Centrale vraag

2. De deelvragen Wat gebeurt er in de cel? > de cel is een biochemische fabriek Hoe wordt het werk in de cel verzet? > eiwitten verzetten het werk 3. Hoe is de informatie voor eiwitten gecodeerd? 4. Hoe wordt de informatie in het DNA doorgegeven aan nieuwe cellen? 5. Hoe wordt de informatie in het DNA omgezet in eiwitten? 6. Wat zijn eiwitten en hoe komen ze op het juiste moment op de juiste plek in actie?

3. Concept: DNA ? mRNA Transcriptie (bij eukaryoten in de kern; Bij prokaryoten in het cytoplasma) mRNA ? eiwit Translatie (in het cytoplasma) Prokayoten: bacteri�n Eukaryoten: dieren, planten, schimmels

4. Structuur van DNA

5. DNA is opgebouwd uit nucleotiden: een suiker, een fosfaatgroep en een stikstofbase:

6. Complementaire baseparen worden gevormd in de DNA dubbel-helix door waterstofbruggen:

7. DNA bestaat uit twee complementaire ketens van nucleotiden:

8. DNA is dubbelstrengig:

9. De DNA helix is anti-parallel:ene keten 5� ? 3�andere keten 3� ? 5�

10. Het Genoom: Een menselijke cel bevat 3,2*109 nucleotiden, verdeeld over 24 chromosomen Afstand tussen 2 nucleotiden = 0,32 nm Het DNA van een menselijke cel bevat in uitgestrekte vorm een lengte van 2 meter Het menselijk genoom bestaat uit ongeveer 30.000 genen 95% van het DNA bestaat uit niet-coderend DNA

11. De verpakking van die 2 meter DNA in een kern met een diameter van 10 �m:

12. Film: chromosome coil

14. Centrale vraag Hoe kunnen inzichten in de moleculaire biologie helpen om ziektes te begrijpen, te voorkomen en te genezen?

15. De deelvragen 1. Wat gebeurt er in de cel? > de cel is een biochemische fabriek 2. Hoe wordt het werk in de cel verzet? > eiwitten verzetten het werk Hoe is de informatie voor eiwitten gecodeerd? > DNA bevat de code 4. Hoe wordt de informatie in het DNA doorgegeven aan nieuwe cellen? 5. Hoe wordt de informatie in het DNA omgezet in eiwitten? 6. Wat zijn eiwitten en hoe komen ze op het juiste moment op de juiste plek in actie?

16. Wat gebeurt er met het DNA in de verschillende fasen van de celcyclus?

17. De celcyclus anders weergegeven:

18. DNA replicatie(verdubbeling van het DNA)

19. DNA replicatie start bij een oorsprong:

20. DNA replicatie vindt plaats in de richting 5� ? 3�:(want het enzym DNA-polymerase kanalleen een 5� C koppelen aan een 3� C die al is ingebouwd)

22. Bij de leading strand levert dit geen problemen. De lagging strand moet echter achterwaarts worden gerepliceerd door middel van zogenaamde Okazaki fragmenten:

23. Meer in detail:

24. Nogmaals: de lagging strand meer in detail:

25. Film: DNA replicatie

26. Nodig voor DNA replicatie: Algemeen: Helicase: ontwindt het DNA zodat oorsprong ontstaat Single Stranded Binding Proteins: bezetten het enkelstrengs DNA zodat het enkelstrengs blijft Voor de leading strand: DNA-polymerase: bouwt nieuwe nucleotiden in Voor de lagging strand: Primase: bouwt een stukje RNA primer in DNA-polymerase: bouwt nucleotiden in, voortbouwend op de RNA primer; vervangt het eerder gemaakte stukje RNA primer Ligase: verbindt de stukjes DNA met elkaar

27. Centrale vraag Hoe kunnen inzichten in de moleculaire biologie helpen om ziektes te begrijpen, te voorkomen en te genezen?

28. De deelvragen 1. Wat gebeurt er in de cel? > de cel is een biochemische fabriek 2. Hoe wordt het werk in de cel verzet? > eiwitten verzetten het werk 3. Hoe is de informatie voor eiwitten gecodeerd? > DNA bevat de code Hoe wordt de informatie in het DNA doorgegeven aan nieuwe cellen? > door replicatie van het DNA 5. Hoe wordt de informatie in het DNA omgezet in eiwitten? 6. Wat zijn eiwitten en hoe komen ze op het juiste moment op de juiste plek in actie?

29. Transcriptie(DNA ? mRNA)

30. Chemische structuur RNA verschilt van DNA:

31. Het enzym RNA polymerase voert de transcriptie uit (en kan alleen een 5� C koppelen aan een 3� C die al is ingebouwd):

32. De 30.000 genen liggen over beide DNA-ketens vespreid.De streng waarop een gen ligt heet coderende strengDe tegenoverliggende streng heet: matrijs of template-strengRNA-polymerase bouwt RNA-nucleotiden in tegen de template streng aan.

33. Signalen in het DNA vertellen RNA polymerase waar te binden en waar los te laten van het DNA: promotor en terminator-signalen

34. De promotor ligt vlak voor het daadwerkelijke gen; de terminator ligt aan het einde van het gen:

35. Prokaryotische genen bestaan uit ��n stuk; eukaryotische genen bevatten niet-coderende intronen:

36. Processing: bij eukaryoten worden de intronen weggeknipt en wordt een 5�cap en een 3� poly-A staart aangeplakt:

37. Samenvatting transcriptie:

38. Translatie(mRNA ? eiwit)

39. Nodig voor translatie: mRNA (= messenger RNA) Ribosoom, onder andere gemaakt van rRNA (= ribosomaal RNA) tRNA (= transfer RNA)

40. In het mRNA coderen iedere drie nucleotiden voor ��n aminozuur. De sleutel voor die code kun je vinden in de tabel voor de genetische code:

41. Bouw van een ribosoom:

42. Een ribosoom heeft een binding-site voor mRNA en drie binding-sites voor tRNA:

43. tRNA bestaat uit een RNA-keten waaraan een aminozuur is gekoppeld. Ieder tRNA bevat een anticodon waarmee het aan het mRNA kan binden:

44. Translatie van mRNA in een ribosoom:

45. Start van de translatie:

46. Terminatie van de translatie:

47. Regulatie van de gen-expressie: Regulatie wordt geregeld op allerlei niveau�s: Bij Prokaryoten werkt dat met repressors en activators. Bij eukaryoten is dat zeer ingewikkeld:

48. Een voorbeeld van regulatie bij prokaryoten: het lac-operon

49. Als er geen lactose in de omgeving van de bacterie voorkomt, gaat een repressor aan een gedeelte van het operon, de operator, vastzitten, waardoor er geen enzymen gevormd kunnen worden voor de afbraak van lactose. Als er wel lactose voorkomt, onderdrukt lactose de repressor en wordt een mRNA-keten gemaakt waarmee drie enzymen worden gevormd die betrokken zijn bij het de lactose-afbraak