Extra vragen 5A hoofdstuk 6

Extra vragen 5A hoofdstuk 6
6.2
1. Een polypeptide is een aan één schakeling van aminozuren. Een eiwit is bestaat uit één of
meerdere polypetiden
2. Katalysator (enzymen)
-Structuur (cytoskelet, haar, nagels, bindweefsel)
-Signaaloverdracht (signaaleiwitten, sommige hormonen)
-Beweging (spiereiwitten  actine, myosine)
-Transport (hemoglobine)
-Opslag
-Receptoreiwitten (in je netvlies)
-Gen regulatie eiwitten
-De lens van je oog
3. De primaire structuur is puur de volgorde van de aminozuren binnen het eiwit. Als we over de
secundaire structuur spreken kijk je ook naar de waterstofbindingen tussen de verschillende
aminozuren waardoor α-helixen en β-platen ontstaan
4. Bij sikkelcelanemie is de vorm van het hemoglobine molecuul (Hb) abnormaal.
Hemoglobine is een eiwit met een quartaire structuur. Bij sikkelcelanemie is heb je twee
recessieve genen voor sikkelcel anemie dat ervoor zorgt dat in het Hb molecuul het
aminozuur glutaminezuur muteert naar valine op de β-keten van het Hb molecuul. Hierdoor
veranderd hij van vorm. Dit gebeurt op plekken waar de pO2 laag is. Door deze
vormverandering kunnen de moleculen niet goed door de haarvaten en vormen ze klonten.
5.Denaturatie van een eiwit betekent dat het enzym dermate van vorm verandert dat het
niet meer in staat is om te werken voor zijn substraat. De binding in het actieve deel kan niet
plaatsvinden
6.
- Disulfide bindingen (verbinding tussen twee zwavel (S) groepen
- Waterstof bruggen (verbinding tussen een waterstof (H)-groep en een zuurstof(O),
stikstof(N) of fluor(F)-groep
-Ionbinding (verbinding tussen negatief en positief geladen deeltje)
7. Het vervormen van het eiwit (door verhitting, verandering pH) waardoor het eiwit niet
meer zijn oorspronkelijke vorm heeft. Het eiwit is daardoor niet meer in staat het substraat
om te zetten waarvoor het werkzaam was.
6.3 en 6.4
8. Een enzym is een eiwit is die uit aminozuren is opgebouwd. Een enzym heeft als functie
bepaalde chemische processen te versnellen.
9.
11. Unieke conformatie bij eiwitten wil zeggen dat ze een unieke ruimtelijke vorm hebben.
Door hun unieke vorm werken ze ook alleen voor een specifiek substraat.
12. Een toestand waarbij het enzym de grootste activiteit heeft. De temperatuur, zuurgraad
en substraatconcentratie zijn dan optimaal voor het specifiek enzym.
13. Een competitieve enzymremmer gaat op het actieve deel van het enzym zitten zodat het
substraat niet meer kan binden op die plek. Een niet-competitieve enzymremmer gaat op
een ander deel van het enzym zitten met als resultaat dat het enzym van vorm verandert
zodat het substraat niet meer op het actieve deel van het enzym past.
14. Een allosterisch enzym bestaat uit een paar sub-eenheden. Een hemoglobine molecuul
bijvoorbeeld bestaat uit vier sub-eenheden (heemgroepen). Als een zuurstof molecuul zich
bindt aan één van de heemgroepen dan rangschikken de overige subeenheden zich zodanig
dat ze de zuurstof moleculen gemakkelijke binden. Dus in het algemeen: door een binding
van het substraat in een van de sub-units verandert het gehele enzym van vorm waardoor
de overige sub-units beter in staat zijn het substraat te binden.
6.5
15. Nucleotiden. Elke nucleotide is weer opgebouwd uit:
- Desoxiribose molecuul (simpele suiker)
- Fosfaat groep
- Stikstofbase ( Adenine, Thymine, Guanine, Cytosine )
16. Een dubbele helix bij DNA is een ruimtelijke vorm waarbij twee nucleotide ketens om
elkaar heen winden. Tussen de ketens bevinden zich waterstofbruggen.
17.
Structuur van een nucleotide.
██ stikstofbase (A,T,C of G)
██ desoxyribose
██ fosfaatgroep
18.
Desoxyribonucleïne zuur (DNA)
Ribonucleïnezuur (RNA)
19.
DNA is opgebouwd uit nucleotiden. Wanneer een gen (stuk DNA) gekopieerd moet worden,
wordt dit overgeschreven in de vorm van een RNA molecuul (mRNA). Dit mRNA verplaatst
zich dan door de kernporiën heen naar het cytoplasma waar de code wordt afgelezen door
de ribosomen en vervolgens een polypeptide wordt gevormd bestaande uit aminozuren.
Het DNA codeert dus voor een eiwit, maar voordat die gevormd kan worden moet (m)RNA
ervoor zorgen dat de code wordt overgedragen naar de organellen die deze eiwitten
vormen, de ribosomen.
20. Een suikermolecuul (DNA: desoxyribose en RNA: ribose), een fosfaatgroep en een
stikstofbase (DNA: A,T,C,G en RNA: A,U,C,G)
6.6
21. Een ribosomen leest het mRNA af per 3 stikstofbasen (=een codon). Aan het codon hecht
een anti-codon van het t-RNA die een aminozuur bij zich draagt. Dan leest de ribosoom het
tweede codon en een t-RNA hecht zich weer en geeft zijn aminozuur af aan de andere
aminozuur. Dit gaat door totdat het hele mRNA is afgelezen en er een aminozuur keten is
gevormd (polypeptide of eiwit). Het uiteindelijke product is dus een eiwit.
22. Dat van het DNA een identieke kopie word gemaakt. Dit gebeurt bijvoorbeeld bij
celdeling.
23.
- Helicase draait de ‘ouderlijke’ dubbele helix uit elkaar
- Een primer molecuul (stukje RNA) hecht zich aan de streng
- Polymerase hecht zich aan dit primer molecuul
- De "leading streng" of matrijs streng wordt van de 3’…….5’ kant door polymerase
gekopieerd (aan de nieuw gevormde streng worden dus nieuwe nucleotiden aan de 3'kant
toegoegd)
- Bij de "lagging" strand ontstaan Okazaki fragmenten (kleine stukjes DNA)
- Ligase "lijmt" de Okazaki fragmenten aan elkaar
-Product: twee identieke DNA moleculen
24.
- Origin of replication: volgorde van nucleotiden in het DNA waar de replicatie altijd begint.
Dit verschilt per soort organisme.
- DNA polymerase: dit is een eiwit die zich op een primer (stukje RNA) hecht en de
nucleotiden uit het cytoplasma op de juiste plaats zet (deze kopieert dus het DNA).
- Leading streng: dit is de streng die in met de richting van de replicatie mee gaat.
- Lagging streng: dit is juist de streng die tegenin de richting van de replicatie wordt
gekopieerd. Hierdoor moet het in fragmenten worden gekopieerd. Deze replicatie loopt dus
achter omdat het trager gaat.
- RNA-primer: dit is een stukje RNA van ongeveer 10 nucleotiden dat zich hecht aan de
matrijsstreng.
- Primase: is een enzym dat ervoor zorgt dat de primer gevormd wordt
- Telomeren/telomerase: Telomeren zijn stukjes DNA (enkele streng). Bij het kopiëren van
het DNA laat DNA-polymerase vroegtijdig het DNA los waardoor er een stukje niet wordt
gekopieerd. Deze stukjes heten telomeren. Dus bij elke replicatie is de kopie iets kleiner
omdat de telomeren korter worden. Telomerase is een enzym die de telomeren kan
verlengen door nucleotiden toe te voegen.
25. Van de 3’ naar de 5’ kant.
26. Van de 5’ naar de 3’ kant.
27. Okazaki fragmenten zijn fragmenten van nucleotiden. Ze ontstaan doordat bij de lagging
streng de kopieerrichting tegen de richting van de replicatie ingaat. Daardoor moet het
kopiëren van het DNA in fragmenten gebeuren.
28. Aan de lagging streng. Omdat de kopieerrichting tegen de richting van de replicatie
ingaat.
6.7
29. Een proces waarbij een stukje DNA wat codeert voor een eiwit, wordt gekopieerd door
polymerase in RNA waardoor messenger RNA (mRNA) ontstaat.
30. Een proces waarbij een mRNA molecuul wordt afgelezen door de ribosomen. tRNA
moleculen zijn specifiek voor 1 type aminozuur. Zij bezitten een anticodon dat past aan een
codon op het mRNA. Vervolgens dragen ze hun aminozuur over op het tRNA molecuul dat ze
voor was. Dit gebeurt een paar keer tot het hele mRNA molecuul is afgelezen. De aminozuur
keten die is ontstaan noemen we een eiwit.
31.
Transcriptie: celkern
Translatie: cytoplasma
32.
Transcriptie:
- DNA-strengen splitsten
- RNA-polymerase bindt zich aan een DNA-streng en vormt pre-mRNA.
- Speciale enzymen knippen de introns uit het pre-m-RNA en er ontstaat mRNA
-Dit molecuul verlaat de celkern door de kernporiën en komt terecht in het cytoplasma
Translatie:
-mRNA wordt afgelezen door een ribosoom
- tRNA bindt zich aan een afgelezen codon van mRNA
- De aminozuren worden aan een streng gekoppeld
- De release factor knipt de aminozuren keten van het t-RNA molecuul. Het nieuw eiwit
ontstaat
33. Drie stikstofbasen van het mRNA bijvoorbeeld: UAG
34. Het codon AUG (codeert voor het aminozuur methionine)
35. UGA, UAG, UAA
36.
- DNA-strengen splitsten.
- RNA-polymerase bind zich aan een DNA-streng en vormt pre-mRNA door nucleotiden toe
te voegen die vrij voorkomen in het cytoplasma
- Speciale enzymen knippen de introns uit het pre-m-RNA en er ontstaat m-RNA.
37. Het dragen van een aminozuur en vervolgens met het anticodon binden aan het codon
op het mRNA. Het aminozuur wordt vervolgens overgedragen op de aminozuurketen en een
eiwit ontstaat.
38. Drie stikstof basen die kunnen binden met een codon van het mRNA. Dit wordt gedragen
door het tRNA molecuul. Voorbeeld: AUC(anticodon) en UAG(codon).
39. Een A, P en E plaats. Wanneer het anticodon van een tRNA molecuul past op het codon
van het mRNA molecuul dat door het ribosoom wordt afgelezen, neemt dit tRNA molecuul
plaats op de A kant. Het mRNA molecuul schuift dan door om het volgende triplet af te lezen
waarop een nieuw tRNA molecuul zicht gaat hechten. Voordat dit gebeurt verplaatst het
tRNA molecuul dat op de A plaatst zat naar de P plaats en draagt zijn aminozuur over op het
nieuwe tRNA molecuul. Het aminozuur wordt bevestigd aan het nieuw geleverde aminozuur.
Komt er een nieuwe tRNA molecuul, dan verplaatst het tRNA molecuul dat op de P plaats
zich naar de E plaats en laat het ribosoom los.
40.
- t-RNA bindt zich aan een afgelezen codon van m-RNA.
- De aminozuren worden aan een streng gekoppeld.
- De release factor knipt de aminozuren keten van het t-RNA molecuul: nieuw eiwit
41. Het afknippen van de aminozuren keten van het tRNA
6.8
42. Exonen
43. Introns
44. Het knippen van de introns die nergens voor coderen. De exonen worden aan elkaar
geplakt en zo ontstaat er mRNA
6.9
45. Enzymen die op een specifieke plaats het DNA molecuul knippen
46. Sticky ends
47. Die maken het mogelijk om in een ander opengeknipt DNA te passen
48. Er wordt een stukje DNA (gen) van het ene organisme in het andere organisme geplaatst
waardoor een organisme een nieuwe eigenschap verkrijgt.
49. Je hebt een stukje DNA dat codeert voor het eiwit insuline. Door restrictie-enzymen
wordt dit specifieke gen uit het DNA geknipt. De zogenaamde ‘sticky ends’ vormen zijdelinks
de uiteinden van dit gen. In bacterieel DNA wordt hetzelfde restrictie-enzym gebruikt, zodat
de sticky-ends van het gen uit het DNA van de mens precies in het openknipte DNA past van
de bacterie. De bacterie is nu in staat om insuline te produceren. De voortplanting van een
bacterie is eenvoudig: d.m.v. celdeling. Op deze manier ontstaan in grote getale gemuteerde
bacteriën die dus in staat zijn insuline te produceren.
50. Een kloon is een exacte kopie van het origineel
51. Er kan nog onderzoek worden gedaan met de schaarse hoeveelheid DNA. Dit DNA kan
namelijk vermenigvuldigd worden door PCR-reacties. De polymerase-kettingreactie (van
Polymerase Chain Reaction) is een manier om uit zeer kleine hoeveelheden DNA (enkele
moleculen) specifiek een of meer gedeeltes te vermenigvuldigen tot er genoeg van is om het
te analyseren. Dit proces is in te delen in 3 stappen:



Denaturatie (of vervorming): gedurende deze fase wordt al het DNA dat als dubbele
helix in de oplossing aanwezig is, gesplitst door een verhoogde temperatuur.
Hierdoor valt de dubbele helix uit elkaar omdat de verbindingen verbreken.
Hybridisatie (of hechting): het voorbeeld-DNA krijgt bij lage temperatuur even de tijd
om met de in de oplossing aanwezige primers te hechten. Het krijgt niet genoeg tijd
om de denaturatie ongedaan te maken.
Extensie (of verlenging): het polymerase zet de gebonden primers bij gemiddeld hoge
temperatuur om in het gewenste stuk DNA.
Na de derde stap bevat de oplossing twee maal zoveel van het gewenste DNA als ervoor. Door de
stappen een aantal malen (bijvoorbeeld 30) te herhalen, krijgt men een exponentiële groei van de
hoeveelheid gewenst DNA.
Het DNA-polymerase van de bacterie Thermus aquaticus wordt gebruik vanwege de
thermostabiliteit. Dit betekent dat zelfs bij hoge temperaturen dit enzym actief kan zijn en
dus niet denatureert. Tijdens de verschillende cycli van een PCR-reactie worden namelijk
herhaaldelijk temperaturen bereikt die polymerasen van gewone kiemen denatureren. Deze
bacterie leeft onder andere in heetwaterbronnen en geisers.
52. DNA moleculen zijn elektrisch geladen. Bij DNA gel-elektroforese worden DNA
fragmenten op een gel gebracht die onder spanning staat. De DNA fragmenten verplaatsen
zich dan van de + naar de – pool. Een groter DNA fragment doet er veel langer over om zich
door de gel te verplaatsen dan een kleinere fragmenten. Hierdoor krijg je bandjes. Door ze te
merken met een radioactieve stof kan je ze zichtbaar maken.
53. Vinden van je biologische ouders (er zitten altijd overeenkomsten tussen het DNA van de
ouders en het kind), vinden van een dader (DNA van plaats delict vergelijken met DNA van
verdachten).
54. Een DNA-microarray is een soort chip met daarop een grote hoeveelheid gaatjes met in
elke gaatje een ander gen dat vastgehecht is aan de bodem van de plaat.
Het gen dat aan de plaat wordt bevestigd heet de "probe". Dit zijn de genen waar men voor
heeft gekozen om onderzoek naar te doen. Bijvoorbeeld genen die een mogelijke rol kunnen
spelen bij kanker.
Voor de proef worden er ook een controle- en een testsample voorbereid. De testsamples
kunnen bijvoorbeeld hersentumorcellen zijn. In dat geval neem je voor de controlegroep
normaal hersencelweefsel. Van het mRNA van de gezonde hersencellen wordt eerst een
copie- DNA streng gemaakt (cDNA) en dit wordt gemerkt met een fluorescerende kleur
(groen). Van de hersentumorcellen wordt hetzelfde gedaan: van mRNA een cDNA maken en
fluoresceren (rood).
Deze twee gelabelde cDNA-producten worden samengevoegd en op de plaat gegoten.
Het cDNA zal binden (hybridiseren) aan de genen in de gaatjes die een complementaire
volgorde hebben. Na een wachtperiode worden alle cDNA-moleculen die niet zijn gebonden
aan de plaat weggespoeld waarna de plaat onder de fluorescentiemicroscoop bekeken kan
worden. Met deze microscoop kun je fluorescerende kleuren bekijken. Als een cDNA
gebonden is met het gen in het gaatje, dan wordt de fluorescerende kleur afgegeven door
het cDNA.
Hierna zijn er drie mogelijkheden: een spot is groen, rood of geel (een combinatie van rood
en groen).
-Geel, is de mate van expressie van het gen in tumorcellen en gezonde cellen even hoog.
-Rood, is de mate van expressie hoger in de tumorcellen dan in de gezonde cellen
-Groen is juist de mate van expressie in de gezonde cellen hoger
Als een gen vaak een veranderde expressie heeft bij dat kankertype, kan dit betekenen dat
de tumor afhankelijk is van die veranderde expressie. Genen die vaak veranderd zijn bij
kanker, zijn oncogenen en tumor suppressorgenen.