Domein DNA

Domein DNA
1 / 45
volgende
Slide 1: Tekstslide
BiologieMiddelbare schoolhavoLeerjaar 5

In deze les zitten 45 slides, met tekstslides.

time-iconLesduur is: 45 min

Onderdelen in deze les

Domein DNA

Slide 1 - Tekstslide

Slide 2 - Tekstslide

Van groot naar klein

Slide 3 - Tekstslide

In de cel ..
.. een celkern met daarin DNA
DNA bevat informatie voor jouw erfelijke eigenschappen
  • Functie cel
  • Eiwitten die worden gemaakt

Genoom eukaryoten: geheel aan erfelijke informatie in een cel van een organisme (kernDNA, mtDNA en chloroplasten)

Binas 79C

Slide 4 - Tekstslide

Prokaryoten


  • Circulair DNA
  • Plasmiden (hier kan makkelijk stukjes DNA in worden gevoegd, denk aan 'produceren insuline')


Binas 79A


Slide 5 - Tekstslide

Bouwsteen van DNA
Nucleotide: desoxyribose + fosfaatgroep + stikstofbase

  • Adenine (A)
  • Thymine (T)
  • Cytosine (C)
  • Guanine (G)

Binas 71A

Slide 6 - Tekstslide

Enkelstrengs DNA
Polymerisatie: aan elkaar koppelen van nucleotiden

Condensatiereactie tussen 3e C-atoom van desoxyribose en fosfaatgroep van volgende nucleotide

  • 5'-uiteinde: fosfaatgroep
  • 3'-uiteinde: OH-groep

Aflezen + kopiëren: 3' -> 5' 




Slide 7 - Tekstslide

Dubbelstrengs DNA
Basenparing:
  • A - T = 2 H-bruggen
  • C - G = 3 H-bruggen

Helixstructuur



Binas tabel 71B+C

Slide 8 - Tekstslide

Voor de celdeling aan: netjes oprollen, daarna netjes verdelen (Binas 70A)

Slide 9 - Tekstslide

DNA sequentie
Volgorde van nucleotiden

Gen:
deel van DNA-sequentie waarin code klaarligt voor het synthetiseren van één of meer eiwitten door ribosomen

Slide 10 - Tekstslide

Niet-coderend DNA
Mens: 98,5%

Coderen niet voor eiwitten, maar wel voor andere moleculen:
  • Regulerende functie bij eiwitsynthese
  • Repetitief DNA
  • Genen die hun functie hebben verloren

Slide 11 - Tekstslide

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)

Slide 12 - Tekstslide

Uitzoomen op chromosoom niveau

Slide 13 - Tekstslide

Replicatiestartpunt
  • Prokaryoten: één punt
  • Eukaryoten: meerdere punten 

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

.. er ontstaat een replicatiebel 

Slide 14 - Tekstslide

Eukaryoten

Slide 15 - Tekstslide

Replicatie

Primase (enzym) maakt primer = stukje nucleïnezuur RNA

DNA-polymerase (enzym) = schuift langs enkele strengs DNA ketens en plakt daar A/T/C/G's aan vast
  • Afleesrichting: 3' -> 5'
  • Maken nieuwe streng: 5' -> 3'

Slide 16 - Tekstslide

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

Slide 17 - Tekstslide

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

Slide 18 - Tekstslide

DNA: isolatie en analyse
Onderzoek:
  • Verwantschap
  • Risico ontwikkeling op/mogelijk voorkomen van bepaalde geestelijke/lichamelijke ziektes
  • Reactie op medicijnen

Slide 19 - Tekstslide

Sequencen en Gel-elektroforese
Sequencen: bepalen nucleotiden volgorde in DNA

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

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

Slide 20 - Tekstslide

Transcriptie = 
Kopie maken van nucleotidenvolgorde in een gen
->
'recept' waarmee ribosoom eiwitten kan maken

Slide 21 - Tekstslide

RNA
Enkelstrengs nucleïnezuur

Bouwsteen = nucleotiden
  • Ribose
  • Fosfaatgroep
  • base (A/C/G/T = U)


Binas tabel 71A

Slide 22 - Tekstslide

Transcriptie = vormen mRNA
  1. Ontvouwen DNA
  2. Promotor + transcriptiefactoren = plek waar RNA-polymerase kan binden
  3. Waterstofbruggen verbreken

  • Matrijsstreng (niet-coderend)
  • Coderende streng

Transcriptie vindt plaats langs de matrijsstreng: 3'->5' mbv vrije RNA-nucleotiden uit kernplasma t/m stopcodon

Binas tabel 71E + 71G


Slide 23 - Tekstslide

Slide 24 - Tekstslide

Slide 25 - Tekstslide

Slide 26 - Tekstslide

Eukaryoten

Slide 27 - Tekstslide

Binas tabel 71J

Slide 28 - Tekstslide

Verschillen in bouw en functie
IEDERE CEL BEVAT HETZELFDE GENOOM!
Afhankelijk van milieufactoren en celfunctie welke genen aan staan...

Genregulatie: genen aan en uitzetten 

Genexpressie: wanneer gen aan staat vindt transcriptie (DNA -> mRNA) en translatie (mRNA -> eiwit) plaats 

Slide 29 - Tekstslide

Slide 30 - Tekstslide

Genregulatie bij prokaryoten

  • Inductor: stof die genexpressie op gang brengt -> bijv. lactose
  • Regulatorgen: codeert voor het repressormolecuul
  • Operon: deel van het DNA dat alle genen bevat die de vorming van een eiwit reguleren
  • Structuurgenen: bevatten informatie voor het vormen van een RNA of eiwit


Slide 31 - Tekstslide

Genregulatie bij prokaryoten

-> Repressor gebonden aan operator = geen transcriptie van structuurgenen

-> Lactose (inductor) gebonden aan repressor = vormverandering = blok binding aan operator = wel transcriptie van structuurgenen -> lactase (enzym) wordt gemaakt

Inductor = substraat van enzymen die gesynthetiseerd worden

Slide 32 - Tekstslide

Embryonale stamcellen
Omnipotent/totipotent: ontwikkelen tot ieder celtype, ook anders dan dat van embryo (bijv. placenta/navelstreng)

Pluripotent: ontwikkelen tot ieder celtype van organisme -> stamcellen

Multipotent: ontwikkelen tot beperkt aantal celtypen (bijv. bloedstamcellen)

Binas 80A

Slide 33 - Tekstslide

Celdifferentiatie
  • Plaats en omstandigheden
  • Invloed van andere cellen
  • Regulatorgenen: transcriptiefactoren

Apoptose: geprogrammeerde celdood door middel van enzymen
  • Vingers en tenen
  • Afbraak van 'niet gewenste' cellen

Slide 34 - Tekstslide

Genregulatie bij volwassenen

Slide 35 - Tekstslide

Genregulatie bij volwassenen
  • Functie van de cel
  • Omstandigheden 

Transcriptiefactoren zijn nodig om RNA-polymerase transcriptie te laten starten
  • Activators binden aan enhancers = buigen DNA = andere transcriptiefactoren en RNA-polymerase kunnen binden aan promotor = transcriptie
  • Repressors blokkeren dit juist
Binas 71F

Slide 36 - Tekstslide

Steviger/losser binden van DNA door histon eiwitten 
& DNA-methylering
DNA-methylering

Slide 37 - Tekstslide

Mutaties: veranderingen (fouten) in het DNA

Slide 38 - Tekstslide

Ontstaan genoom mutaties
Mogelijk gevolg..

Slide 39 - Tekstslide

DNA-repair systeem
Enzymen in de celkern die constant fouten/beschadigingen opsporen en repareren
  • Nuclease: knippen
  • DNA-polymerase: inbouwen
  • Ligase: plakken

Toch fout in DNA? -> suppressie = stilleggen celcyclus of zelfs apoptose

Binas 71I

Slide 40 - Tekstslide

Effecten mutaties
  • Neutraal: genotype veranderd, fenotype niet -> GCA, GCG coderen beide voor Alanine

Wel invloed op genotype:
  • Negatief
  • Positief 

Geslachtscellen vs. lichaamscellen

Slide 41 - Tekstslide

Kanker
Reguleren celdeling van lichaamscellen
  • Suppressorgenen: mutatie = geen rem meer = geen herstel schade in DNA
  • Proto-oncogenen: mutatie = oncogen = abnormaal snel groeien en delen van cel

--> TUMOR (goedaardig of kwaadaardig met metastase)

Slide 42 - Tekstslide

Biotechnologie
Technieken waarbij organismen worden gebruikt om producten te maken voor de mens.

  • Gist: wijn, bier, brood
  • Chymosine (enzym van kalf): kaas
  • Melkzuurbacteriën: zuukool, yoghurt
  • Planten veredelen
  • Dieren fokken (IVF)
  • Planten (weefselkweek): geneesmiddelen, insecticiden, geur en smaakstoffen
  • Polyploïdie: opbrengst vergroten van cultuurgewassen

Slide 43 - Tekstslide

Genetische modificatie
De eigenschappen van organismen wijzigen. 
Transgeen/GGO: organisme waarbij DNA is veranderd

Recombinant-DNA-techniek: DNA inbrengen van ander individu (cisgenese = zelfde soort/transgenese = ander soort)
  • Plasmide: uit bacteriën gekweekt
  • Restrictie-enzymen: knippen
  • DNA-ligase: plakken
  • Marker (resistentie tegen bepaald antibioticum): controle of bacterie rec.-DNA heeft opgenomen

Slide 44 - Tekstslide

Recombinant-DNA-techniek:
  • Planten: weestand tegen bepaalde schimmel, tegen vraatinsecten, verhogen duurzaamheid vruchten
  • Bacteriën: opruimen radioactief afval (genen zetten kwik om)
  • Mensen: insuline, groeihormoon, eiwitten
  • Virussen: mRNA -> reverse-transcriptase = mRNA - DNA (es) -> DNA-polymerase = DNA (ds) => complementairDNA/copyDNA/cDNA in plasmide
Binas tabel 71M

Slide 45 - Tekstslide