H16.2 Flashcards
Nucleotiden per winding dubbele helix
10,5
Eiwit interactie dubbele helix
Binden aan een specifieke sequentie in de grote groeve
Waarom kunnen eiwitten wel grote groeves herkennen, maar niet kleine
In de grotere groeves zitten vier verschillende groepen, terwijl de kleine er twee heeft
Helix-turn-helix motif
Herkenningshelix bindt aan de sequentie in de grote groeve, tweede helix na de turn stabiliseert door hydrofobe interactie
Structuurvarianten DNA
B, D en Z
B-DNA
-Meest voorkomend
-Rechtsdraaiend
-10,5 basen/winding
-Major+minor groove
Z-DNA
-Z = zigzag van suiker-fosfaat ruggengraat
-Linksdraaiend
-12 basen/winding
-Langer en dunner dan B-DNA
A-DNA
-Korter en dikker dan B-DNA
-In feite de structuur van DNA-RNA en RNA-RNA dubbele helix
-Rechtsdraaiend
-11 basen/winding
-Basen staan in hoek
Ribose probleem B-DNA
Door het ontbreken van een OH-groep ontstaat een sterische hindering en is B-DNA niet meer de optimale vorm
B-DNA -> Z-DNA
Transiënte (tijdelijke) omzetting kan leiden tot genactivatie
Supercoiling
Oprollen/terugdraaien van DNA om te compacteren
Positive supercoil
Draaiing in dezelfde richting als de dubbele helix
Negative supercoil
Draaiing in tegengestelde richting als de dubbele helix
Coil circulaire DNA moleculen
Steeds negatief supercoiled in vivo
Coil lineair DNA
Hoofdzakelijk opgeslagen als negatieve supercoil
Effect ontbinding H-bruggen DNA
Negatieve en positieve supercoiling aan beide kanten
Topoisomerase I
Breekt enkele zijde van een dubbele helix om supercoil om te draaien
Topoisomerase II
Breekt beide zijden dubbele helix om supercoil om te draaien
Tm (smelttemperatuur)
De temperatuur waarbij de helft van dsDNA enkelstrengig is
Temperatuur renaturatie
-Spontaan bij verlaging temperatuur
-Gebruikt in biotechnologie met snuffelmolecule in bv FISH techniek
FISH
-Maak een probe met fluorescentie dat dsDNA is
-Denatureer het te onderzoeken DNA
-Laat het binden met de probe en voila
Probe bij FISH techniek
Kan dsDNA zijn, maar ook RNA
Hoe hoger (G+C)%, …
Hoe hoger de Tm, want strengen worden samengehouden dmv 3 H-bruggen ipv 2
Hoe groter het gehalte naburige G en C nucleotiden binnen een DNA streng, …
Hoe hoger de Tm door base stacking, wat het sterkst is bij G en C samen
Hoe hoger het gehalte nucleotiden dat een correte baseparing ondergaat tussen 2 DNA strengen, …
Hoe hoger de Tm
Aantal baseparen bacterieel DNA
4,6 miljoen in tegenstelling tot de 3 miljard bij menselijk DNA
Eigenschappen bacterieel chromosoom
-Negatief supercoiled
-Gebonden aan en gewikkeld rondom kleine basische eiwitten
-gevouwen in groot aantal lussen
Baseparen in loop negatieve supercoil bacterieel DNA
20.000
Nucleosoom
DNA + histonen
Histonen
Kleine basische eiwitten, het negatief geladen DNA bindt sterk aan de positief geladen histonen
Chromatine
DNA + eiwitten, volledig gecondenseerd chromatine is een chromosoom
Histonen/nucleosoom
8 histonen, wat leidt tot 146 baseparen
Linker DNA
DNA tussen twee histonen
Pakkeringsgraad
De relatief ingekorte lengte van de DNA streng
Histon-code
Combinatie van alle covalente modificaties van histon-staarten, direct of indirect effect op chromatine-compactering
Acetylering van histonen
Toevoeging van acetylgroep aan histonstaarten -> verlies van + lading -> meer open chromatine
Methylering van histonen
Toevoegen van methylgroep -> dichter chromatine
Histon eiwit recrutering
Eiwitten met een bromodomein worden aangetrokken tot acetyl, chromodomein tot methyl -> histon-histon interacties vergroot of verkleint
Chromatine-remodelleer complexen
-Bestaan uit factoren
-Verandert de organisatie en/of de positie van nucleosomen
-Werking gekoppeld met ATP hydrolyse
Werking chromatine-remodelleer complexen
-Verschuiven van het DNA rondom het octameer -> herpositionering van nucleosomen
-Verwijderen van octameer -> aantal nucleosomen daalt
-Vervanging van histonen door histone varianten
HAT
Histone acetyltransferase
HDAC
Histone deacetylase
KMT
Histone methyltransferase, methyleren lysine van histonen
KDM
Histone demethylasen, demethyleren lysine van histonen
Euchromatine vs heterochromatine
Euchromatine is minder compact dan heterochromatine
Armen chromosoom
p-arm -> bovenste
q-arm -> onderste
Constitutief heterochromatine
Deel van het DNA dat geen genen bevat en daarmee permanent heterochromatine is -> genen kunnen niet afgelezen worden
Facultatief heterochromatine
Deel van het DNA dat genen bevat die tijdelijk uitgezet zijn -> reversibele heterochromatine en genen kunnen niet afgelezen worden
Tandem repetitief DNA
-Ca. 15%
-Naast elkaar geplaatst
Verspreid repetitief DNA
-Ca. 44%
-Uitelkaar liggend en bestaat uit verschillende transposons
Regulier satelliet DNA (trep DNA)
-Totale lengte 10^5-10^7
-<10 bp/repeat
-Bv. in centromeren en telomeren
Minisatelliet DNA (trep DNA)
-Totale lengte 10^2-10^5 bp
-10-100 bp/repeat
Microsatelliet DNA (trep DNA)
-Short tandem repeats STR’s
-Totale lengte 10-100 bp
-1-10 bp/repeat
VNTR
Variable number of tandem repeats
Transposon
-Soms springende genen genoemd
-Een mobiel genetisch element dat zich kan verplaatsen in het genoom
Replicatieve transpositie
Het transposon wordt gekopieerd en vervolgens geïnsereerd op een andere plaats in het genoom
Conservatieve transpositie
Het transposon wordt uitgeknipt en geïnsereerd op een andere plaats in het genoom
Indeling transposons
-Mechanisme van transpositie
-Intermediair: gebaseerd op de verplaatser -> DNA of retro (RNA)
-Autonomie: autonoom of niet-autonoom
Autonome transposons
Transposon codeert voor alle eiwitten die nodig zijn voor de transpositie
Niet-autonome transposons
Transposon codeert NIET voor de eiwitten die nodig zijn voor de transpositie
Intermediaire transposons percentages
3% DNA transposons (inactief) en >40% retrotransposons (hoofdzakelijk inactief)
LINEs
-Long interspersed nuclear elements
-Variant retrotransposons
-Meest voorkomende groep is LINE-1 (L1) retrotransposons -> 6000-8000 bp, ca. 500.000 (on)volledige kopieën, ongeveer 20% van humaan genoom, autonoom
SINEs
-Short interspersed nuclear elements
-Meest voorkomende groep van de retrotranspsons zijn de Alu sequenties
Alu sequenties
± 300 bp, ± 1 milj kopieën, ± 10% van humaan genoom, niet autonoom
Eigenschappen humaan mitochondriaal DNA
-Ca. 16500 basenparen
-Circulair dsDNA, 37 genen
-5% van alle RNAs en eiwitten die nodig zijn in de mitochondria via dit DNA
-De DNA bar code (648 bp) is uniek voor elke soort
Nucleaire periferie
Associatie van binnenste kernmembraan met constitutief (centromeren + telomeren) heterochromatine
Eigenschappen kernporiën
-3000-4000 poriën/kern
-120 nm diameter
-Moleculen gaan in en/of uit de kern via de kernporiën
Structuur kernporiën
-Een wiel aan beide kanten
-Verankerd met eiwitten in de kernenvelop
Transport door kernporiën
-Zowel import als export
-Passief: diffusie, geen energie nodig, tot 9nm diameter -> diffusie van eiwitten tot ca. 30 kDa
-Actief: via transportreceptoren (importine, exportine, NTF2), energieverbruik, tot ca. 26nm diameter
Importine bindt
-NLS (nucleair localisatie signaal)
-FG-nucleoporinen
-Ran-GTP
Importine cyclus
1.Importine bindt NLS eiwit
2.Importine complex gaat de nucleus in via kernporie
3.NLS eiwit losgemaakt na binding Ran-GTP
4.Nieuw importine complex nucleus uit via kernporie
5.Importine complex -> Ran-GDP + Pi + importine
GAP
-GTPase-activating protein
-Onder andere in cytosol dat de hydrolyse van GTP bevordert (vrijkomen van energie)
GEF
-Guanine-nucleotide exchange factor
-Bevordert de Ran-GTP binding, de vrijstelling van NLS-cargo en binding van NES-cargo
Nucleus export RNA eiwitten stappen
1.Exportine bindt met Ran-GTP en cargo RNA-eiwit door binding van de NES
2.Complex bindt aan FG-nucleoporinen en gaat door de kernporie
3.Complex ontbonden in cytosol in Ran-GDP + Pi + exportine + cargo RNA-eiwit
5. Exportine gaat terug de cel in door te binden aan de FG-nucleoporinen
Nucleaire transportfactor 2 (NTF2)
Transporteert Ran-GDP naar de celkern
Nucleaire matrix
Onoplosbaar vezelig netwerk na behandeling met detergert en nuclease
In situ hybridisatie
Chromosoom territoria, variëren van cel tot cel + afhankelijk van de omstandigheden
Nucleaire lamina
-Vezelvormig netwerkstructuur aan de binnenkant van het ‘inner’ nucleair membraan
-Opgebouwd uit lamine-eiwitten (vormen intermediaire filamenten) en membraaneiwitten
-Essentieel voor het in stand houden van de structuur van de celkern
Nucleolus
-Subnucleaire structuur, zonder membraan
-‘Ribosoom fabriek’ van de cel
-Tot 25% van volume nucleus, afhankelijk van activiteit
-Bestaan uit fibrillen (rRNA synthese en pre-rRNA processing) + granulen (assemblage van (pre-)ribosomale subeenheden)
