V4 - TH4 - (V5) - DNA -BS3

• Biologie
• Middelbare school
• vwo
• Leerjaar 4

Thema 4 (V5) DNA

BS 2 DNA-replicatie 

Leerdoelen BS2

Na deze les kun je: 

• het proces van DNA-replicatie toelichten
• beschrijven hoe DNA-replicatie plaatsvindt
• uitleggen op welke manieren de basenvolgorde in het DNA kan worden bepaald
• uitleggen hoe met DNA-analyse de verwantschap van soorten kan worden vastgesteld. 

Begrippen BS2

S-fase

DNA-replicatie

helicase

replicatiebel

primer

DNA-polymerase

afleesrichting

leidende streng

Okazaki-fragmenten

DNA-ligase

volgende streng

telomeer

PCR

sequencen

gelelectroforese 

DNA-fingerprint

restrictie enzymen

DNA-polymerase

• werkt vanaf de 3'-kant
• gebruikt de energie die vrijkomt voor het verwijderen van de fosfaat groep

telomeer

• niet-coderend DNA
  
• beschermd de uiteinde 
  
• repeterend: TTAGGG 
• na elke celdeling korter
• bij geboorte 11000 
• na 50 delingen 1/5 over
• bepaald levensduur van organisme 

BiNaS 

71M2

Sequencen

Hoe?

• PCR met ddNTPs (dideoxynuleotiden)
• PCR stopt na inbouw ddNTP
• zo ontstaan er verschillende maten fragmenten, afhankelijk van de sequentie

gelelectroforese 

gelelectroforese 

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

restrictie enzymen

• enzymen die stukjes van 4-8 nucleotiden kunnen herkennen en vervolgens het DNA daar knippen
• afkomstig uit bacteriën 
• gebruikt in de researchlab's op PCR fragmenten voor het kloneren, samenstellen van genen

DNA-helix

Celkern

Cel

Chromosoom

Welke nucleotidebase komt tegenover een A te liggen in een stuk DNA

1. A
2. T
3. C
4. G

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

Hoeveel procent van onze genen ligt op het kernDNA?

1. 100%
2. meer dan 99,5%
3. 95-99%
4. 80-90%

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 in de juiste volgorde:

de complementaire verbindingen worden verbroken en de helixstructuur verdwijnt

het enzym DNA-polymerase bindt aan het enkel strengs DNA

losse nucleotiden worden verbonden aan het ssDNA

het enzym helicase bindt aan het ds-DNA 

een nieuwe complementaire keten is gevormd

1

2

3

4

5

Thema 4 (V5) DNA

BS 3 DNA-transcriptie 

Leerdoelen BS3

Na deze les kun je: 

• beschrijven hoe transcriptie plaatsvindt. 

Begrippen BS3

RNA

ribose

uracil (U)

messenger RNA (mRNA)

ribosomaal RNA (rRNA)

transfer-RNA (tRNA)

transcriptie

RNA-polymerase

promotor

transcriptie factoren

template -streng/ matrijsstreng

coderende streng

pre-mRNA

RNA-processing

introns

exons

spliceosoom

splicing

DNA

zit in de celkern en bevat ons erfelijk materiaal

de recepten voor het aanmaken van onze eiwitten

echter 1 probleem... 

de ribosomen* snappen het DNA niet

Maar wel RNA

* thema 1 organellen in cytoplasma en RER voor eiwitproductie

dus het DNA moet omgezet worden in RNA...

= transcriptie 

BS 2

BS 3

BS 4

kopiëren        omzetten            vertalen 

BS 2

BS 3

BS 4

kopiëren        omzetten            vertalen 

RNA

ribonucleinezuur

• ribose i.p.v. desoxyribose 
• ook fosfaatgroep
• stikstof basen adenine, cytosine en guanine
• GEEN thymine MAAR WEL uracil 
• enkel strengs

van DNA naar RNA

het DNA wordt dus herschreven = transcriptie 

• vergelijkbaar proces als DNA-replicatie
• door RNA-polymerase 
• niet het hele DNA maar alleen de genen
• RNA verlaat de celkern via de kernporiën naar de ribosomen

Verschillende soorten RNA

pre-messenger RNA (pre-mRNA)

messenger RNA (mRNA)

ribosomaal RNA (rRNA)

transfer-RNA (tRNA)

Verschillende soorten RNA

pre-messenger RNA (pre-mRNA)

messenger RNA (mRNA)

ribosomaal RNA (rRNA) 

-> bestanddeel ribosomen

transfer-RNA (tRNA)

Verschillende soorten RNA

pre-messenger RNA (pre-mRNA)

messenger RNA (mRNA)

ribosomaal RNA (rRNA) 

-> bestanddeel ribosomen

transfer-RNA (tRNA)

-> bindt aminozuren uit cytoplasma en vervoert die naar de ribosoom voor eiwitsynthese (BS4)

Verschillende soorten RNA

pre-messenger RNA (pre-mRNA) BS3

messenger RNA (mRNA) BS3

ribosomaal RNA (rRNA) 

transfer-RNA (tRNA)

dus...transcriptie:

1. DNA in de celkern (ATCG)
2. RNA-polymerase bindt aan de promotor (bij eukaryoten moeten hier transcriptiefactoren aan zitten)
3. waterstof bruggen worden verbroken (ssDNA) 

dus...transcriptie:

4. RNA-polymerase bindt basen die complementair zijn aan de template streng* aan elkaar (5'->3')

*template streng = patrijsstreng = keten met promotor (3'-> 5')

andere keten = coderende streng (5'->3')

dus...transcriptie:

5. na zo'n 10 nucleotiden laat het RNA het DNA los

6. dit gaat door tot er een terminator* bereikt wordt

7. na het loslaten heb je pre-mRNA

*terminator = specifiek stuk DNA dat codeert voor het einde

-> niet later verwarren met stop codon (BS4)

transcriptie regulatie

open en gesloten 

DNA

-> open: RNA-pol.

kan er makkelijk bij

-> gesloten: RNA-pol.

kan er NIET bij

transcriptie = RNA productie 

RNA polymerase

werkt van links

naar rechts

dus van A naar B

korte strengen naar lange strengen

Voorbeeld

         DNA 3'-TTGCCAAAGCTGAAGT-5'

pre-mRNA 5'-                                -3'

Voorbeeld

DNA 3'-TTACCAAAGCTGATGT-5'

RNA 5'-AAUGGUUUCGACUACA-3'

van pre-mRNA naar mRNA

pre-mRNA = complementair aan het genoom

maar bevat ook stukken die coderen en niet coderen voor aminozuren 

dus: RNA-processing

RNA-processing

exon:

• coderende stuk
  

intron:

• niet coderend stuk
• wordt verwijderd 
• =splicing

RNA-processing: splicing

RNA-processing: splicing

spliceosoom knipt de introns uit het pre-mRNA en plakt de axonen weer aan elkaar: resultaat = mRNA

binas 

71H

RNA vs. DNA feitjes

• RNA wordt sneller afgebroken
  
• DNA is dus stabieler
  
• DNA-polymerase mag minder fouten, want dit gaat door naar de volgende cel en daarna weer
  
• mRNA zit dus meerdere keren in de cel, zodat er veel ribosomen tegelijk aan de slag kunnen 

Welk verschil tussen RNA en DNA klopt NIET?

1. DNA: dubbelstrengs RNA: enkelstrengs
2. DNA: alleen de genen RNA: langs de hele keten
3. DNA: dexocyribose RNA: ribose
4. DNA: thymine RNA: uracil

Wat is de RNA sequentie na transcriptie van: CGGATACGGTTAA?
(dus complementair en ipv. T een U)

Vanaf welk punt wordt het DNA afgelezen?

1. vanaf A naar B, want het gaat altijd die kant op
2. vanaf B naar A, want het gaat altijd die kant op
3. vanaf A naar B, want daar zijn de ketens nog korter
4. vanaf B naar A, want daar zijn de ketens nog korter

Waarom is het minder erg als RNA-polymerase een foutje maakt in de transcriptie dan DNA-polymerase in de replicatie? (2 goede)

1. het RNA wordt sneller vervangen
2. DNA is de basis voor de volgende replicatie en transcriptie
3. RNA is stabieler
4. DNA fouten worden niet overgedragen aan de nakomelingen

Waarom vindt er splicing plaats van het pre-mRNA?

1. extra stap dus extra bescherming
2. als alle informatie gebruikt zou worden zouden de eiwitten veel te lang worden
3. zo krijgen de ribosomen een extra lang keten te verwerken
4. het DNA geeft te weinig informatie

Overzicht

BS2          BS3                BS4

vragen? 

oefening transcriptie 

huiswerk opdrachten 17 t/m 20

lees BS4