2 uur

1. Eiwitsynthese Klik hierop Klik hierop 1 uur 2 uur Jaak Smeets

2. Eiwitsynthese DNA >>>>>>> m-RNA>>>>>>> eiwit Transcriptie Translatie 2 uur

3. Chromosoom • Duizenden genen (opslagplaatsen van erfelijke eigenschappen) liggen in de vorm van een lang snoer op het chromosoom. Het chromosoom is een opgevouwen draadvormige structuur van kernzuren (DNA) en eiwitten. In de kunstmatig gekleurde chromosomen van de speekselklieren van een fruitvlieg, Drosophila, zijn donkere banden zichtbaar.

4. DNA In de kern bevinden zich DNA-moleculen die de genetische codes bevatten voor de erfelijke kenmerken. Bij de mens vinden we er 46 DNA-moleculen per cel. KERN CYTOPLASMA

5. Messenger-RNA (boodschapper-RNZ voor een bepaald eiwit) wordt gemaakt, overeenkomstig met de DNA-codes. m-RNA In de kern bevinden zich DNA-moleculen, waarvan er hier één is afgebeeld. Het is een dubbelstreng (helix). De DNA-helix ontplooit zich op de plaats waar de genetische codes liggen voor de aanmaak van een bepaald eiwit. CYTOPLASMA KERN DNA

6. m-RNA wordt losgekopppeld van DNA en de DNA-helix sluit zich weer. CYTOPLASMA KERN DNA m-RNA

7. m-RNA verlaat de celkern via de kernporiën.

8. m-RNA schuift in ribosomen binnen. Ribosoom m-RNA KERN Ruw endoplasmatisch reticulum

9. De eiwitten kunnen terecht komen in het endoplasmatisch reticulum. Ribosoom KERN m-RNA Eiwit Ruw endoplasmatisch reticulum

10. De eiwitten kunnen de cel verlaten. Ribosoom KERN m-RNA Eiwit Ruw endoplasmatisch reticulum

11. Eiwitsynthese DNA >>>>>>> m-RNA>>>>>>> eiwit Transcriptie speelt zich af in de kern Translatie speelt zich af in het cytoplasma

13. Benodigdheden DNA TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA m-RNA-polymerase  Knipenzym X Knipenzym Y

14.  Waterstofbruggen worden verbroken. 3 waterstofbruggen tussen Guanine en Cytosine 2 waterstofbruggen tussen Adenine en Thymine DNA bestaat uit een aaneenschakeling van nucleotiden (Nucleotide = desoxyribose + fosfaat + organische base). Alleen de organische basen zijn afgebeeld. TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

15. m-RNA-polymerase schuift over DNA-enkelstreng en maakt primair m-RNA via een polymerisatieproces. AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT primair messenger-RNA ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

16.  AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT primair messenger-RNA ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

17. TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

18. TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA primair messenger-RNA AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

19. DNA TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA primair messenger-RNA AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

20.   Splicing primair messenger-RNA Bepaalde stukken zullen uit dit RNA geknipt worden door bepaalde enzymen. Dit proces heet splicing. Alzo wordt primair messenger-RNA het uiteindelijke messenger-RNA. AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

21. primair messenger-RNA Exon Exon = Expressed region AUGGUA UAUAUACGAAAACACCGUUAA UGAA Intron

22. messenger-RNA m-RNA bestaat uit aan elkaar geschakelde nucleotiden(nucleotide = ribose + fosfaat + organische base). AUGGUACGAAAACACCGUUAA De organische basen zijn:U: uracil (i.p.v. thymine bij DNA)A: adenineG: guanineC: cytosine

23. Translatie Translatie: vertaling van m-RNA tot eiwit. Hoe worden eiwitten gemaakt?

24. RF GCU UAC CAU GCA GUG UUU Benodigdheden m-RNA Codon Codon Codon Codon Codon Codon Codon AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA RF = Release Factor Anti-codon t-RNA ribosoom Aminozuur 30 S 50 S

25. Een codon (triplet) komt overeen met een bepaald aminozuur of duidt start en stop aan. AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA UAA = stopcodon Arginine Histidine Lysine Arginine Valine Methionine AUG = startcodon

26. AUG = startcodon UAC CAU Met Val AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Het m-RNA zal doorheen het ribosoom schuiven om de codons (3 basen) af te lezen en te vertalen in de overeenstemmende aminozuren, die aangebracht worden door t-RNA. Deze aminozuren worden aan elkaar gekoppeld tot een eiwit.

27. UAC CAU Val Met AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

28. UAC CAU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Val Met

29. GCU UAC CAU Arg AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Val Met

30. GCU UAC CAU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Arg Val Met

31. GCU UAC CAU Lys UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Arg Val Met

32. GCU UAC CAU UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Lys Arg Val Met

33. GCU UAC CAU His GUG UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Lys Arg Val Met

34. GCU UAC CAU GUG UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA His Lys Arg Val Met

35. GCU UAC CAU Arg GCA GUG UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA His Lys Arg Val Met

36. GCU UAC CAU GCA GUG UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Arg His Lys Arg Val Met

37. RF GCU UAC CAU GCA GUG UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Arg His Lys Arg Val Met

38. RF GCU UAC CAU GCA GUG UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Arg His Lys Arg Val Met

39. RF GCU UAC CAU GCA GUG UUU AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Arg His Lys Arg Val Met

40. RF GCU UAC CAU GCA EIWIT GUG UUU t-RNA-molecylen worden weer voorzien van hun juiste aminozuren AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA Arg His Lys Val Arg Met

41. Methionine kan afgeknipt worden. EIWIT Arginine Histidine Lysine Valine Arginine Methionine

42. EIWIT Aan elkaar geschakelde aminozuren Arginine m-RNA codonsAminozuur UAA  Stop CGU  Arginine CAC  Histidine AAA  Lysine CGA  Arginine GUA  Valine AUG  Methionine / Start Histidine Lysine Valine Arginine

43. Toepassingen

44. Voorbeelden van eiwitten • Keratine (in haar) • Insuline (hormoon dat suikerspiegel regelt) • Hemoglobine (zorgt voor zuurstofvervoer in bloed) • Myoglobine (zorgt voor zuurstofopname in spieren) • Actine en myosine (spiereiwitten) • Albumine (eiwit in eieren, kippeneiwit) • Collageen (zorgt voor stevigheid van cellen) • Groeihormoon (hormoon dat de groei stimuleert) • Chlorofyl (belangrijk bij fotosynthese) • Antilichamen (verdediging van het lichaam) • Spijsverteringsenzymen zoals: • amylase (voor vertering van zetmeel) • pepsine (voor vertering van eiwitten) • lipase (voor vertering van vetten)

45. INSULINE Insuline wordt geproduceerd door de alvleesklier, maar kan nu ook door bacteriën gemaakt worden.

46. Cys Cys Tyr Cys Cys -S-S- Val Glu Gln Thr Ser I le Leu I le Tyr Gln Leu Glu Ser -S-S- -S-S- Asn Asn His Leu Cys Ala Tyr Ser Glu Asn Leu Val Ala Gln Phe Val Arg Gly Leu Gly Val Lys Pro Tyr Phe Phe Thr His Glu Gly Sys Leu Insuline bestaat uit een aaneenschakeling van 51 aminozuren. (A-keten: 21 AZ)(B-keten: 30 AZ)

47. Driedimensionele structuur van insuline.Rood = A-ketenBlauw = B-keten.Gele bollen = disulfide- binding (-S-S-)

48. BACTERIE m-RNA voor proinsuline reverse transcriptase Recombinant DNA-molecule met genen voor proinsuline DNA voor proinsuline inbouw in plasmide De aanmaak van proinsuline door een bacterie (E. coli). Nadien kan men proinsuline omzetten tot insuline. Pancreas (alvleesklier)

49. GROEIHORMOON Via genetische manipulatie kan men cellen verplichten meer groeihormoon aan te maken.

50. doet een reuzenmuis (links) ontstaan die twee maal zwaarder is dan een gewone muis (rechts). micropipet met DNA-gen voor groeihormoon Kern van muizeneicel Pipet (zuigt eitje aan en houdt het zo op zijn plaats) Injectie van de genen voor groeihormonen in een bevruchte muizeneicel,