Th 10 BS 2 - DNA-TECHNIEKEN

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

TH 10 BS 2 

DNA technieken

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

Leerdoelen

1. Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald.
2. Je kunt uitleggen hoe met de basenvolgorde verwantschap kan worden aangetoond met gebruik van DNA-analyse   

Begrippen BS2

PCR

basenvolgorde

sequencen

gelelectroforese 

DNA-fingerprint

restrictie enzymen

PCR:polymerase chain reaction

• DNA uit cellen (of moordonderzoek) is vaak te weinig voor onderzoek.
• Oplossing: DNA replicatie met PCR
  
• 3 stappen: 
  1. denaturatie (94*C) 
  2. hybridisatie (52*C)
  3. DNA synthese (72*C)
• Wat moet je allemaal toevoegen aan het PCR cycler?

PCR:polymerase chain reaction

nodig:

• PCR machine
• Primers: 20-30
  nucleotiden 

• DNA-nucleotiden
• DNA-polymerase 
  (hittebestendig)
• DNA template
  (doel DNA) 

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

Hoeveel PCR-cycli zijn weergegeven in tabel 71M?

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

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'

Gelelektroforese

Techniek waarmee je DNA-fragmenten op grootte kunt scheiden

Gelelectroforese 

Gel is poreus

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 

Gelelectroforese 

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
  

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

gelelectroforese 

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

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.

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
  

DNA-profiel 

• Verwantschap familie
• Forensisch onderzoek

Welke man (man 1, 2 of 3) 

is de vader van het kind?

Wie heeft zijn DNA achtergelaten 

op plaats delict?

Wie heeft zijn DNA achtergelaten 

op plaats delict?

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 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

Leerdoelen

1. Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald.
2. Je kunt uitleggen hoe met de basenvolgorde verwantschap kan worden aangetoond met gebruik van DNA-analyse   

Heb je de leerdoelen onder de knie?

😒🙁😐🙂😃

Waren er lastige onderdelen?
Of heb je nog vragen over bepaalde onderdelen?