Hoofdstuk 10 : Van DNA tot eiwit

1. Hoofdstuk 10 : Van DNA tot eiwit De code van het leven

2. Het centraal dogma replicatie DNA informatie transcriptie RNA boodschapper Translatie (vertaling) eiwit functie

4. GENETISCHE CODE De genetische code • 1 nucleotide voor 1 aminozuur? • Maar vier codes = te weinig! • 2 nucleotiden voor 1 aminozuur? • 42 = 16 codes = te weinig! • 3 nucleotiden voor 1 aminozuur?  43 = 64 codes = genoeg (teveel) Eiwit Aminozuursequentie 20 aminozuren DNA Nucleotidesequentie 4 letters RNA en ribosomen

5. GENETISCHE CODE De genetische code • Het DNA-alfabet van 4 letters vormt drieletterige woorden (=tripletten) • Elk woord (triplet) zal door de ribosomen vertaald worden in 1 AZ • Vb: AAA staat voor het aminozuur phenylalanine GCC staat voor het aminozuur glycine …… • Elk AZ heeft meerdere woorden (tripletten) die ervoor coderen (de genetische code is degeneratief) • Vb: Er zijn twee woorden voor serine (ACT en GCT) Andere hebben er zelfs zes (vb.: leucine) Eiwt Aminozuursequentie 20 aminozuren DNA Nucleotidesequentie 4 letters

6. GENETISCHE CODE De genetische code • Een triplet op het DNA = codogen • Slechts 2 % van het DNA codeert voor eiwitten  Functie van de rest: ???? • De genetische code is: • Universeel • Degeneratief • Ongelooflijk eenvoudig Eiwt Aminozuursequentie 20 aminozuren DNA Nucleotidesequentie 4 letters

7. De genetische code • 1 startcodon • 3 stopcodons Zie ook: http://www.digischool.nl/bioplek/animaties/moleculaire_genetica/gencode.html

8. DNA-transcriptie • DNA  messenger RNA (mRNA) • RNA: • Ribose ipv Deoxyribose • Uracyl ipv Thymine • RNA-polymerase: • Bouwt RNA op basis van DNA • Op basis van complementariteitsregels • 5’  3’ • Start? • Controle? • Meerdere RNA-polymerase kunnen tegelijkertijd één gen kopiëren • Triplet op RNA = codon • mRNA  cytosol langs de kernporiën

9. DNA-transcriptie 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’

10. Translatie • De werkpaarden van de translatie: • Het ribosoom: • Bestaat uit een groot deel en een klein deel • Opgebouwd uit eiwit en RNA (rRNA)

11. Translatie • De werkpaarden van de translatie: • Het ribosoom • Het t-RNA: • Vertaalt nucleotide-code in het gepaste eiwit • Voor elk codon is er een apart t-RNA • Klaverbladstructuur met: • Bindingsplaats voor AZ • Anticodon: complementair aan het codon van het AZ dat aan dit tRNA hangt

12. Translatie • De werkpaarden van de translatie: • Het ribosoom • Het t-RNA • Aminoacyl-tRNA-synthetasen • Koppelen het juiste AZ aan het juiste tRNA

13. Translatie 1 • Het proces: • Klein stuk van ribosoom + start tRNA gaan op zoek naar startcodon (AUG) • Bij startcodon: koppeling groot en klein stuk van ribosoom • Ribosoom heeft twee plaatsen: • P-plaats: van proteïne • A-plaats: van aminozuur • Start tRNA zit nu in P-plaats 2

14. Translatie 3 • Het proces: • Het correcte tRNA nestelt zich in de A-plaats • De peptide-binding wordt gevormd • Het tRNA uit de P-plaats gaat weg, de groeiende eiwitketen zit nu op het tRNA in de A-plaats • Het ribosoom verschuift 3 nucleotiden naar de 3’ kant • Het t-RNA met de groeiende eiwitketen zit nu in de P-plaats • De A-plaats is nu terug vrij • Het proces wordt herhaald tot in de A-plaats een stopcodon verschijnt 4 5 6

16. Translatie • Het proces: • Als er een stopcodon verschijnt in de A-plaats stopt de translatie • De eiwitketen wordt losgekoppeld van het tRNA en • Het groot en klein stuk van het ribosoom lossen ook het mRNA 10 9 8

17. Translatie • Zie ook: http://www.digischool.nl/bioplek/animaties/moleculaire_genetica/transcriptie.html • Hier vind je een animatie van het hele transcriptie- en translatieproces

18. Eiwitstructuur • Primair: opeenvolging van de AZ • Secundair: α-helix en β-plaat • Tertiair: gehele 3D-structuur van het eiwit • Quaternair: verschillende tertiaire structuren (ewitketens) samen