Van DNA naar Eiwit: Transcriptie en Translatie
Biologie · 6e jaar Vwo
DNA-transcriptie en translatie: Van code naar eiwit
Het centrale dogma van de biologie beschrijft de stroom van erfelijke informatie in de cel. Deze informatie ligt opgeslagen in het DNA en wordt via een proces genaamd transcriptie gekopieerd naar het mRNA. Vervolgens bepaalt dit mRNA tijdens de translatie de volgorde van aminozuren, die samen het eiwit vormen. Dit proces verloopt als volgt: DNA → mRNA → eiwit. Op dit werkblad oefen je met de verschillende stappen van deze eiwitsynthese.
Vraag 1
Je hebt de volgende sequentie van een DNA-templatestreng: Welke mRNA-sequentie wordt hiervan afgelezen tijdens de transcriptie?
- A.
- B.
- C.
- D.
Vraag 2
Zet de volgende stappen voor de aanmaak van een eiwit in de juiste volgorde, beginnend bij het DNA in de celkern.
Zet in de juiste volgorde door 1, 2 of 3 in te vullen:
| Transfer-RNA (tRNA) brengt de juiste aminozuren naar het ribosoom op basis van de codons op het mRNA. | |
| Het mRNA hecht zich aan een ribosoom in het cytoplasma. | |
| De aminozuren worden aan elkaar gekoppeld tot een polypeptideketen die zich daarna vouwt tot een functioneel eiwit. | |
| De DNA-streng wordt in de celkern afgelezen om een complementaire streng mRNA te vormen. | |
| Het mRNA verlaat de celkern via de kernporiën en verplaatst zich naar het cytoplasma. |
Vraag 3
Tijdens de transcriptie wordt in de celkern een kopie van het DNA gemaakt in de vorm van mRNA. Dit proces begint wanneer het enzym RNA-polymerase bindt aan een specifiek startpunt op het DNA, ook wel de 1 genoemd. Vervolgens worden de DNA-strengen gescheiden en wordt er een complementaire mRNA-keten opgebouwd. Hierbij wordt de base thymine in het DNA vervangen door 2 in het mRNA. Zodra het RNA-polymerase het eindsignaal bereikt, laat het nieuwe mRNA los. Dit proces vindt plaats in de richting van 5' naar 3' op de nieuw gevormde streng, waarbij het enzym afleest in de 3 richting van de template-streng.
Vraag 4
Stel dat de onderstaande coderende DNA-strengen worden afgelezen. Vertaal elk DNA-fragment naar de bijbehorende mRNA-sequentie en bepaal vervolgens de aminozuurvolgorde met behulp van de standaard genetische code (codontabel).
| DNA (coderend) | mRNA | Aminozuren |
|---|---|---|
| TAC GGC | ||
| ATG CCG | ||
| TTC GCA |
Vraag 5
Je krijgt het volgende fragment van een coderende DNA-streng te zien:
5'-A G T C A T G C A T G G C C A T C G A T G A A T G A-3'
Bereken op basis van dit fragment het aantal aminozuren in het resulterende polypeptide. Houd hierbij rekening met het startcodon en het stopcodon. Geef alleen het aantal aminozuren op.
Vraag 6
DNA bevat de genetische code voor het opbouwen van eiwitten. Soms treedt er een mutatie op in een DNA-sequentie, zoals een puntmutatie waarbij één basenpaar verandert door een ander. Leg aan de hand van het proces van transcriptie en translatie uit waarom zo'n mutatie in het DNA soms geen invloed heeft op de uiteindelijke structuur van het eiwit, terwijl het in andere gevallen wel grote gevolgen kan hebben.