Moleculaire genetica - de bouw van DNA - HAVO/VWO

[0:00]Welkom. Dit is de eerste video in een serie over moleculaire genetica en in die videoserie gaan we het hebben over DNA, over RNA en over eiwitten. Hoe kun je nu informatie coderen in het DNA en hoe kun je die informatie gebruiken om eiwitten te maken, zodat de cel een bepaalde functie kan uitvoeren? Dat zal het thema zijn van deze videoserie en in deze eerste video gaan we het hebben over hoe is DNA nu eigenlijk gebouwd. Nou, we gaan kijken naar een eukaryote cel en dan gaan we ons richten op met name de kern. Dus dat hetgeen wat we hier zien. Nou, die kern die bestaat uit kernplasma, omringd door een dubbel membraan van kern, eh van kernmembraan. Daarin zitten poriën, dus de gaatjes in, zodat er transport kan zijn van moleculen vanuit de kern naar het cytoplasma. En je ziet hier een wat donkerdere structuur, dat is de nucleolus, daar worden de ribosomen gemaakt. En hier in het kernplasma, daar vinden we DNA. Nou, dat DNA dat is altijd geassocieerd met bepaalde eiwitten, de histonen. Dat betekent dat dat DNA, dat zijn lange gerekte moleculen, die liggen gewikkeld rondom kleine bolvormige eiwitten en dat zijn de histonen. En dat zorgt ervoor dat dat DNA niet al te veel in elkaar verward raakt. Soms ligt het DNA heel losjes gewikkeld rondom de histonen, dat is eigenlijk op het, nou dat is de normale situatie in de cel. Maar op het moment dat die cel moet gaan delen, dan wordt dat DNA veel strakker rondom die histonen gewikkeld, dan spreken we over DNA condensatie. En dan kun je dat DNA ook daadwerkelijk zien in de vorm van chromosomen. Hè, je hebt misschien wel eens gekeken naar een delende cel en dan zie je een aantal chromosomen liggen in zo'n kern. Maar dat zie je alleen maar tijdens de celdeling. Buiten de celdeling om ligt het DNA veel losser gewonden rondom de histonen en dan kun je dat eigenlijk niet zien met een lichtmicroscoop. Ja. Als we in gaan zoomen op dat DNA. Hier zien we een chromosoom en we gaan steeds verder inzoomen en uiteindelijk dan zie je hier ligt dat DNA. De DNA bestaat uit een tweetal ketens, we spreken ook wel eens over een dubbele helix. Die twee ketens die zijn met elkaar verbonden en dat vormt een, hier gaat dat zich wikkelen rondom zijn eigen as, dan krijg je een beetje een wenteltrappetje en dit is wat we de dubbele helix noemen. Nou, die dubbele helix, die begint zich te wikkelen rondom histonen en dat geheel begint zich om zichzelf te wikkelen en dan krijg je een steeds groter geheel en die uiteindelijk wordt dat dan eens één van die 46 chromosomen die we in onze cel hebben. We hebben er 46, maar we hebben wel 23 paar, dus we hebben elke keer twee chromosomen die min of meer dezelfde informatie bevatten. Dat wil zeggen, ze bevatten dezelfde genen. Hè, neem als voorbeeld het gen voor haarkleur. We hebben één bepaald chromosoom van die 23, daar staat het gen voor haarkleur op. We hebben er twee in dat chromosomenpaar, dus we hebben twee keer dat gen of twee keer dat een variant van dat gen. Nou, de ene variant kan coderen voor blond haar bijvoorbeeld, terwijl de andere variant codeert voor bruin haar, dat kan. Ze kunnen ook allebei coderen voor blond haar, ze kunnen allebei coderen voor bruin haar of voor zwart haar, maar je hebt in elk geval voor elke eigenschap, voor elk gen, heb je twee varianten die al dan niet verschillend kunnen zijn. Nou, eh en dat is dus een beetje de basis van die chromosomen. Eh dat DNA dat is opgebouwd uit nucleotiden. Dat zijn de een beetje de basisbouwstenen van het DNA. DNA is een afkorting van deoxyribonucleic acid. Eh en die D dat duidt op het eerste onderdeel van zo'n nucleotide, namelijk een suikermolecuul, desoxyribose, dat is een soort suiker. Aan het desoxyribose zit een fosfaatgroep en aan die fosfaatgroep daar zit weer gekoppeld een stikstofbase. Nou, als je hier naar het plaatje kijkt, die eh die cylindertjes, die pinnetjes die je ziet, dat is die stikstofbase. Hè, dus dat zijn eigenlijk als je dit als een trappetje ziet, zijn dat de sporen van de trap, de treeders. De zijkanten van die trap, die worden gevormd door desoxyribose en fosfaat, dus je kunt je voorstellen, je hebt hier bijvoorbeeld een desoxyribose. Je hebt hier een eh fosfaat, je hebt een desoxyribose, je hebt hier een fosfaat, een desoxyribose, een fosfaat et cetera. Dus dit vormt eigenlijk de ruggengraat van het molecuul. En dat zie je aan de andere kant ook, hier heb je ook een desoxyribose, een fosfaat, een desoxyribose, een fosfaat. Hè, het ligt hier om en om. En hier ligt dan je stikstofbase en hier ligt een stikstofbase en daar ligt een stikstofbase. Nou, van die stikstofbasen hebben we er vier. We hebben adenine, thymine, cytosine en guanine. En die twee die vormen paardjes of die vier die vormen paardjes, adenine en thymine zijn altijd met elkaar verbonden. Stel je voor, dit is adenine, dan moet dat thymine zijn, dan is dit weer adenine en dan is dat thymine. Hier zien we een andere kleur. Nou, stel je voor dit is cytosine, dan moet dit guanine zijn. Dan zien we ook hier weer guanine en daar cytosine, dus ook dit vormt een paartje. Dat zijn vaste paarden. Dus adenine kan alleen maar binden aan thymine en door die binding tussen die twee stikstofbasen kun je die twee helften van zo'n DNA molecuul aan elkaar verbinden. Nou, ik heb hem hier iets schematischer gezet en dat is ook de het model waarmee we de komende video's gaan werken. Hier zien we onze ruggengraat hè, dus hier hebben we onze desoxyribose, onze fosfaatgroep, onze desoxyribose en fosfaat et cetera. En hier hebben we de stikstofbase thymine, dat is de T, adenine, de A, cytosine, de C en guanine, de G. Dat is eigenlijk een modelletje van een eh DNA molecuul. Dan heb ik hier nog wel bijgezet een vijf accent noemen we dat en een drie accent en dat zegt iets over de richting van het molecuul. En die richting die hebben we straks nodig op het moment dat we gaan kijken hoe DNA wordt gekopieerd of hoe je van een bepaald gen een klein kopietje maakt, dus een een RNA molecuul ervan maakt. Dan zul je zien dat die processen van dat kopiëren die gaan altijd in dezelfde richting en daarvoor moet je wel weten hè, wat is nou de kop van het molecuul en wat is de staart. En daarvoor gebruiken we de 5 en de 3. Nou, voor wie zich afvraagt waar komt dan die 5 en die 3 vandaan. Als je het suiker desoxyribose neemt, dan heeft dat een aantal C-moleculen, een aantal koolstofmoleculen en binnen de scheikunde is het eh gebruikelijk om in zo'n koolstofring de de koolstofatoom een nummertje te geven. En dat betekent dat hier het uiteinde aan de drie accent, die drie dat duidt erop dat aan die derde C, aan de derde koolstofatoom, daar zit een vrije groep. Dat kan zijn een eh fosfaatgroep bijvoorbeeld en aan deze kant zit dan de vijf accent, zit een vrije groep. Nou, wil je dit nou in iets meer detail zien, dan raad ik je aan, pak je Binas, pak tabel 71C en dan zie je dit zelfde molecuul in iets meer detail. Hè, dat is handig om een beetje een beter beeld te krijgen van hoe werkt het molecuul. Is niet zo handig op het moment dat je gaat kijken naar replicatie en naar transcriptie, dus kopieermechanisme en daarvoor gebruik ik hier een iets wat simpeler model. Maar hou gewoon je Binas erbij en kijk daar af en toe eens een keer naar. Nou, ik hoop dat het duidelijk was hè, tot zover dus eh wat uitleg over de bouw van DNA. In de volgende video gaan we kijken hoe het DNA wordt gekopieerd. Tot dan.