Genetica.webwetenschap.nl

Alles over genetica

Prokaryotische cel.

 

Een nucleoide is een compact DNA gebied bij prokaryotische cellen. 

Eukaryotische cellen.

 

De menselijke cel Heeft 46 DNA moleculen in zijn nucleus, 1 lang molecuul per chromosoom. Dit komt neer op ongeveer 6 miljard basen paren. Chromatine is het DNA complex en eiwitten dat een eukariotische chromosoom vormt. Als een cel niet aan het delen is bestaat chromatine in disperse vorm, het chromatine ziet eruit als een massa zeer lange dunne vezels die niet zichtbaar is met een microscoop. Een heterochromatine is een Eukaryotisch chromatine dat tijdens een interfase zeer compact blijft en in het algemeen niet gekopieerd wordt. Het euchromatine is de minder compacte vorm die beschikbaar is om te kopieren.

DNA replicatie

 

Er zijn een groot aantal enzymen en eiwitten die helpen bij DNA replicatie. Het semiconservatief model beschrijft een DNA replicatie waarbij de gerepliceerde dubbele helix bestaat uit een oude streng van het oude molecuul en een nieuwe gemaakt streng. De replicatieoorsprong is de plaats waar de replicatie van een DNA molecuul begint; De replicatieoorsprong bestaat uit een specifieke nucleotiden volgorde. Eukaryotische chromosomen hebben honderden tot duizenden replicatieoorsprong plaatsen. De replicatievork is een Y vormig gebied op het replicerende DNA-molecuul waarbij ouderlijke strengen ontwonden worden en de nieuwe strengen aangroeien. Het DNA streng kan alleen gevormd worden in de 5’à3’richting. Een voorgaande streng is nieuwe complementaire DNA-streng die langs de ononderbroken sjabloonstreng word gesynthetiseerd wordt in de verplichte 5’à3’ richting. Een achterblijvende streng is een onderbroken gesynthetiseerd DNA-streng die verlengt wordt door middel van okazaki-fragmenten, alle achterblijvende strengen worden gesynthetiseerd in een 5’à3’ richting, weg van de replicatievork. Een okazaki-fragment is een kort DNA-segment, dat bij de DNA-replicatie, van de replicatievork weg op een sjabloonstreng wordt gesynthetiseerd, vele okazaki-fragmenten vormen samen de achterblijvende streng van een nieuw gesynthetiseerd DNA.

Vervangingen en verwijdering van DNA.

 

Een mismatch reparatie is het cellulaire proces waarbij enzymen incorrecte nucleotide paren vervangen en verwijderen. Een nuclease is een enzym dat DNA of RNA knipt. Een nuclease kan  een paar basen te verwijderen. Een Nuclease kan ook het DNA of RNA in de samenstellende nucleotiden hydroliseren. Een nucleotide excisiereparatie is een reparatiesysteem dat een beschadigd DNA segment verwijderd en vervolgens correct herplaatst met gebruik van de onbeschadigde streng als leidraad. Een telomeer bestaat uit herhaalde eenheden DNA aan het uiteinde van een DNA molecuul bij eukaryoten. Een telomeer beschermt de genen van een organisme tegen verslechteringen bij nieuwe replecatieronden. Een Telomerase is een enzym dat het verlengen van telomeren bij eukaryotische kiemcellen katalyseert.

Veranderingen in het DNA

 

Een transformatie is een verandering in het genotype en fenotype van een van en organisme door opname van extern DNA in de cel. Een voorbeeld hiervan is een virus dat een bacterie infecteert. Bacteriofagen worden veel gebruik in de moleculaire genetica.

Eiwitten en enzymen bij de replicatie

 

Een helicase is een enzym dat de dubbele DNA-spiraal bij de replicatievork ontwindt. Het zorgt dat de twee strengen uit elkaar gaan zodat ze beschikbaar komen als een voorbeeld voor replicatie. Een enkelstreng bindend eiwit is een eiwit dat bind aan de gescheiden DNA strengen bij DNA replicatie, enkelstreng bindend eiwit stabiliseert de DNA-strengen en houdt ze uit elkaar terwijl ze dienen als een sjabloon voor synthese van complementaire DNA-strengen. Een topo-isomerase is een eiwit dat DNA-strengen breekt, draait en weer aan elkaar zet. Een topo-isomerase helpt bij het opheffen van de spanning in de dubbele helix voor de replicatievork. Een primer is een kort stuk RNA met een vrij 3’ uiteinde. Een primer is door complementaire baseparing gebonden aan de sjabloonstreng, dat bij DNA replicatie word aangevuld met DNA-nucleotiden. Een primase is een enzym dat RNA-Nucleotiden aan elkaar verbindt om een primer te maken. De primer wordt gemaakt met behulp van de oorspronkelijke DNA-streng als sjabloon. Een DNA polymerase is een enzym dat de verlenging van nieuw DNA katalyseert door nucleotiden aan het 3’uiteinde van een bestaande keten toe te voegen. Er zijn een aantal verschillende polymerase; DNA-Polymerase III en DNA-polymerase I spelen een belangrijk rol bij de DNA-Replicatie bij prokaryoten. Een DNA-Ligase is een verbindend enzym dat essentieel is voor DNA replicatie; Een DNA-Ligase Katalyseert de covalente verbinding van het 3’uiteinde van het ene DNA-fragment aan het 5’uiteinde van een ander DNA fragment.

De ontdekking van het DNA

De ontdekking van DNA is terug te leiden tot 1928 bij een Britse man Frederick Griffith. Ook heeft de studie op virussen bijgedragen aan de ontdekking van DNA. Meer bewijs dat DNA het genetische materiaal is kwam van biochemici Erwin Chargaff. Het DNA bestaat uit de basen Adenine, Cytosine, Thymine en Guanine. De basensamenstelling van DNA varieert veel bij verschillende soorten. Het DNA loopt in een dubbele helix, de natuurlijke vorm van het DNA. Dubbele helix verwijs naar de twee aangrenzende anti-parallelle polynucleotidestrengen die om een denkbeeldige as een spiraal vormen. De dubbele helix bestaat uit stikstof basen en komen in paren voor, Adenine vormt een paar met Thymine en Cytosine vormt een paar met guanine.  Adenine en guanine zijn purines, Purines zijn stikstof basen met 2 organische ringen. Cytosine en Thymine zijn pyrimidines deze stikstof basen hebben maar 1 organische ring.

 

De gelijkwaardigheid voor een soort wat betreft het aantal A en T basen en het aantal G en C basen staat bekend als Chargaffs regel

Boeken