DNA bevindt zich in cellen in de vorm van chromosomen. Chromosomen kunnen miljoenen baseparen bevatten. Door middel van de replicatie wordt het DNA in een chromosoom gekopieerd. De replicatie gaat vooraf aan de celdeling.
Bij de mens bevindt het DNA zich in de kern van iedere cel (Wikipedia). Iedere cel in ons lichaam heeft één kern (Wikipedia) en het DNA in de kern van alle cellen bevat hetzelfde DNA. Het totale DNA van een organisme wordt het genoom (Wikipedia) genoemd.
Bij Eukaryoten (de "hogere" organismen zoals planten, dieren, schimmels en protisten) bevindt zich het belangrijkste DNA in de celkern (nucleus - vandaar ook nucleïnezuur). Daarnaast is er DNA in de mitochondriën (het mtDNA) en de eventueel aanwezige plastiden (het cpDNA).
Replicatie is het proces waarin DNA verdubbeld wordt. Het vindt plaats in alle levensvormen en is de basis voor de instandhouding van het erfelijk materiaal. Het DNA repliceert zich in de S-fase van de celcyclus.
In alle cellen van je lichaam zitten even veel (46) chromosomen. Chromosomen zijn gedurende het grootste deel van de celcyclus gewoon DNA. Elke cel van je lichaam bevat 46 strengen DNA of 46 chromosomen. De chromosomen komen paarsgewijs voor, de zogenaamde homologe chromosomen.
Zij geven al je erfelijke eigenschappen door, zoals je haar- en oogkleur. DNA komt voor in iedere cel van ieder mens, dier, plant en schimmel. Het bepaalt grotendeels wat er gebeurt in je lichaam: het is als het ware het ontwerp voor je bestaan. Binnen in het DNA zit een genetische code die voor iedereen uniek is.
Cellen van eukaryoten bestaan uit een celmembraan dat het cytoplasma omgeeft. Het cytoplasma bestaat uit cytosol waarin zich de celorganellen (bijvoorbeeld de celkern) bevinden. In de cellen van bacteriën, schimmels en planten wordt de celmembraan nog omgeven door een extra, relatief dikke, celwand.
Een van deze methoden, de polymerase kettingreactie (PCR) maakt gebruik van het enzym DNA-polymerase dat ook tijdens normale celdeling het DNA van de cel kopieert. Het DNA wordt in dat proces opengeritst door een helicase, waarna het DNA-polymerase een complementaire streng DNA produceert.
RNA versus DNA
RNA is een afkorting voor ribonucleïnezuur. Het lijkt erg op DNA. Een RNA-keten is net als DNA opgebouwd uit vier verschillende bouwstenen, nucleotiden. Maar anders dan DNA heeft RNA naast adenine (A), cytosine (C) en guanine (G), en het nucleotide uracil (U) in plaats van thymine (T).
Het DNA is de naam voor het zogenaamde boekje wat in al onze lichaamscellen aanwezig is en waarin precies staat beschreven hoe ons lichaam opgebouwd is en hoe verschillende onderdelen van ons lichaam moeten werken. Het is dus heel belangrijk voor het lichaam. Het DNA wordt ook wel ons erfelijk materiaal genoemd.
Ieder mens heeft DNA. DNA is een ingewikkelde code die bij iedereen anders is. Die code zit overal in je lichaam, dus bijvoorbeeld in je haren, je bloed, je speeksel en in je huid. Forensisch onderzoekers kunnen die code lezen met behulp van computers en machines.
Toegevoegd na 4 minuten: Verder wordt RNA gebruikt om DNA af te lezen en eiwitten te maken. Dit RNA bevindt zich op ribosomen in het cytoplasma, dus ook bij dierlijke cellen.
DNA molecuul
De mens heeft 3.200.000.000 verschillende DNA letters. Per cel bevat het DNA van de mens ongeveer 2 meter DNA en ons lichaam 74 miljoen km DNA, dat is meer dan 240x heen en terug naar de zon.
Het DNA model heeft drie belangrijke eigenschappen: een DNA molecuul draait rechts-om, er is een brede en een smalle groef (major/minor groove), er zitten ongeveer 10-10.5 letters per volledige draai.
In de haarwortel bevindt zich DNA. Uit een haarwortel kan dus een DNA profiel worden opgesteld. Afgeknipte haren bevatten geen haarwortel en kunnen dus ook niet gebruikt worden voor een DNA-profiel. De cellen waar de haren uit bestaan bevatten wel mitochondriaal DNA.
Temperatuur. Wanneer het biologisch spoor in slechte omstandigheden bewaard wordt, bv. in een vochtige of warme omgeving (bv. 30°C), dan zal het DNA in het spoor sterk worden afgebroken en kan dit in extreme situaties leiden tot afwezigheid van een resultaat.
Uiteindelijk moet het DNA worden vertaald tot eiwitten: de bouwstenen van het lichaam. Genen zijn de stukken DNA die de code bevatten voor elk één eiwit. De code bestaat uit een reeks letters, nucleotiden genoemd: G, T, C en A.
Tijdens de transcriptie wordt de volgorde van nucleotiden in het DNA afgelezen door een enzym genaamd RNA-polymerase. Dit enzym produceert dan een enkelstrengse, complementaire RNA-keten. Deze RNA-keten is in wezen een kopie van een stuk DNA, en wordt het RNA-transcript genoemd.
Een DNA-molecuul bestaat dus uit een dubbele helix, die gevormd is uit twee lange strengen. De lange strengen bestaan uit nucleotiden en de nucleotiden van de twee strengen binden weer aan elkaar via waterstofbruggen. Deze dubbele helix is opgerold om speciale eiwitten, die histonen heten.
Deze dubbelstrengs DNA is opgebouwd uit twee linten van afwisselend een fosfaatgroep en een desoxyribose groep die aan elkaar gekoppeld zijn door stikstofbasen (adenine, guanine, thymine en cytosine). Deze stikstofbasen vormen vaste paren (AT en CG).
Het aflezen van DNA gebeurt op een bepaalde manier: van DNA naar RNA naar eiwit. Eiwitten zijn namelijk hele belangrijke bouwstoffen in je lichaam. Eiwitten voeren heel veel verschillende functies uit in je cellen! Beschouw ze dus eigenlijk als speciale 'werkers' in je lichaam, allemaal met een andere specialiteit.
Schaar en lijm: restrictie en ligatie
Begin jaren zeventig zijn enzymen ontdekt die dubbelstrengs DNA op specifieke plaatsen knippen. Deze zogenoemde restrictie-endonucleasen herkennen een sequentie in het DNA en knippen de binding tussen twee basen in beide strengen.
Alle cellen in je lichaam zijn ontstaan uit stamcellen. Als een stamcel zich deelt, ontstaan voorlopercellen, dat noemen we ook wel onrijpe cellen. Voorlopercellen ontwikkelen zich tot gespecialiseerde cellen die zichzelf weer kunnen delen.
De celkern is een rond of ovaal lichaampje, dat meestal middenin de cel ligt. De celkern blijkt bij vele levensprocessen een onmisbaar onderdeel van de cel te zijn. Lichaamscellen zonder celkern (de rode bloedlichaampjes) hebben maar een zeer beperkte stofwisseling en zijn niet in staat tot groei of deling.
De cellen voeren alle functies van het lichaam uit en vormen zo de basis van leven. In elke levende cel is een netwerk van meer dan duizend verschillende chemische reacties verantwoordelijk voor het genereren van energie en het samenstellen van de bouwstenen voor een nieuwe cel.