blokkeert operator

- RNA polymerase geblokkeerd

- regulatorgen codeert voor repressor

OPHEFFING REPRESSIE:

- inductor lactose bindt repressor

- repressor kan operator niet meer blokkeren

- RNA polymerase leest structuurgenen z, y, a

- transcriptie van mRNA 

- eiwitsynthese van enzymen voor vertering lactose

genregulatie in een prokaryoot 

(structuur)-genen staan uit

genregulatie in een prokaryoot 

(structuur)-genen staan aan

structuurgenen bevatten de informatie voor eiwitten

Repressor/Corepressor

Repressors kunnen inactief worden gemaakt:

- Inductor bindt repressor waardoor operator vrijkomt

Of actief worden gemaakt:

- molecuul bindt aan corepressor

- repressor bindt aan operator

Oefenen

maak opdracht 29

genregulatie bij eukaryoten

meer LICHT

lichtreceptoren in oog

impulsen in hypothalamus

hormoon melatonine

eiwit pigment melanine

genexpressie is belangrijk voor specialisatie cellen

(= celdifferentiatie = elke cel zijn eigen vorm en functie)

Genregulatie eukaryoot  stamcellen

Alle +/- 220 celtypen in een volwassen mens zijn ontstaan uit stamcellen - cellen die nog niet (volledig) zijn gespecialiseerd.

Zaadcelmoedercellen, eicelmoedercellen, stamcellen en kankercellen kunnen zich onbeperkt blijven delen door het enzym telomerase, wat een telomeer weer langer kan maken.

Typen: Omnipotent/totipotent, pluripotent, multipotent --> zie afbeelding.

Telomerase

• Zaadcelmoedercellen, eicelmoedercellen, stamcellen en kankercellen blijven onbeperkt delen
• Telomerase maakt telomeer weer lang
• Gebruikt RNA-deel om DNA te vormen
• In meeste cellen onderdrukt

Huiswerk

Lees basisstof 5

Maak opdracht 28 t/m 32

DNA-methylering doordat er methylgroepen binden aan de stikstofbasen is                                          het DNA niet meer af te lezen

DNA-methylering of DNA-methylatie is een epigenetisch proces waarbij een methylgroep (CH3-groep) aan cytosine in een CG-groep binnen het DNA-molecuul wordt toegevoegd. Hierdoor verandert de structuur van het DNA, dat dientengevolge veranderd afleesbaar is tijdens bijvoorbeeld een transcriptie. Bij volwassen somatische cellen vindt DNA-methylering het meeste plaats in bepaalde CpG-gebieden (CpG-eilanden), maar bij embryonale stamcellen gebeurt het ook daarbuiten.

Methylering van DNA lijkt een belangrijke rol te spelen bij de ontwikkeling van bepaalde ziekten zoals kanker, doordat het de expressie van bepaalde genen afremt. Proeven met methyleringsremmers hebben in veel gevallen tot remissie geleid.

In de afbeelding hiernaast zie je een tRNA-molecuul. Welk aminozuur bind aan dit tRNA?

1. Lysine
2. Glutaminezuur
3. Leucine
4. Fenylalanine

Hieronder staan een aantal combinaties van begrippen. Welke hebben het minste met elkaar te maken?

1. Helicase en DNA-polymerase
2. Helicase en RNA-polymerase
3. DNA-polymerase en primer
4. Helicase en replicatie

In de afbeelding hiernaast zie je een tRNA-molecuul.

Een tRNA bindt aan een stukje van een mRNA molecuul.

Welke code is afgelezen op het DNA om dit stukje mRNA te maken?

1. GAA
2. CTT
3. AAG
4. CUU

Hieronder staan een aantal combinaties van begrippen. Welke hebben het minste met elkaar te maken?

1. RNA-polymerase en transcriptiefactoren
2. RNA-polymerase en mRNA
3. Transcriptie factoren en stopcodon
4. mRNA en splicing

Hieronder staan een aantal combinaties van begrippen. Welke hebben het minste met elkaar te maken?

1. Stopcodon en eindsignaal
2. Intron en exon
3. mRNA en thymine
4. Startcodon en methionine