Waarom hebben genen een spiraaltrapvormgeving?

Jeff, 62 jaar
17 december 2012

Wat is de reden dat genen een spiraaltrapvorm hebben en is er ook een reden waarom de, laat ons zeggen "treden", op gelijke afstand van elkaar staan, of is dat niet zo? Wat is de functie van het paar spiralen? Wat is de functie van de onderlinge verbindingsstaafjes (treden)?
Dank bij voorbaat voor uw welwillende uitleg !
Beste groeten

Antwoord

In plaats van genen, wordt hier eigenlijk DNA bedoeld.

DNA is een polynucleotide die opgebouwd is uit mononucleotiden, de bouwstenen. Zo'n DNA-streng bestaat uit twee delen, een ruggengraat enerzijds die hetzelfde is over de hele lengte van de keten en vier verschillende basen anderzijds, die de variabele zijketens vormen. De vier verschillende basen van DNA zijn de purines adenine en guanine en de pyrimidines cytosine en thymine. Symbolisch worden de basen afgekort met hun beginletter, namelijk A, G, C en T. De purines (bestaande uit een vijfring die gekoppeld is aan een zesring) zijn groter dan de pyrimidines (enkel een zesring). De andere bouwstenen van DNA zijn deoxyribose (een pentose, dit is een suikermolecule bestaande uit vijf koolstofatomen) en fosfaat (PO43-). Deoxyribose en fosfaat wisselen elkaar voortdurend af en vormen zo de constante ruggengraat. De basen zijn telkens met één van hun stikstofatomen verbonden aan het eerste koolstofatoom van deoxyribose. Dit is de verklaring waarom de "treden" op gelijke afstand van elkaar staan.

Het model dat het meest frequent voorkomt, is datgene dat in 1953 door Watson en Crick werd opgesteld (dit resulteerde in een Nobelprijs in 1962). Essentieel hierbij is dat een DNA-molecule uit een dubbele helix bestaat. Twee DNA-ketens zijn spiraalsgewijs rond een gemeenschappelijke as gewonden. Eén complete winding bestaat uit 10 nucleotiden (de bouwstenen) per keten en heeft een lengte van 3,4 nm. De diameter van de helix bedraagt 2 nm en is dus constant. De basen van de twee ketens vormen basenparen (de “treden”) door middel van waterstofbruggen, een binding. Adenine (A) kan enkel een basenpaar vormen met thymine (T) en guanine (G) kan dit enkel met cytosine (C).

Dubbelstrengig DNA bestaat dus uit twee ketens met complementaire sequenties, A is complementair met T en C met G. Als de chemische structuur van de basen bekeken wordt, blijkt dat er steeds een basenpaar is tussen een purine en een pyrimidine. Een basenpaar bestaat dus simplistisch gezegd steeds uit twee zesringen en een vijfring. Belangrijk hierbij is dat op deze manier de afstand tussen de twee DNA-ruggengraten constant blijft. Dit is essentieel om een stabiele structuur te krijgen. Andere combinaties zorgen ofwel voor instabiliteit, of kunnen niet gevormd worden omdat er geen waterstofbruggen mogelijk zijn.

Tussen de DNA-ruggengraten kunnen er twee verschillende spleten waargenomen worden, namelijk een brede groeve en een smalle groeve. In deze groeven hebben de basen contact met hun omgeving en kunnen er eiwitten binden. Dit laatste is nodig om diverse functies te kunnen uitoefenen.

Reacties op dit antwoord

Er zijn nog geen reacties op deze vraag.

Enkel de vraagsteller en de wetenschapper kunnen reageren op een antwoord.

Beantwoord door

Mevr. CĂ©line Christiaens

Moleculaire biologie/biologie/chemie

Hogeschool West-Vlaanderen
Marksesteenweg 58 B-8500 Kortrijk
http://www.howest.be

Zoek andere vragen

© 2008-2020
Ik heb een vraag wordt gecoördineerd door het
Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen