17.4 Het belang van de nucleotidevolgorde 6V 2324

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 17.4 Het belang van de nucleotidevolgorde

Coderende streng

Doel 17.4

☐ Je weet hoe de nucleotidevolgorde van DNA wordt bepaald.

☐ Je weet welke typen mutaties er zijn en welke effecten ze hebben op een organisme.

☐ Je kunt uitleggen welke genen invloed hebben op de vorming van tumoren.

☐ Je kunt beschrijven hoe DNA in een lab kan worden aangepast.

Groepje: vat DNA-replicatie samen

Gebaseerd op wat je weet van replicatie, welke stoffen heb je dan allemaal nodig om DNA te kopieren in een eppendorf (rechts)

Verschillen met replicatie

	Replicatie	PCR
verbreken H-bruggen	helicase	verhitten tot 95C
primer	RNA	DNA
plakken okazaki fragment	ligase	er zijn 3 leidende strengen
Verlengen	DNA polymerase	DNA polymerase

Stappen PCR

Denaturatie: verbreken H-bruggen tussen DNA strengen  (95C)

Hybridisatie: Binden DNA primers aan DNA-streng (55C)

Verlengen: Bouwen complementaire DNAketens door DNA polymerase (72

C)

herhaal stappen +- 30 keer

vragen

1) DNA polymerase is een enzym, welk probleem verwacht je bij hoge temperaturen? 

2) Voor een goede denaturatie bij 95C mogen de primers niet te veel C en G bevatten. Hoe hoger het percentage C en G hoe hoger de denaturatie-temperatuur. Verklaar.

vulkanische bron

Thermophilus aquaticus

Sequencing

Het bepalen van de nucelotidevolgorde van DNA.

Met PCR en gelelectroforese

Met PCR en capillairelectroforese

Sequencing

Met behulp van PCR in combinatie met ddNTP`s: nucleotiden met een H groep aan de 3` kant ipv een OH groep waardoor er geen nieuwe nucleotide aangezet kan worden. 

De ddNTP's zijn ook gekoppeld aan een kleurstof

Gelelectroforese

Capillair

electroforese

DNA gelelectroforese

PTC gen 

 → bb (niet proeven) Bb (wel proeven) BB (wel proeven) 

 Wel proever heeft→ GGCGGCC

 Niet proever heeft → GGCGGGCACT

Stukje DNA 221 base pare (gen): B is wel aanwezig,

b is niet aanwezig

 Bittere stof kan binden op receptor→ eiwit gaat naar kern als enzym

 Restrictie enzym kan alleen knippen tussen GGCC

 Wel proever wordt DNA geknipt in 45 bp + 176 bp

 Niet proever blijft DNA als 221 bp

 bb(221+221) 

Bb(45 en 176+ 221) 

BB ( 45 en 176 + 45 en 176)

zichtbaar maken

1. ethidiumbromide + UV
2. radioactief label 
3. fluorescent label 

PTC

 Na knippen → 30.000x kopiëren = PCR techniek

PCR techniek: 

1. Verwarmen, OH binding breekt tussen bp

2. Koelen, primers hechten voor DNA polymerase

3. Temp hoger, nieuwe nucleotiden door DNA- polymerase → kopieën

PTC practicum

 DNA fragmenten in gel-eletroforese

→ Grote bp blijven hoog hangen en kleine zakken naar onder

1. Heb jij bb dan krijg je 2 streepjes bij de 221 in gel → niet proeven

2. Heb jij Bb dan krijg je 1 streepje bij 45, 1 bij 176 en 1 bij 221→ wel proeven

3. Heb jij BB dan krijg je 2 streepjes bij 45 en 2 bij 176

opdracht

kolom 1: mix met ddATP

kolom 2 mix met ddGTP

kolom 3: mix met ddCTP

kolom 4:mix met ddTTP

wat is de volgorde van het gesequenste DNAfragment?

als het goed is

TGCACTTGAACGCATGCT

(van klein naar groot gewerkt)

Soorten mutaties

Puntmutatie: verandering van één nucleotide

Chromosoommutatie: verandering in één chromosoom

Genoommutatie: verandering in het aantal chromosomen

semi conservatieve streng 

vanaf 6:33

semi-conservatief 

Elk DNA molecuul bestaat uit een 'oorspronkelijke' en 'nieuwe' streng

Puntmutatie

= substitutie

= insertie

= deletie

Chromosoom

mutatie

Leesraamverschuiving

Als gevolg van een insertie

of deletie wordt een totaal

ander eiwit gecodeerd.

Of er ontstaat op een andere

plek een start- of stopcodon.

Genoommutatie

Bijvoorbeeld een chromosoom teveel of te weinig.

Trisomie 21 (3x chromosoom 21) = syndroom van Down

Turner syndroom (1 X chromosoom ipv 2)

Of een dubbel aantal chrososomen (tetraploid), vooral bij planten.

Oorzaken van mutaties

Toeval

Mutagenen (UV straling, radioactiviteit, roken, ....)

Gevolgen van mutaties - plaats

Mutatie in een niet-coderend deel van het DNA => gevolgen nihil, behalve bij genregulatie-deel

Mutatie in coderend deel => gevolgen wisselend 

Bijvoorbeeld in intron/wiebelbase => geen gevolgen

Verandering van de aminozuurvolgorde => kleine tot zeer grote gevolgen

Gevolgen van mutaties - celtype

Mutatie in een inactief gen van een weefselcel => geen gevolgen

Mutatie in een stamcel => kleine tot grote gevolgen

Mutatie in een geslachtcel => kleine tot grote gevolgen

Verstoringen celcyclus

Tumorsuppressor genen: genen die de celdeling remmen of apoptose (gecontroleerde celdood) stimuleren (indien nodig).

Als er een mutatie in een dergelijk gen optreedt kan een tumor ontstaan.

Verstoringen celcyclus

Proto-oncogenen: genen die de celdeling stimuleren.

Als er een mutatie in een dergelijk gen optreedt waardoor het actiever wordt kan een tumor ontstaan.

Ontstaan van kanker

• Proto-oncogenen: coderen voor eiwitten die celgroei en de celdifferentiatie stimuleren 
• Door mutatie of toename van genexpressie verandert proto-oncogen in een oncogen
• Leidt tot abnormaal snel groeien en delen van de cel: het gaspedaal is stuk en de deling gaat sneller

Genetische modificatie

Het aanpassen van het DNA van een organisme heet genetische modificatie.

Als een organisme DNA van een ander organisme krijgt ingebouwd heet dit een transgeen organisme.

Genetische modificatie

Genetische modificatie 

                                        BINAS 71M1

Genetische modificatie

Genetische modificatie

Genetische modificatie

Doel 17.4

☐ Je weet hoe de nucleotidevolgorde van DNA wordt bepaald.

☐ Je weet welke typen mutaties er zijn en welke effecten ze hebben op een organisme.

☐ Je kunt uitleggen welke genen invloed hebben op de vorming van tumoren.

☐ Je kunt beschrijven hoe DNA in een lab kan worden aangepast.

Huiswerk

Maak de opdrachten van 17.4.