Biochemie/DNA en RNA

DNA

Wat is DNA?

DNA staat voor Deoxyribo Nucleic Acid. Vrij vertaald is dat Desoxyribonucleïnezuur. DNA is de drager van het erfelijk materiaal. Dit bepaalt je bloedgroep, de kleur van je ogen, kans op bepaalde erfelijke ziekten ... Het bepaalt dus heel je uiterlijk en nog veel meer. DNA bevat alles over hoe je lichaam gemaakt wordt en dat in één macromolecule. Een gen is een deel van het DNA. De grootte van het gen kan enorm varieren. De mens bezit ongeveer 30.000 genen.

Ontdekking

Men begint te spreken over DNA vanaf 1800, toen is het DNA gevonden. Eerst geloofde men niet dat dit de drager van het erfelijk goed is, omdat ze de molecule te simpel vonden of omdat men niet geloofde in erfelijk overdraagbaarheid. Pas in 1952 werd het duidelijk dat DNA wel degelijk het erfelijk goed bevatte door een onderzoek van Alfred Hershy en Martha Chase. Zij toonden aan dat een virus alleen door middel van DNA een cel kon besmetten. Sindsdien is het DNA al meerdere malen onderzocht en is de kennis van DNA dramatisch toegenomen.

(Chemische) structuur

De structuur van DNA is eigenlijk redelijk simpel. Het is ook daarom dat men eerst niet wilde geloven dat dit ons erfelijk goed bevatte.

Het DNA bestaat maar uit 3 componenten:

1. een fosfaatgroep (H₃PO₄ / H₂PO₄^- / HPO₄^2- / PO₄^3-)

2. een desoxyribose (een pentose)

3. een stikstofbase

Aan iedere desoxyribose-groep zit een van de vier basen: Adenine (A), Thymine (T), Cytosine (C) of Guanine (G). Er komen dan 2 basen tegenover elkaar te liggen, verbonden door een waterstofbinding. Niet elke base kan willekeurig aan een ander komen te hangen. Altijd A(denine) tegenover T(hymine) en G(uanine) tegenover C(ytosine) oftewel: A-T en G-C.
De chemische structuur van DNA werd in 1953 door James D. Watson en Francis H.C. Crick ontrafeld. het originele artikel verscheen in Nature van april 1953.Hier vind je het originele artikel in PDF-formaat

RNA

Wat is RNA?

Het DNA zit in de celkern maar moet eigenlijk ook daar buiten gebruikt kunnen worden. Dit is niet mogelijk, omdat DNA veel te groot is om uit de celkern te komen. De oplossing hiervoor is RNA. RNA is eigenlijk gewoon een kopie van een klein stukje van het DNA dat uit de celkern kan worden gebracht, waardoor andere eiwitten deze instructies kunnen lezen en nieuwe eiwitten kunnen maken. Er zijn 3 typen RNA: 1. mRNA (messenger) 2. tRNA (transfer) en 3. rRNA (ribosomaal) mRNA wordt door ribosomen gelezen om er een bepaald eiwit van te maken. tRNA brengt een anticodon naar het ribosoom waar als gevolg daarvan een aminozuur wordt gekoppeld. Zo wordt telkens door een ribosoom een aminozuur gekoppeld aan het volgende aminozuur. Uiteindelijk komt er een zogenaamd stopcodon waardoor de ribosomen stoppen. Het eiwit is in ruwe vorm beschikbaar. Afhankelijk van de plaats en de functie waar het betreffende eiwit nodig is ondergaat het eiwit nog enkele bewerkingen en tenslotte geschikt is. Let echter op: in RNA is de T(hymine) vervangen door U(racil). Daardoor zijn DNA en RNA makkelijk uit elkaar te houden. Voorbeelden van eiwitten die zo ontstaan zijn: enzymen, structuureiwitten, hormonen, bloedeiwitten zoals hemoglobine en eiwitten die een rol spelen bij de afweer (immuunsysteem).

Organismen die een celkern bezitten (om het DNA zit een kernmembraan) worden eukaryoot genoemd. Voorbeelden; dieren, planten, schimmels zowel eencellig als meercellig. Organismen die geen celkern bezitten (om het DNA zit geen kernmembraan), worden prokaryoot genoemd. Voorbeeld: eencellige en meercellige bacterien.