DNA Structure

DNA (deoxyribonucleïnezuur) is een groot molecuul dat de genen bevat die instructies voor de synthese van eiwitten coderen. De code bestaat uit een opeenvolging van het herhalen van subeenheden, of nucleotiden. Elk nucleotide heeft drie delen:

1. een fosfaatgroep (een zuur),
2. een suiker (in het geval van DNA, deoxyribose), en
3. een ring van koolstof-en stikstofatomen (de stikstof kan een binding met waterstof vormen, zodat het nucleotide basisch is).

een keten van nucleotiden (nucleïnezuren) wordt gevormd door de fosfaatgroep van een nucleotide te koppelen aan de suiker van een aangrenzend nucleotide. De basen steken uit aan de zijkant van de fosfaatsuiker backbone. De 3e component hierboven beschreven, de basis bestaande uit een ring van koolstof en stikstof atomen, komt voor in 4 vormen voor DNA. Deze basissen kunnen in twee klassen worden verdeeld: de purinebasissen (adenine en guanine), die dubbele ringen van stikstof en koolstofatomen hebben, en de pyrimidinebasissen (cytosine en thymine), die slechts één enkele ring hebben.

een DNA-molecuul bestaat uit twee polynucleotidekettingen die om elkaar heen zijn gerold in de vorm van een dubbele helix. De kettingen worden gehouden samen door waterstofbanden tussen purine en pyrimidine basissen – specifiek, wordt adenine in paren gerangschikt met thymine en wordt guanine in paren gerangschikt met cytosine. Zo is de ene keten in de dubbele helix complementair aan de andere.

van: www.thepepproject.net P = fosfaat; S = suiker

eiwitsynthese

DNA wordt “gelezen” door gebruik te maken van drie-base-sequenties om “woorden” te vormen die de productie van specifieke aminozuren sturen. Deze drie-basisopeenvolgingen, als drietallen, of codons worden bekend, worden geschikt in een lineaire opeenvolging langs DNA. Een lineair stuk DNA dat codeert voor een specifiek eiwit wordt een gen genoemd. Het geheel van genen in de menselijke bevolking wordt genoemd het menselijke genoom.

het grootste deel van het DNA bevindt zich in de celkern (een kleine hoeveelheid zit in de mitochondriën), maar de meeste eiwitsynthese vindt plaats in het cytoplasma van de cel. Aangezien de molecules van DNA te groot zijn om door het kernmembraan in het cytoplasma over te gaan, moet een bericht de genetische informatie van de kern in het cytoplasma dragen. Dit bericht wordt gedragen door de molecules van boodschappersRNA (mRNA; ribonucleic zuur), kleine single-stranded nucleic zuren die de codageinformatie van individuele genen bevatten. De passage van informatie van DNA aan mRNA in de kern wordt genoemd transcriptie omdat de opeenvolging van DNA van een individueel gen eigenlijk in een overeenkomstig RNA wordt getranscribeerd.

dan beweegt mRNA zich in het cytoplasma waar het de assemblage van een specifieke opeenvolging van aminozuren leidt om de proteã ne van het gen te vormen – dit proces wordt genoemd vertaling. Vertaling vindt plaats op ribosomen vrij in het cytoplasma of in bijlage aan het endoplasmic reticulum. Aldus, wordt de synthese van een proteã ne geregeerd door de informatie in zijn DNA, met de hulp van boodschappers (mRNA) en vertalers (tRNA).

in de kern wordt DNA getranscribeerd aan RNA. MRNA draagt de boodschap uit de kern aan het ribosoom in het cytoplasma waar tRNA helpt het bericht te vertalen om een proteã ne te maken.