Transcript E) Les 1: Struktuur van DNA

Kodering vir Lewe
Inleiding
Nukleïensure is baie spesiale chemiese verbindings in selle
wat inligting vir die volgende funksies bevat ...
• om sellulêre aktiwiteite te beheer, en
• is verantwoordelik vir die oordra van oorerflike
kenmerke.
Alle nukleïensure word opgebou deur ‘n reeks eenvoudige,
herhalende eenhede (monomere), genoem nukleotiedes
wat aanmekaar gekoppel word om lang kettings te vorm.
Kodering vir lewe
1
2
Nukleïensure
Daar is twee soorte nukleïensure ...
Deoksiribonukleïensuur (DNS/DNA).
Hierdie nukleïensuur is die hoofkomponent van
chromosome. Word hoofsaaklik in die selkern/nukleus
gevind. ‘n Klein hoeveelheid kom ook in die
mitochondria en chloroplaste voor. Daar is twee soorte
nl. koderende DNA wat proteiene vorm en niekoderende DNA.
Ribonukleïensuur (RNS/RNA).
Is verantwoordelik vir die ‘lees’ van die DNS-/
DNA-inligting. Kom in die selkern/nukleus en sitoplasma
van selle voor.
Algemene bou van nukleotiedes
Nukleotiedes is die boustene (monomere) van die
twee verskillende nukleïensure (RNA en DNA). Die
beste manier om die bou van DNA en RNA te
begryp is om die nukleotiedes te bestudeer. Elke
nukleotiede bestaan uit drie dele:
• ‘n suikermolekuul,
• ‘n fosfaatgroep,
• ‘n stikstofbasis.
Fosfaatgroep
Stikstofbasis
Suiker
Detail van die 3 dele van ‘n nukleïensuur
1. Fosfaatgroep
DNA en RNA het dieselfde fosfaatgroep, wat
aangrensende suikers aanmekaar in ‘n baie
lang ketting bind.
2. Suikers
Deoksiribose suiker kom slegs in DNA voor.
Ribose suiker kom slegs in RNA voor.
DNA = Deoksiribose
RNA = Ribose
3. Stikstofbasisse
Een voorbeeld van ‘n stikstofbasis kom voor in
elke nukleotied. Hierdie basisse dra die
gekodeerde genetiese boodskap.
Twee soorte basisse kom voor, naamlik,
3.1 Purienbasisse:
Purienbasisse het ‘n dubbelring-struktuur, die
langer basis.
G
Twee voorbeelde, naamlik, Adenien en
Guanien.
3.2 Pirimidienbasisse
Pirimidienbasisse bestaan uit ‘n enkelringstruktuur, die korter basisse.
T
Twee voorbeelde vir DNA:
Sitosien en Timien.
Twee voorbeelde vir RNA:
Sitosien en Urasiel.
Vergelyk stikstofbasisse tussen DNA
en RNA
DNA
Adenien
Timien
Sitosien
Guanien
RNA
Adenien
Urasiel
Sitosien
Guanien
In RNA word Timien vervang deur Urasiel
DNA-struktuur
Fosfaatgroep bind
twee suikers
aanmekaar
Deoksiribose suiker
Twee swak
waterstofbindings
Drie swak waterstofbindings
Komplementêre
stikstofbasisse
‘n Vereenvoudigde diagrammatiese voorstelling van ‘n
gedeelte van ‘n DNA-molekuul
Hoe koppel die nukleotiedes in ‘n DNA-molekuul:
Eerste stap: In ‘n enkele string.
Die deoksiribose suiker van een nukleotied verbind met die fosfaatgroep van die
volgende nukleotied. Hierdie nukleotiedes word saamgebind deur ‘n sterk suikerfosfaatbinding.
Fosfaatgroep
koppel twee
suikers saam
Tweede stap: Vorming van ‘n dubbele string.
‘n Enkele string word saamgevoeg aan ‘n ander string deur middel van
komplementêre stikstofbasisse. Hierdie komplementêre basisse word verbind
deur middel van swak waterstofverbindings.
Die fosfaatgroep en die
suikermolekuul vorm die
bene en die
stikstofbasisse die
trappe van die leer.
Die twee stringe
saamgevoeg vorm ‘n
leervormige struktuur.
Paring van stikstofbasisse in ‘n DNAmolekuul (komplementêre basispare)
• ‘n Purienbasis (lang) en ‘n pirimidienbasis (kort)
paar met mekaar. Hoekom? Wat is die rede?
(Verseker dat die spasie/wydte tussen die twee bene van
die leer dieselfde bly)
• Timien (kort) paar altyd met Adenien (lang).
• Sitosien (kort) paar altyd met Guanien (lang).
Paring van stikstofbasisse
Adenien
paar met
timien
Guanien
paar met
Sitosien
Die totale lengte van DNA in soogdierselle is ±
2 meters – in jou liggaam ±10 miljard km.
Getal stikstofbasisse in ‘n DNA-molekuul
Omdat die stikstofbasisse altyd in ‘n spesifieke manier in ‘n DNA-molekuul
paar, is die volgende afleidings belangrik:
Die aantal sitosienbasisse in ‘n spesifieke DNA-molekuul is gelyk aan?
Die aantal guanienbasisse.
In ‘n spesifieke DNA-molekuul is die aantal Adenienbasisse = ?
Die aantal timienbasisse.
Opsomming: Timien (T) = Adenien (A)
Guanien (C) = Sitosien (C)
In die sel is die DNA molekuul nie ‘n plat, leervormige struktuur nie. Dit is
gekronkel/gedraai en vorm ‘n dubbele heliks. Bestudeer die twee
onderstaande diagramme.
Eienskappe van ‘n DNS/Amolekuul
• Is ‘n baie lang molekuul
• Het ‘n dubbele heliks-vorm
• Volgorde waarin basispare kan voorkom is
bykans onbeperk.
• Daar is eweveel sitosienbasisse as guanienbasisse en eweveel adenienbasisse as
timienbasisse in ‘n spesifieke DNS-molekuul.
• Dieselfde genetiese inligting word deur DNAreplisering en seldeling van een sel na ‘n ander
en van een geslag na die volgende oorgedra
Rol van koderende DNS/A
(wat proteïene kodeer)
• DNA dra die kode vir alle oorerflike eienskappe
op die chromosome en word gene genoem.
• DNA beheer die struktuur en funksionering van
‘n sel deur middel van die proteïene wat
vervaardig word volgens die volgorde van basisse
in die DNA-molekuul
• Koderende DNS/A vervaardig bRNS (koderende
RNS).
Rol van nie-koderende DNS/A
• Nie-koderende DNS molekules is komponente
van ‘n organisme se DNS wat nie vir proteïene
kodeer nie.
• Tog, is dit vir dekades bekend dat baie niekoderende DNS funksioneel is (‘n funksie het).
• Sommige nie-koderende DNS word omgeskakel
in funksionele nie-koderende RNS molekules
soos bv oordrag-RNS en ribosomale RNS,
terwyl ander se funksies is nog onbekend.