uitleg bs4.2 DNA-replicatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

DNA replicatie

uitleg

Op internet staan veel plaatjes van DNA. Heeft de tekenaar van dit plaatje de basen goed getekend?

1. Ja
2. Nee

In DNA vormen de basen A, G, C en T vaste paren.
Welke paren zijn dat?

1. A - G en T - C
2. A - T en G - C

Welk kenmerk van ons erfelijk materiaal is niet universeel bij levende organismen?

1. De aaneenschakeling van desoxyribose en fosfaat
2. De aanwezigheid van 4 basen: A, C, T en G
3. De aanwezigheid van twee complementaire strengen
4. De sequentie van de nucleotiden

Wat betekent de DNA-helix bestaat uit twee complementaire strengen?

Hoeveel procent van onze genen ligt op het kernDNA?

1. 100%
2. meer dan 99,5%
3. 95-99%
4. 80-90%

In welk deel van de celcyclus vind DNA replicatie plaats?

1. G1 fase
2. G2 fase
3. S fase
4. M fase

Lesdoelen

• Je kunt beschrijven hoe DNA replicatie plaatsvindt
• Je kunt uitleggen op welke manier de basenvolgorde kan worden bepaald.
• Je kunt uitleggen hoe met een bekende basenvolgorde DNA-analyse uit te voeren en verwantschap aan te tonen.
• Je kunt uitleggen hoe de techniek PCR ontwikkeld is op basis van replicatie

DNA-replicatie

DNA- replicatie (=verdubbeling)

Een replica maken, een exacte kopie.
Nodig voor de celdeling -> 2 exact dezelfde kernen.

Bouwstenen van replicatie

dGTP

dTTP

dCTP

1. De replicatie start bij een replicatie startpunt

2. Helicase verbreekt de waterstofbruggen --> DNA strengen uit elkaar. Er ontstaat een replicatiebel. 

3. single strand binding proteins (SSBP's) voorkomen dat het DNA weer dubbelstrengs wordt.

4. Primase maakt korte RNA primers die functioneren als startpunt van DNA polymerase

5. DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde. Leesrichting 3' --> 5'. Maak richting van 5' --> 3'.

5. DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde. 

- Langs de leidende streng kan de replicatie onafgebroken doorgaan. 

- Langs de volgende streng worden telkens korte stukken DNA gemaakt, de Okazaki-fragmenten.

6. RNA primers worden vervangen door DNA nucleotiden

7. Ligase verbindt alle DNA fragmenten aan elkaar.

1. De replicatie start bij een replicatie startpunt
2. Helicase verbreekt de waterstofbruggen --> DNA strengen uit elkaar. Er ontstaat een replicatiebel. 
3. single strand binding proteins (SSBP's) voorkomen dat het DNA weer dubbelstrengs wordt.
4. Primase maakt korte RNA primers die functioneren als startpunt van DNA polymerase
5. DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde. Langs de leidende streng kan de replicatie onafgebroken doorgaan. Langs de volgende streng worden telkens korte stukken DNA gemaakt, de Okazaki-fragmenten.
6. RNA primers worden vervangen door DNA nucleotiden
7. Ligase verbindt alle Okazaki-fragmenten aan elkaar.

DNA replicatie

DNA fingerprinting

Restrictie enzymen

- DNA profielen van organismen vergelijken om zo afkomst te kunnen bepalen of organismen te kunnen identificeren 

- enzymen die specifieke DNA sequentie herkennen en hier op een unieke manier het DNA knippen

Hoe heet het enzym dat nodig is om nieuwe nucleotiden in te bouwen in een DNA molecuul?

1. DNA-synthase
2. DNA-polymerase
3. DNA-helicase
4. DNA-fantastase

DNA helicase is het enzym dat...

1. zal zorgen voor de ontwinding van DNA
2. breekt de DNA keten open
3. houdt de DNA keten open
4. het DNA verdubbelt

Zie plaatje: Hoe noemen we de met 'b' aangegeven lijn van het DNA?

1. Okazaki fragment
2. Volgende streng
3. DNA polymerase III
4. Leidende streng

Wat doet DNA-ligase?

1. De DNA ketens uit elkaar halen
2. De Okazaki fragmenten aan elkaar koppelen
3. Nieuwe nucleotiden inbouwen
4. Startpunt van replicatie

Lesdoelen

• Je kunt beschrijven hoe DNA replicatie plaatsvindt
• Je weet wat de functie van telomeren is.  
• Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde kan worden bepaald.
• Je kunt uitleggen hoe met een bekende basenvolgorde DNA-analyse uit te voeren en verwantschap aan te tonen. 

Telomeren

• Korter na elke celdeling, 
• Niet-coderend repetitief DNA (TTAGGG) --> dus er worden geen genen beschadigd
• Te kort -> cel kan niet meer delen en ondergaat apoptose (celdood)

Waarom worden ze korter?

• RNA primer verwijderd, geen 3' uiteinde, DNA-polymerase kan uiteinde volgende streng niet repliceren

Wat is niet waar over het telomeer?

1. Celdeling is beperkt door de lengte van telomeren
2. De telomeerlengte kan verlengen tijdens het leven.
3. Een telomeer bevat geen coderend DNA
4. Een telomeer is een deel waarin repetitief DNA ligt.

0

vraag 8

Prokaryoten hebben geen telomeren. Leg uit waarom dat zo is.

DNA-technieken 

• PCR --> DNA vermeerderen 
• gelelektroferese --> bepalen DNA-fingerprint
• sequencen -->   nucleotidevolgorde

PCR (polymerase chain reaction) = kunstmatige DNA replicatie

doel: DNA

vermeerderen 

PCR (kunstmatige DNA replicatie)

• DNA verhit, DNA strengen gaan uit elkaar (denaturatie)
• Primers hechten zich aan DNA strengen
• DNA-polymerase gaat vanaf primer op 3'-uiteinde keten verlengen
• Twee dubbele strengen ontstaan

doel: bepalen nucleotide-

volgorde : sequencen

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

DNA-fingerprinting

• Repetitief DNA in niet-coderend DNA
  
• aantal herhalingen verschilt per persoon
  
• PCR om DNA te vermeerderen
  
• Restrictie-enzymen knippen loci met repetitief DNA uit DNA
  
• Loci met gelelectroforese op lengte gescheiden
• Vervolgens vergelijken

Restrictie-enzymen

• herkennen specifieke nucleotidensequentie (4-8 nucleotiden)
  
• knippen DNA op die plaats door
• aantal repeats bepaalt lengte
• lengtes scheiden met gelelektroforese

DNA-fingerprinting

• Repetitief DNA in niet-coderend DNA, aantal herhalingen verschilt per persoon
• PCR om DNA te vermeerderen
• Restrictie-enzymen knippen loci met repetitief DNA uit DNA
• Loci worden met gelelektroforese op lengte van elkaar gescheiden

https:

PCR: welke twee primers kunnen gebruikt worden voor replicatie van dit gen?

1. 5' ATA 3' 5' GCC 3'
2. 3' ATA 5' 3'GCC 5'
3. 3' TAT 5' 3' GGG 5'
4. 5' TAT 3' 5' GGG 3'

Hoeveel PCR-cycli zijn weergegeven in tabel 71M?

1. 3
2. 4
3. 5
4. 6

Zet de 7 stappen van replicatie in de juiste volgorde 

1

2

3

4

5

6

7

Primase maakt korte RNA primers die functioneren als startpunt van DNA polymerase

Ligase verbindt alle DNA fragmenten aan elkaar.

RNA primers worden vervangen door DNA nucleotiden

replicatie start bij een ori (replicatie startpunt)

single strand binding proteins voorkomen dat het dna weer dubbelstrengs wordt.

Helicase verbreekt de waterstofbruggen en maakt dsDNA ssDNA

DNA polymerase bindt een primer en verlengd deze aan de 3' uiteinde.

Primase

RNA Primer

SSBP's

DNA-polymerase

Helicase

Okazaki fragment

DNA-ligase

DNA fingerprints die gebruikt worden in de rechtszaal lijken een beetje op de streepjescodes zoals je die op produkten in de supermarkten aantreft. Het patroon van de streepjes in een fingerprint komt overeen met

1. de aanwezigheid van DNA-fragmenten van verschillende grootte
2. de volgorde van de genen op bepaalde chromosomen
3. de aanwezigheid van dominante en recessieve allelen voor bepaalde eigenschappen
4. de volgorde van basen in een bepaald gen

Wat is een primer?

1. Stukje DNA gemaakt door ligase
2. Stukje RNA gemaakt door primase
3. Stukje RNA gemaakt door polymerase
4. Stukje DNA gemaakt door helicase

Hoe wordt een DNA molecuul altijd afgelezen?

1. Van 5' uiteinde naar 3' uiteinde
2. Van 3' uiteinde naar 5' uiteinde

Wat is een restrictie-enzym?

1. Is gelabeld nucleotide gebruikt bij sequencen
2. Verbreekt waterstoffenbruggen bij replicatie
3. Kan Okazaki-fragementen aan elkaar koppelen
4. Herkent specifieke nucleotidesequentie en knippen DNA daar door

DNA fingerprinting