Over Coach Inloggen Begin met lezen

Biologie · Begrippenlijst

Wat is Nucleotide?

Ook bekend als: base (DNA) · stikstofbase · purine · pyrimidine

Definitie 3.4 Biologie bovenbouw · Hoofdstuk 3 — DNA: een universeel erfelijk molecuul

DNA is een keten van nucleotiden. Elke nucleotide bestaat uit drie delen: een fosfaatgroep, een suiker (desoxyribose) en een van vier stikstofhoudende basen: adenine (A), thymine (T), guanine (G) en cytosine (C). Suikers en fosfaten wisselen elkaar af en vormen de ruggengraat van de keten; de basen steken daaruit naar buiten, één per nucleotide. De vier nucleotiden verschillen alleen in hun base, zodat een DNA-streng wordt beschreven door de volgorde van zijn basen, geschreven als een rij letters: ATGGCTTAC…

De twee strengen van het DNA, plat getekend. Elke streng is een keten van nucleotiden (fosfaat, suiker, base). De strengen lopen in tegengestelde richting en worden bijeengehouden door basenparen: A staat altijd tegenover T, G altijd tegenover C. Elke 0.34\, nm volgt het volgende basenpaar.
De twee strengen van het DNA, plat getekend. Elke streng is een keten van nucleotiden (fosfaat, suiker, base). De strengen lopen in tegengestelde richting en worden bijeengehouden door basenparen: A staat altijd tegenover T, G altijd tegenover C. Elke 0.34 nm0.34\,\mathrm{nm} volgt het volgende basenpaar.
Basensamenstelling van het DNA in vier typen. In elk type zijn de staven van A en T even hoog en die van G en C ook — het handschrift van de basenparing — terwijl het aandeel A+T van soort tot soort verschilt.
Basensamenstelling van het DNA in vier typen. In elk type zijn de staven van A en T even hoog en die van G en C ook — het handschrift van de basenparing — terwijl het aandeel A+T van soort tot soort verschilt.

Voorbeelden

Voorbeeld 3.6 (De regel van Chargaff in cijfers)

Menselijk DNA: A 30.9%, T 29.4%, G 19.9%, C 19.8% — A ≈ \,\approx\,T en G ≈ \,\approx\,C tot op de meetnauwkeurigheid, en A+T =60%= 60\%. E. coli: A 24.7%, T 23.6%, G 26.0%, C 25.7%, A+T =48%= 48\%. Gist: A+T =64%= 64\%. Bevat een DNA-monster 32% A, dan voorspelt de complementariteit 32% T en (100−64)/2=18%(100 - 64)/2 = 18\% G en evenveel C.

Lees in het hoofdstuk →
Definitie 11.1 Universitaire biologie — jaar 1 · Hoofdstuk 11 — Nucleotiden en nucleïnezuren

Een nucleotide bestaat uit drie delen: een stikstofhoudende base — een purine (adenine A, guanine G: twee gefuseerde ringen) of een pyrimidine (cytosine C, thymine T, uracil U: één ring); een suiker met vijf koolstoffen, ribose in RNA of 2′'-deoxyribose in DNA (zonder de hydroxylgroep op koolstof 2′2'); en een tot drie fosfaatgroepen op koolstof 5′5' van de suiker. De base zit vast aan koolstof 1′1'; de koolstoffen van de suiker worden met accenttekens genummerd om ze van die van de base te onderscheiden. Base plus suiker is een nucleoside (adenosine, guanosine, cytidine, thymidine, uridine); met fosfaten is het een nucleotide (AMP, ADP, ATP en hun verwanten).

De onderdelen van een nucleotide: een base op koolstof 1' van een pentose, fosfaten op koolstof 5'. De 3'-hydroxylgroep is de plaats waar de volgende nucleotide van een keten zal aanhechten; de stand 2' onderscheidt RNA (OH) van DNA (H).
De onderdelen van een nucleotide: een base op koolstof 1′1' van een pentose, fosfaten op koolstof 5′5'. De 3′3'-hydroxylgroep is de plaats waar de volgende nucleotide van een keten zal aanhechten; de stand 2′2' onderscheidt RNA (OH) van DNA (H).

Voorbeelden

Voorbeeld 11.4 (RNA is breekbaar, DNA is duurzaam)

De 2′2'-hydroxylgroep van ribose kan de naburige fosfodiesterbinding aanvallen: in mild alkalisch milieu is RNA binnen enkele uren tot nucleotiden gehydrolyseerd, terwijl DNA, dat die hydroxylgroep mist, koken in loog overleeft en intact is teruggewonnen uit botten van tienduizenden jaren oud. Uracil in RNA is thymine zonder methylgroep; DNA gebruikt thymine opdat cytosine, dat langzaam zijn aminogroep verliest en uracil wordt, als beschadigd kan worden herkend en hersteld — een uracil in DNA is altijd een fout.

Voorbeeld 11.7 (Een streng lezen)

Als de ene streng 5′5'-ATGGCATTC-3′3' luidt, dan is haar partner, 5′→3′5' \to 3' geschreven, 5′5'-GAATGCCAT-3′3': neem van elke base de complementaire en keer dan de volgorde om. Negen paren, 3.1 nm3.1\,\mathrm{nm} helix, tweeëntwintig waterstofbruggen (vijf G–C, vier A–T). Een menselijk chromosoom van 2.5×1082.5 \times 10^{8} paren is in deze vorm 8.5 cm8.5\,\mathrm{cm} lang en moet honderdduizend keer worden opgevouwen om in een kern te passen (Hoofdstuk 17).

Voorbeeld 11.11 (Een probe vindt een gen)

Een probe van twintig nucleotiden die complementair is aan één gen bindt, bij 5 ∘C5\,{}^{\circ}\mathrm{C} onder haar eigen TmT_m, haar exacte complement en niets anders in drie miljard basenparen: één mismatch op twintig verlaagt TmT_m met enkele graden en de mismatchende hybride smelt. De specificiteit van de basenparing, over twintig posities vermenigvuldigd, is waar elke DNA-test op steunt, van vaderschap tot het opsporen van ziekteverwekkers.

Lees in het hoofdstuk →

Verwante begrippen