4.2 DNA-replicatie

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 5

Thema 4 DNA

4.2 DNA-replicatie

Leerdoelen

• Je kunt het proces van DNA-replicatie toelichten en beschrijven hoe DNA-replicatie plaatsvindt.
• Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald en hoe met de verkregen gegevens door DNA-analyse de graad van verwantschap van soorten kan worden vastgesteld.

DNA-replicatie = DNA kopiëren

• Dit is nodig voor de celdeling (mitose) aan; zodat iedere dochtercel een exact kopie bevat van het DNA
• Vindt plaats tijdens S-fase van celcylcus (Binas tabel 76A)

Benodigde energie

Vrije nucleotiden in kernplasma

• dATP
• dTTP
• dGTP
• dCTP

Bestaat uit: desoxyribose (d) + base (A, T, G of C) + drie fosfaatgroepen (TP)

Afsplitsen twee fosfaatgroepen = vrijkomen ENERGIE

Binas tabel 67L (voorbeeld met ATP)

Replicatiestartpunt

• Prokaryoten: één punt
• Eukaryoten: meerdere punten 

Helicase (enzym) verbreekt waterstofbruggen tussen basen in twee richtingen ..

.. er ontstaat een replicatiebel 

Eukaryoten

Replicatie

SSBP's (eiwitten) = voorkomen opnieuw vormen waterstofbruggen

Primase (enzym) maakt primer = stukje nucleïnezuur RNA

DNA-polymerase (enzym) = schuift langs enkele strengs DNA ketens en plakt daar DA/T/G/CTP's aan vast

• Afleesrichting: 3' -> 5'
• Maken nieuwe streng: 5' -> 3'

Replicatie

Leidende streng: in één weg mogelijk

Okazaki-fragmenten: in korte stukjes mogelijk (achterwaarts)

RNA-primers worden vervangen door DNA-nucleotiden

DNA-ligase (enzym) koppelt Okazaki-fragmenten aan elkaar

Binas tabel 71D

Uitzoomen op chromosoom niveau

Een DNA-molecuul wordt bij elke DNA-replicatie korter

Veroudering DNA

Telomeren (uiteinden chromosomen): voorkomen beschadiging aan genen

= niet-coderend DNA, beschermd door eiwitten (repetitief: 5'-TTAGGG-3')

Telomeer te kort? = APOPTOSE cel

Levensduur cellen afhankelijk van lengte telomeren en snelheid waarmee ze verkorten

Binas tabel 76B4

DNA: isolatie en analyse

Onderzoek:

• Verwantschap
• Risico ontwikkeling op/mogelijk voorkomen van bepaalde geestelijke/lichamelijke ziektes
• Reactie op medicijnen

PCR

Polymerase Chain Reaction = vermeerdering DNA voor onderzoek

https://www.youtube.com/watch?v=iQsu3Kz9NYo

Binas tabel 71M2

Sequencen en Gel-elektroforese

Sequencen: bepalen nucleotiden volgorde in DNA

1. PCR: kopiëren DNA
2. Scheiden strengen; leidende streng gebruiken
3. Didesoxynucleotiden (ddA/T/G/C) = geen OH-groep, dus replicatie stopt + fluorescerende stof
4. Gelabelde DNA-fragmenten in verschillende lengtes in gel-eletroforese

Sequencen en Gel-elektroforese

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

https://www.youtube.com/watch?v=fPzWZVeHQJQ

DNA-fingerprinting: uniek per persoon; bijvoorbeeld repetitief DNA in niet-coderend DNA is uniek

Restrictie-enzymen (uit bacteriën): bepaalde stukken uit DNA knippen voor onderzoek

https://tsjok45.wordpress.com/2012/10/29/3517/

Leerdoelen behaald??

• Je kunt het proces van DNA-replicatie toelichten en beschrijven hoe DNA-replicatie plaatsvindt.
  
• Je kunt uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald en hoe met de verkregen gegevens door DNA-analyse de graad van verwantschap van soorten kan worden vastgesteld.

Het huiswerk

Bestudeer blz. 72 t/m 83

Maken + nakijken opdr. 6 t/m 14