| Complementaire basen |
| Replicatie |
Transcriptie |
| DNA -> DNA | DNA -> RNA |
|
A -> T
T -> A
C -> G
G -> C
|
A -> U
T -> A
C -> G
G -> C
|
| A = Adenine, C = Cytosine, G = Guanine, T = Thymine, U = Uracil |
Replicatie is het proces waarin een cel een exacte kopie van haar eigen DNA maakt (kopie DNA -> DNA). Replicatie doet zich voor in de S-fase ter voorbereiding op de celdeling waarin genetische informatie voor de synthese van eiwitten van de moedercel naar de dochtercel doorgegeven wordt. Of die celdeling uiteindelijk een mitose of een meiose wordt (
meer over de verschillen), in
beide gevallen wordt gedurende de replicatie het hele DNA met de genetische code berustend op de sequentie van de stikstofbasen gekopieerd.
De aanmaak van alle eiwitten geschiedt d.m.v.
transcriptie (in de kern: aanmaak van RNA met stikstofbasen complementair aan een van de
DNA strengen, dus DNA -> RNA) en
translatie (in polyribosomen en het
ruw endoplasmatisch reticulum beide gelegen in het cytoplasma: RNA codes -> tot specifieke ketens aminozuren, namelijk polypeptiden, de voorlopers van eiwitten). Eiwitten zijn betrokken bij alle levensfuncties in cellen, omvattend enzymatische catalyzatie, transport, opslag, beweging, stevigheid, signalering, afweer en controle.
| Replicatie versus transcriptie/translatie |
| Replicatie | Transcriptie + Translatie |
|
DNA naar DNA | Transcriptie: DNA naar RNA
Tranlatie: RNA naar eiwit |
 |
|
| Klik voor een zoom van deze illustraties; rechter tekening aangepast van Talking Glossary of Genetics; toestemming voor vrij gebruik |
| Replicatie |
 |
Ter voorbereiding op een celdeling vindt DNA replicatie gedurende de S fase (S van synthese) plaats en wordt het gerepliceerd DNA gecontroleerd. Replicatie begint met het plaatselijk decondenseren en uiteenwijken van de dubbele DNA helices, waarop mbv enzymen een complementaire copie van elke van de DNA strengen wordt gemaakt.
Tijdens de replicatie wordt een enkelvoudig chromosoom verdubbeld tot een uit twee chromatiden samengesteld chromosoom, waarbij de identieke chromatiden nog op een plek aan elkaar vastzitten: het centromeer. Afhankelijk of een cel in interfase in de G1, S of G2 fase verkeert, zal ze dus enkelvoudige chromosomen bevatten oftewel -gedeeltelijk- gerepliceerde chromosomen bestaande uit twee chromatiden.
|
Wikipedia open source
Credits: Mariana Ruiz Villarreal
|
|
Aanbeveling: surf naar de Bioplek om een Flash animatie over de structuur van DNA en DNA replicatie te bekijken.
|
| Transcriptie |
De aanmaak van nieuwe eiwitten begint met de transcriptie. In de kern wordt DNA gebruikt als mal voor de vorming van complementair enkelstrengs mRNA (messenger = boodschapper RNA = Ribo Nucleic Acid), rRNA (ribosomaal RNA) of tRNA (transfer RNA). Dit gebeurt door enzymcomplexen die zelf aangemaakt zijn aan de hand van specifieke genen. Het RNA wordt uiteindelijk buiten de kern via poriën naar het cytoplasma getransporteerd waar het actief wordt in de translatie (de eigenlijke synthese van eiwitten). Gedurende de transcriptie zijn de chromosomen plaatselijk ontrold (gedespiraliseerd = gedecondenseerd), opdat de genen op deze plek kunnen worden afgelezen. Alleen bepaalde genen zijn actief op een gegeven ogenblik (gen expressie). Genen kunnen dan ook verdeeld worden in twee type: 1) zogenaamde "huishoudgenen" die continu afgelezen worden en coderen voor producten die nodig zijn voor het metabolisme en het voortbestaan van de cel, en 2) genen die coderen voor specifieke producten van belang voor celdifferentiatie. De activiteit van deze laatste genen (wel of niet in staat van transcriptie) wordt vaak bepaald door een samenspel van externe factoren en interne celsignalen.
|
Aanbeveling: surf naar de Bioplek om een Flash animatie over de transcriptie van DNA te bekijken.
"Speur surfend in je genen": bijzonder leuk lesmateriaal over bioinformatica en genen
|
|
| Translatie |
Op de transcriptie volgt de translatie: in het cytoplasma, precieser in ribosomen gelegen in polyribosomale complexen of het endoplasmatisch reticulum, bindt een rRNA eenheid een enkelstrengs m-RNA keten, die de genetische code als afgietsel van DNA sequenties dragen. De door tRNA aangedragen aminozuren (elk tRNA bindt aan één specifiek aminozuur; in totaal bestaan 20 verschillende aminozuren) worden in de ribosome aan deze mRNA tot een polypeptide aaneen gerijgd. Welke aminozuur waar in de polypeptide wordt ingebouwd wordt aangestuurd door de genetische code, aangegeven door drie opeenvolgende mRNA basen (tripletten of mRNA codons genoemd; zie tabel hier rechts).
|
|
Dit onderdeel komt uitvoerig aan de orde bij andere cursussen en op internet zijn fraaie pagina's over translatie en eiwitsynthese te vinden, bijv. bij de nederlandstalige Bioplek en de Flash animatie van de Universiteit Utrecht. |
