Replicatie en transcriptie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

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

1. Ja
2. Nee

• DNA
  
• genoom
  
• kernDNA
  
• mtDNA
  
• plasmiden
  
• nucleinezuur
  
• nucleotide
  
• desoxyribose
  
• Adenine (A)
  
• Thymine (T)
  
• Cytosine (C)

• Guanine (G)
  
• enkelstrengs DNA
  
• basenparing
  
• basenpaar
  
• dubbelstrengs DNA
  
• helixstructuur
  
• sequentie
  
• gen
  
• niet-coderend DNA
  
• repetitief DNA

Begrippen B1 De bouw en functie van DNA

Wat is het genoom?

Wat is de juiste volgorde van groot naar klein?

1. chromosoom , gen, nucleotide, base
2. chromosoom, gen, base, nucleotide
3. gen, chromosoom, nucleotide, base
4. gen, chromosoom, nucleotide, base

Aan welke kant van het DNA molecuul bevindt zich het 5' uiteinde?

1. Bij B en D
2. Bij A en D
3. Bij A en C
4. Bij C en D

3'- / 5'-uiteinde

Nucleotide = suikergroep + fosfaatgroep + stikstofbase

De suikergroep bestaat uit 5 koolstofatomen met daaraan verschillende groepen. Wanneer je de koolstofatomen telt met de klok mee vanaf de O-groep, zie je dat de fosfaatgroep van de nucleotide zelf aan 5' vastzit (het 5'-uiteinde), en de fosfaatgroep van de volgende nucleotide aan 3' (het 3'-uiteinde). 

5'-uiteinde

3'-uiteinde

Wat betekent het begrip 'sequentie'

1. de volgorde van nucleotiden
2. de volgorde van nucleosomen
3. de volgorde van N-basen
4. de volgorde van genen

Wat is het doel/resultaat van DNA replicatie?

DNA- replicatie vindt plaats in de ...

1. G1-fase
2. S-fase
3. G2-fase
4. kerndeling

-Bep zegt dat DNA-replicatie plaatsvindt tijdens de interfase.
-Pieter zegt dat na DNA-replicatie een chromosoom uit twee chromatiden bestaat.

Wie heeft (hebben) gelijk? Gebruik je BiNaS

1. Geen van beiden
2. Alleen Bep
3. Alleen Pieter
4. Beiden

DNA-replicatie (1)

Celdeling vindt plaats om onder andere cellen te vervangen of te kunnen groeien. Het kopiëren van DNA oftewel DNA-replicatie is nodig tijdens de celdeling, specifieker tijdens de S-fase (zie afbeelding hiernaast). 

BS 2 vraag 22

semi-conservatief 

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

DNA-replicatie (1)

DNA begint bij een replicatiestartpunt, de waterstofbruggen tussen de basenparen wordt verbroken door het enzym helicase. Als de twee strengen uit elkaar gaan, ontstaat een replicatiebel.

DNA-replicatie (2)

Replicatie begint met een primer, waarvan het enzym DNA-polymerase langs de keten kan schuiven en nieuwe stikstofbasen (A,T, C en G) kan binden. Zo ontstaat de nieuwe streng.

DNA-replicatie (2)

DNA-polymerase heeft een afleesrichting van het 3'-uiteinde naar het 5'-uiteinde.

De nieuwe streng wordt dus gemaakt van 5' naar 3'.

De leidende streng (leading strand)
 is gemaakt. 

DNA-replicatie (2)

• DNA-polymerase kan  alleen van het 3'-5' uiteinde aflezen
• In de andere richting kan DNA-polymerase alleen kleine stukjes DNA, de Okazaki fragmenten, synthetiseren. 
• De RNA primers worden vervangen door DNA-nucleotiden. 

DNA-replicatie (3)

Het enzym DNA-ligase koppelt ten slotte de Okazaki-fragmenten aan elkaar. 

Hierdoor wordt de volgende streng (lagging strand) gevormd.

Match de begrippen met de functie 

schuift langs enkel strengs DNA en verbindt deze met complementaire nucleotiden 

enzym dat lossen stukjes DNA met elkaar met elkaar verbindt

enzym dat de helix losmaakt

het uiteinde van een chromatide

bouwsteen van het DNA

telomeer

DNA-polymerase

helicase

ligase

nucleotide

Zet de stappen van replicatie in de juiste volgorde 

1

2

3

4

5

6

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 replicatiestartpunt

Helicase verbreekt de waterstofbruggen en maakt van de dubbele strengen enkele strengen DNA

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-polymerase

Binas

• Welke Binas- tabel bevat veel informatie over DNA-replicatie?

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

1. Okazaki fragment
2. Lagging strand
3. DNA polymerase III
4. Leading strand

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

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

Vraag 24 Aan welke kant van de primer kan de DNA-polymerase koppelen, P of Q?

Sequencen en Gel-elektroforese

• - geladen DNA-fragmenten bewegen richting + geladen pool
• Kleinere fragmenten bewegen sneller dan grotere fragmenten

Hint vraag 26

DNA vs RNA

DNA vs. RNA

- DNA is dubbelstrengs, RNA is enkelstrengs

- DNA bevat Thymine (T), RNA bevat Uracil (U)

- Dna bevat Deoxyribose, RNA bevat Ribose

DNA naar eiwit

1. Transcriptie

2. Translatie

3. Eiwitsynthese

Transcriptie

DNA > mRNA

Bij transcriptie zijn betrokken:

- RNA-polymerase

- Transcriptiefactoren

- Promotor

- Operator (repressor/activator)

- Terminator

Transcriptie

Om genexpressie te beinvloeden zijn er speciale gebieden op het DNA.

Promotor: gebied waar transcriptiefactoren en RNA-polymerase aan binden.

Operator: gebied waar repressor of activator aan kan binden.

(Terminator: gebied waar RNA-polymerase loslaat van het DNA.)

Transcriptie

Transcriptiefactoren binden aan een promotor.

RNA-polymerase bindt aan transcriptiefactoren.

Operator: door binding van repressor of activator kan DNA minder goed of makkelijker afgelezen worden.

Transcriptie

Streng waar promotor aanwezig is is de coderende streng. 

RNA-polymerase werkt via matrijsstreng van 3' > 5' einde.

mRNA wordt gevormd van 5' > 3'.

Wat is het verschil tussen Replicatie en transcriptie?

Wat is geen verschil tussen DNA en RNA?

1. RNA kan buiten de celkern komen
2. DNA heeft een dubbele helix en RNA een enkele
3. RNA heeft Uracil i.p.v. Thymine
4. RNA komt alleen voor in virussen

Wat is de RNA sequentie na transcriptie van de matrijsstreng 3' CGGATACGGTTAA 5'?

DNA naar eiwit

1. Transcriptie

2. Translatie

3. Eiwitsynthese

Transcriptie gaat van
Gebruik BiNaS 71 E

1. Lezen van 3' --> 5' Bouwen 3' --> 5"
2. Lezen 5' --> 3' Bouwen 5'--> 3'
3. Lezen 3' --> 5' Bouwen 5'--> 3'
4. Lezen 5'--> 3' Bouwen 3' --> 5'

Transcriptie

Het RNA dat nu gevormd is wordt ook wel pre-mRNA genoemd. 

Hierna vinden er bewerkingen plaats.

- Capping (kop-staart)

- Splicing (verwijderen introns en exons samenvoegen)

RNA-processing

Aan de kop en aan de staart wordt bepaald eiwit toegevoegd. 

Voorkomt toevoegen/ verdwijnen nucleotiden.

RNA-processing

DNA bevat coderende delen (exons) en niet-coderende delen (introns).

Deze introns moeten verwijderd worden om een werkend eiwit te kunnen maken. 

Dit doet de spliceosoom door het proces 'splicing'.        BINAS 71E

Spliceosoom knipt introns uit pre-mRNA

RNA-processing

Waarom introns en exons?

Door verwijderen introns kunnen exons in verschillende volgorde in mRNA teruggeplaatst worden. 

Er kunnen dus meerdere versie van een eiwit gemaakt worden!

BINAS 71H

Translatie: Structuur tRNA

• Enkelstrengs RNA
  
• Baseparing op 4 plaatsen
  
• 3 lussen
  
• Triplet in 3’->5’ in lus 2
    = anticodon
  = complementair aan mRNA

Als de anti-codon van een tRNA GGC is. Welk aminozuur zit er aan dit tRNA molecuul?

1. Arginine
2. Glycine
3. Proline
4. Leucine

Bevat tRNA wel of geen tymine?

1. Wel, om complementair te kunnen zijn aan mRNA
2. Niet, het is vorm van RNA