EIWITSYNTHESE

De cel: bouwsteen van het leven

LEV

ER

OO

GH

UIDH

ER

SEN

EN

DA

RM

BLO

ED

Hetzelfde DNA in elke cel

De cel

membraan

kern

organellen

DNA-molecuul (chromosoom)

Cel

Kern

Gen

Chromosomen

DNA

DNA-molecuul (chromosoom)

Chemische basen

Gen

AT

CG

De bouwstenen van DNA

Kern

DNA basen mRNA

DNA

eiwit

Ribosoom

Celmembraan

Gen

Aminozuur-keten (= eiwit)

DNA RNA eiwit

DNABenodigdheden

ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

Knipenzym X

m-RNA-polymerase

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

Knipenzym Y

ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

DNA bestaat uit een aaneenschakeling van nucleotiden (Nucleotide = desoxyribose + fosfaat + organische base).

Alleen de organische basen zijn afgebeeld.

Waterstofbruggen worden verbroken.

3 waterstofbruggen tussen Guanine en Cytosine

2 waterstofbruggen tussen Adenine en Thymine

DNA heeft een richting, dit wordt de 5’- 3’ richting genoemd. De richting van een streng is altijd het tegenovergestelde van

de streng die ernaast ligt.

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

3’ ‘5

’35’ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

primair messenger-RNA

m-RNA-polymerase schuift over DNA-enkelstreng en maakt primair m-RNA via een polymerisatieproces.

AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

3’

’35’

’5

ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

primair messenger-RNA

5’ ’3

ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

5’ ’3

ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

primair messenger-RNA

5’ ’3

ATGGTATGAATATATACGAAAACACCCTTAA

TACCATACTTATATATGCTTTTGTGGGAATT

AUGGUAUGAAUAUAUACGAAAACACCGUUAA

DNA

primair messenger-RNA

5’ ’3

AUGGUACGAAAACACCGUUAA

messenger-RNA

m-RNA bestaat uit aan elkaar geschakelde nucleotiden(nucleotide = ribose + fosfaat + organische base).

De organische basen zijn:

U: uracil (i.p.v. thymine bij DNA)A: adenine G: guanineC: cytosine

5’ ’3

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

m-RNA

ribosoom

t-RNA

Benodigdheden

RF

RF = Release Factor

30 S

50 S

Anti-codon

CodonCodonCodon Codon Codon Codon Codon

Aminozuur

5’ ’3

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

AUG = startcodon

UAA = stopcodon

Valine

Arginine

Lysine

Histidine

Arginine

Methionine

Een codon (triplet) komt overeen met een bepaald aminozuur of duidt start en stop aan.

Waarom 3 basen

per codon???

5’ ’3

Eiwitten zijn opgebouwd uit 20 verschillende aminozuren.

Hoeveel basen moet ik combineren om 20 verschillende mogelijkheden te hebben?

1 base? A,U,C of G 4 combinaties

2 basen? AU,UU,CU,GU AA,UA,CA,GAAC,UC,CC,GCAG,UG,CG,GG

16 combinaties

3 basen dan?

Ja! Want dat levert 4×4×4 (43) mogelijkheden dus 64 combinaties en dat is zat om voor alle aminozuren te coderen.

Eerste base

(5’begin)

Tweede base Derde base

(3’einde)U C A G

U UUU (Phe) fenylalanine UCU (Ser) Serine UAU (Tyr) Tyrosine UGU (Cys) Cysteïne U

UUC (Phe) fenylalanine UCC (Ser) Serine UAC (Tyr) Tyrosine UGC (Cys) Cysteïne C

UUA (Leu) Leucine UCA (Ser) Serine UAA STOP UGA STOP A

UUG (Leu) Leucine UCG (Ser) Serine UAG STOP UGG (Trp) Tryptofaan

G

C CUU (Leu) Leucine CCU (Pro) Proline CAU (His) Histidine CGU (Arg) Arginine U

CUC (Leu) Leucine CCC (Pro) Proline CAC (His) Histidine CGC (Arg) Arginine C

CUA (Leu) Leucine CCA (Pro) Proline CAA (Gln) Glutamine CGA (Arg) Arginine A

CUG (Leu) Leucine CCG (Pro) Proline CAG (Gln) Glutamine CGG (Arg) Arginine G

A AUU (Ile) Isoleucine ACU (Thr) Threonine

AAU (Asn) Asparagine AGU (Ser) Serine U

AUC (Ile) Isoleucine ACC (Thr) Threonine

AAC (Asn) Asparagine AGC (Ser) Serine C

AUA (Ile) Isoleucine ACA (Thr) Threonine

AAA (Lys) Lysine AGA (Arg) Arginine A

AUG (Met) Methionine START

ACG (Thr) Threonine

AAG (Lys) Lysine AGG (Arg) Arginine G

G GUU (Val) Valine GCU (Ala) Alanine GAU (Asp) Asparaginezuur

GGU (Gly) Glycine U

GUC (Val) Valine GCC (Ala) Alanine GAC (Asp) Asparaginezuur

GGC (Gly) Glycine C

GUA (Val) Valine GCA (Ala) Alanine GAA (Glu) Glutaminezuur GGA (Gly) Glycine A

GUG (Val) Valine GCG (Ala) Alanine GAG (Glu) Glutaminezuur GGG (Gly) Glycine G

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

AUG = startcodon

Het m-RNA zal door het ribosoom heen 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.

MetVal

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Val

Met

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val Arg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

Arg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

LysArg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

Arg

Lys

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

Arg

Lys His

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

Arg

Lys

His

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

Arg

Lys

His Arg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

Met

Val

Arg

Lys

His

Arg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

RF

Met

Val

Arg

Lys

His

Arg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

RF

MetVal

Arg

Lys

His

Arg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

RF

MetVal

Arg

Lys

His

Arg

AUG GUA CGA AAA CAC CGU UAA

RF

EIWIT

t-RNA-molecylen worden weer voorzien van hun juiste aminozuren Met

Val ArgLys

His

Arg

EIWIT

Methionine

Valine Arginine

Lysine

Histidine

Arginine

Methionine kan afgeknipt worden.

m-RNA codons Aminozuur

UAA Stop

CGU Arginine

CAC Histidine

AAA Lysine

CGA Arginine

GUA Valine

AUG Methionine / Start

EIWIT

Aan elkaar geschakelde aminozuren

Valine

Lysine

Arginine

Histidine

Arginine

EIWIT

Bestaat natuurlijk niet uit 5 aminozuren maar veel meer.

Eiwitten zijn de belangrijkste stoffen in cellen.Ze bestaan uit een ketting van aminozuren.Het aantal aminozuren en de volgorde bepaalt het soort eiwit.In een mens zitten zo’n 300.000 verschillende eiwitten.

Voorbeelden:

Hemoglobine; De zuurstoftransporteur in rode bloedcellen

Myosine (Links) en Actine (hieronder) de Bouwstenen van al je spieren!!!