17.1 DNA in je cellen

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 6

Paragraaf 1 Dierenwelzijn

Paragraaf 17.1 DNA in je cellen

Doel en begrippen 17.1

Je leert hoe DNA is opgebouwd en hoe het in de cel is verpakt

DNA, nucleotiden, stikstofbase, basenparen, complementair, 5`einde, 3`einde, histonen, nucleosoom, chromatinedraad, mtDNA, genoom, genen, sequentie, niet-coderend DNA, coderend DNA, repetitief DNA, STR's, loci, DNA profiel.

Gedraaide touwladder/ dubbele helix

'Het touw' bestaat uit een fosfaatgroep (PO4) afgewisseld met een suiker (deoxyribose)

DNA-

molecuul

'De treden' bestaan uit baseparen. Er zijn vier verschillende stikstofbasen: Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C), Guanine (G)

Combinaties A=T en C≡G 

DNA-

molecuul

Nucleotide: bouwsteen van het DNA

Bestaat uit 1 fosfaatgroep, 1 suiker en 1 stikstofbase

DNA-

molecuul

De ene streng is complementair aan (een soort negatief van) de andere.

Als je de ene weet, weet je de andere ook.

DNA-

molecuul

Oriëntatie: Elke streng heeft een 3` kant en een 5` kant. De 3` kant is de kant waar de streng eindigt met de suiker, de 5` kant is de kant die eindigt met de fosfaatgroep

DNA-

molecuul

Oriëntatie: Beide strengen liggen andersom georiënteerd. Het 5'-einde (vrije fosfaat) van de ene streng ligt naast het 3'-einde (vrije OH-groep) van de andere streng.

DNA-

molecuul

Het erfelijk materiaal in virussen is heel verschillend. Dit virus komt voor in varianten met enkel- en met dubbelstrengs DNA. Het erfelijk materiaal van een bepaald virus heeft de volgende samenstelling van stikstofbasen: cytosine = 19%, adenine = 25%, thymine = 33% en guanine = 23%.
Kan men op grond van deze gegevens bepalen wat voor erfelijk materiaal het is? Zo ja, welke vorm is het?

1. Ja, het is dubbelstrengs DNA
2. Ja, het is enkelstrengs DNA
3. Ja, het is RNA
4. Nee, dat is niet te bepalen

Welke groep zit aan het 3’-einde van een streng DNA-nucleotiden?

Welke groep zit aan het 5’-einde van een streng DNA-nucleotiden?

Met welke groep is de stikstofbase binnen een nucleotide verbonden?

Welke groep zit aan het 3’-einde van een streng DNA-nucleotiden? De OH-groep van het 3'C-atoom van de suiker deoxyribose

Welke groep zit aan het 5’-einde van een streng DNA-nucleotiden? Een vrije fosfaatgroep

Met welke groep is de stikstofbase binnen een nucleotide verbonden? Met het 1'C-atoom van de deoxyribose

DNA in de kern

DNA (1 molecuul is bijna 2

meter lang) zit met eiwitten 

(histonen) opgekruld tot een

chromatinedraad.

Goed kijken naar tabel

70A.

DNA in de kern

Histon =

eiwit in chromatinedraad dat DNA

verstevigt en beschermt.

Nucleosoom =

het geheel van 8 histonen met het eromheen gerolde DNA.

Chromatinedraad =

een draad van aan elkaar gekoppelde nucleosomen.

DNA in de kern

Tijdens de mitose 

spiraliseert het 

chromatine verder tot

zichtbare 

chromosomen

Goed kijken naar tabel

70A.

www.examenoverzicht.nl

Van een DNA-streng is de sequentie gegeven: 

5’-CTTAGATTACTC-3’

Wat is de code van de complementaire streng? 

Geef hierbij ook de 5’- en 3’-uiteinden aan.

Uit hoeveel nucleotiden is het stukje dubbelstrengs DNA opgebouwd?

Van een DNA-streng is de sequentie gegeven: 

5’-CTTAGATTACTC-3’.

Wat is de code van de complementaire streng? 

Geef hierbij ook de 5’- en 3’-uiteinden aan.

3'-GAATCTAATGAG-5'

Uit hoeveel nucleotiden is het stukje dubbelstrengs DNA opgebouwd?

24 nucleotiden

Genoom = totale DNA

Buiten de kern heb je ook DNA in de mitochondriën.

mtDNA. 

Hierop staan genen voor eiwitten die betrokken zijn bij de dissimilatie (in mitochondria) en verschillende typen RNA die betrokken zijn bij de translatie (paragraaf 19.3).

mtDNA erft voornamelijk via de moeder over.

WAAROM?

Mitochondriën erf je van je moeder. 

De mitochondriën van je vader zitten 

in de staart van de zaadcel en die 

blijft bij de bevruchting buiten de eicel. 

Daarom kan alleen een moeder een 

afwijking in het DNA van de 

mitochondriën doorgeven aan haar 

kind. Zowel jongens als meisjes kunnen 

een ziekte hebben die 

mitochondrieel erfelijk is.

Genoom bevat 19.000 genen

DNA bevat genen: coderend DNA (= 1,5-2% van totaal DNA)

Elk gen codeert voor 1 eiwit mbv de volgorde van A, T, C en G.

Daarnaast bevat DNA veel niet-coderend DNA.

Functie niet coderend DNA: template voor het maken van rRNA of tRNA en het regelt het aan- of uitzetten van genen van coderend DNA (regulatorgenen)

Repetitief DNA

In de ATCG volgorde van het niet-coderende DNA zitten veel herhalende stukken= repetitief DNA (=67% van het genoom)

Deze stukken hebben verschillende lengtes (2-1000+ nucleotiden).

Korte repeats (herhalingen) van 2-10 (Short Tandem Repeats - STR's) worden gebruikt bij DNA onderzoek (verwantschap, forensisch)

DNA verwantschapsonderzoek

Op 13 plaatsen (loci) in het DNA wordt geteld hoeveel repeats (STR's) van de volgorde GATA er zitten.

D7S280 8/10 betekent:

Op het D7S280 locus zijn 2 allelen, waarvan eentje met 8 repeats van GATA en eentje met 10 repeats van GATA.

BRON 3

Een man heeft voor een STR op chromosoom 11 het volgende kenmerk TH01 5/8. Er heeft geen mutatie plaatsgevonden.
Welke combinatie kan zijn zoon niet hebben?

1. TH01 5/5
2. TH01 6/8
3. TH01 6/9
4. TH01 8/9

DNA forensisch onderzoek

Er wordt gebruik gemaakt van 23 verschillende autosomale STR’s, die alle CODIS (Combined DNA Information System) en ESS (European Standard Set) loci omvat. 

De combinatie van deze STR’s geeft een DNA-profiel dat uniek is voor elke persoon. De kans dat 2 niet-verwante personen in de populatie hetzelfde DNA-profiel zouden hebben is kleiner dan 1 op de wereldbevolking. Dit houdt in dat we bijna met 100% zekerheid kunnen vaststellen of een persoon donor is van een biologisch spoor. 

HUISWERK

Bestudeer 17.1

en maak opdracht 4 t/m 9