DNA

Voorwoord

Het leven, wat heeft er allemaal met het leven te maken. Het leven is erg ingewikkeld, een goede definitie is bijna niet te vinden. Er zijn zo ontzettend veel onderwerpen die met het leven te maken hebben. Niet alleen menselijk leven, maar ook buitenaards leven, het ontstaan van het leven, bacteriën, virussen, planten, dieren enz. Een onderwerp vinden zou dus eigenlijk niet zo moeilijk moeten zijn, als er zoveel onderwerpen met leven te maken hebben, maar dat viel tegen: je blijft al snel bij een onderwerp hangen dat je eigenlijk helemaal niet wil gebruiken, bovendien waren er door de andere klassen al flink wat onderwerpen bedacht, die wij vervolgens niet meer konden gebruiken. Toch kwamen wij uiteindelijk op een goed onderwerp. Een onderwerp waar we nog niet zoveel vanaf wisten. Een onderwerp waar we graag veel meer over wilde weten: DNA.
DNA bleek een erg moeilijk onderwerp, ook het begrip DNA is erg breed en af en toe soms moeilijk te begrijpen, zelfs de allerbeste wetenschappers weten nog niet eens alles van DNA af. Maar met een beetje hulp van onze intelligente leraar kwamen wij toch tot een goede hoofdvraag. En met deze hoofdvraag zijn wij uiteindelijk tot dit werkstuk gekomen. Wij wensen u veel plezier met het lezen van ons werkstuk over DNA.

Hoofdvraag:

· Hoe vindt informatieoverdracht
d.m.v. DNA plaats en gaat dit altijd
goed?

Hypothese:

· Je gen maakt een eiwit aan, waardoor
van het DNA een kopie kan worden gemaakt, de informatie van dit kopie wordt doorgegeven aan de cellen. Zo nu en dan gaat dit fout door bijvoorbeeld invloeden van buitenaf.

Deelvragen:

· Wat is DNA?
· Wat is replicatie, transcriptie en translatie?
· Wat is gentherapie?

Wat is DNA?

De afkorting DNA staat voor Desoxyribose Nucleic Acid, DesoxyriboseNucleïne Zuur in het Nederlands. In ieder organisme, in elke cel zit DNA. Bij dieren, planten en mensen in de kern van de cel en bij bacteriën gewoon los. Het DNA bestaat uit een aantal lange moleculen die we chromosomen noemen. Van elke chromosoom heeft een mens één paar.
DNA is opgebouwd uit fosfaatgroepen, suikermoleculen en stikstofbasen. Deze stikstofbasen kun je verdelen in vier soorten: adenine (A), guanine (G), thymine (T) en cytosine (C). DNA heeft de vorm van een moleculaire wenteltrap of een dubbele helix. De buitenkant van deze spiraal bestaat uit fosfaatgroepen en suikermoleculen, die zich om en om aan de zijkanten van het DNA bevinden. Aan elk suikermolecuul zit een stikstofbase. De spiraal zelf bestaat uit twee verbonden stikstofbasen. De A in een streng past tegenover de T in de tegenoverliggende streng en de G past tegenover de C. Hoewel er maar vier verschillende stikstofbasen zijn, is het aantal mogelijke combinaties van een stukje DNA van slechts honderd van deze baseparen, de twee verbonden stikstofbasen, al ontzettend groot.
Dus was is DNA : DNA is een moleculaire wenteltrap, bestaand uit fosfaatgroepen, suikermoleculen en stikstofbasen.

Wat is replicatie, transcriptie en translatie?

In je DNA zijn je erfelijke eigenschappen opgeslagen, deze worden bepaald door de volgorde van de baseparen. Het DNA ligt opgeslagen in de chromosomen, in de kern van elke cel. Je groeit door middel van mitose, celdeling. Het DNA moet zich hiervoor verdubbelen, dit heet replicatie. De DNA streng splitst zich en aan beide afzonderlijke strengen wordt een nieuwe DNA streng gekoppeld.
Maar hoe word je DNA omgezet in je uiterlijke kenmerken? Het tot uiting komen van je genetisch eigenschappen gebeurt in 2 stappen. Het eerste proces noemen we transcriptie. Het gen wordt aangespoord een eiwit te maken. Om dat eiwit te kunnen maken, moet er eerst een kopie gemaakt worden van je DNA, dit gebeurt als volgt:
Twee DNA strengen wijken uiteen, aan één van deze strengen wordt de RNA-streng gevormd. Deze keten heet de template-streng. Langs deze streng worden vanuit het kernplasma basen toegevoegd, zo wordt RNA opgebouwd. Dit RNA is dus een kopie van het DNA. Er zijn echter een paar verschillen tussen RNA en DNA. Een RNA molecuul bestaat uit één enkelvoudige keten van basen. De keten van RNA bevat in plaats van desoxiribose het suiker ribose, en verder bevat het in plaats van de stikstofbase thymine, de stikstofbase uracil.
Als het kopie is gemaakt, wordt het RNA buiten de kern gebracht.
Dus als genetische informatie van DNA omgezet wordt in de vorm van RNA, noemen we dat proces de transcriptie.
Er zijn verschillenden typen RNA-moleculen. Eén van deze typen is messenger RNA of mRNA en een andere is transfer RNA of tRNA. Deze spelen een grote rol bij de translatie.

Het tweede proces, de translatie, werkt als volgt:
Het mRNA molecuul wordt naar de ribosomen gebracht. Het ribosoom leest het mRNA af en er worden tRNA moleculen aangekoppeld. Dit tRNA bestaat uit drie stikstofbasen waar één aminozuur bij hoort. Een combinatie van drie opeenvolgende stikstofbasen vormt namelijk een codewoord, bijvoorbeeld CGC. Zo’n groep van drie stikstofbasen heet een codon en vormt de code voor een aminozuur. Er zijn twintig verschillende soorten aminozuren, waarmee combinaties gemaakt kunnen worden. Er zijn behalve die twintig aminozuren ook nog een startcodon en drie stopcodons. Het startcodon zorgt ervoor dat op die plek in het RNA een nieuw eiwit wordt opgebouwd, de stopcodons geven aan dat op die plek het einde is van het eiwit. Er wordt steeds een nieuw tRNA molecuul aan het mRNA gekoppeld waardoor er een keten van aminozuren ontstaat, deze aminozuren samen vormen een eiwit.
Bij de translatie wordt door de ribosomen met een RNA-molecuul een eiwit gemaakt.

Wat is gentherapie?

Soms kan er bij de transcriptie of translatie iets fout gaan, waardoor er schrijffouten in het DNA ontstaan, dan is er sprake van een mutatie. Dit soort fouten kunnen ook ontstaan door invloeden van buitenaf, zoals radioactieve straling, het ultraviolette licht van de zon of sommige chemische stoffen. Een cel kan zich dan ongeremd gaan delen. De fout kan er ook al vanaf het begin inzitten, dan is er sprake van een erfelijke afwijken. Wanneer de mutatie erfelijk is kan die nu gelukkig al voor de geboorte worden ontdekt en kan daar nu, en hopelijk steeds vaker, wat aan gedaan worden. Dit proces heet gentherapie.
Gentherapie is het zodanig wijzigen van genetisch materiaal dat erfelijke ziekten voorkomen kunnen worden. Als er sprake is van een erfelijke ziekte kan er genetisch materiaal, genen, aan het lichaam worden toegediend. Die genen kunnen door een 'gezond' gen toe te voegen, het gen dat een ziekte veroorzaakt uitschakelen.
Zo kan gentherapie gebruikt worden om aandoeningen als kanker en hart- en vaatziekten te genezen. Deze therapie kan alleen in het allereerste stadium van zwangerschap als er nog maar een klein klompje cellen is, worden toegepast. Anders zit het vernieuwde DNA niet in alle cellen van het lichaam.
Onder gentherapie rekenen we niet het toevoegen of veranderen van genen voor niet-medische doeleinden, zoals het veranderen van uiterlijke kenmerken of het vergroten van de intelligentie door het inbrengen van dergelijke genen.
Gentherapie is dus een zeer goede ontwikkeling, die er zelfs voor kan zorgen dat ziektes als kanker, AIDS en hart- en vaatziekten behandeld kunnen worden.
Doordat we nu nog niet alles van onze genen afweten, zal het vooral iets zijn waar we ons in de toekomst mee bezig zullen houden.

Hoe vindt informatieoverdracht d.m.v. DNA plaats en gaat dit altijd goed?

DNA bestaat dus uit fosfaatgroepen, suikermoleculen en stikstofbasen. Bij de vier stikstofbasen zit de Adenine tegenover de Thymine en de Guanine tegenover de Cytosine, zo worden verschillende combinaties gevormd. Door middel van transcriptie wordt het DNA omgezet in RNA. Dat RNA wordt vervolgens buiten de cel gebracht en wordt er door translatie een eiwit, bestaande uit vele aminozuren, van gemaakt.
Soms komen er mutaties voor in het DNA, met ernstige ziektes tot gevolg. De nieuwste technologie, gentherapie, kan door het toevoegen van genen, zulke mutaties verhelpen. Al kunnen we nu nog lang niet alle ziektes verhelpen, we zijn toch al een heel eind op weg.

Bronnenoverzicht

Zoals in de werkwijze al te lezen, hebben wij vanaf begin af aan al onze bronnen bij gehouden. We zijn vooral op het internet gaan zoeken, maar ook het biologieboek kwam goed van pas. Hieronder zie je alle bronnen genoteerd.

Sites:
http://www.jojogenetics.nl/main/dna.htm
http://www.scholieren.com/werkstukken/8368
http://nl.wikipedia.org/wiki/DNA
http://www.soest.hawaii.edu/~ffd/bio275/movies/translation/translation.swf
http://www.vcbio.science.ru.nl/virtuallessons/cellcycle/trans/
http://www.erfelijkheid.nl/erfelijkheid/gentherapie.php
http://www.digischool.nl/bioplek/animaties/moleculaire_genetica/transcriptie.html

Boeken:
· Biologie voor jou VWO B1 door Gerard Smits en Ben Waas
· De wenteltrap door Sanne Terlouw

Werkwijze

Nadat we tot onze hoofdvraag waren gekomen konden we echt aan de slag. We wisten nog niet zoveel van DNA af, dus om überhaupt deelvragen te kunnen maken moesten we al meteen het internet op. Na het bekijken van reuze veel sites konden we dan eindelijk onze deelvragen noteren en verder gaan. Tijdens onze zoektocht op het internet hebben we steeds de site genoteerd, waar we goede, nuttige informatie konden vinden, dan wel niet om het te verwerken in ons werkstuk, dan wel niet voor onszelf om ons onderwerp beter te kunnen begrijpen. Vervolgens kon het uitwerken van de deelvragen beginnen. Aan de hand van de informatie (zie de bronnenlijst), waarbij vooral de filmpjes op het internet erg van pas kwamen, hebben we eerst een schets gemaakt, waar we alle informatie eens goed op een rijtje hebben gezet. Vervolgens hebben we deze schets uitgewerkt en onze deelvragen beantwoord. Uiteindelijk konden we met de antwoorden op de deelvragen onze hoofdvraag beantwoorden. Als laatste waren de titelpagina, inhoud, voorwoord, werkwijze, bronnenlijst, logboek en de evaluatie aan de beurt.

Evaluatie

Bij het maken van de evaluatie verwacht de leraar altijd dat wij schrijven hoe leuk de opdracht was en hoeveel we er wel niet van hebben geleerd, meestal is dat ook zo hoor, maar soms is het gewoon uit gewoonte, standaard dus. Het is dus als leraar moeilijk om te weten wanneer de leerling er echt met plezier aan heeft gewerkt, en wanneer dat de leerling doet alsof, om de leraar tevreden te stellen. Daarom hebben wij besloten deze keer eens heel kritisch te zijn en precies op te schrijven wat we er nou echt van vonden en zijn we voor de duidelijkheid constant eerlijk!

Voor ons was dit een erg leuke opdracht, we hebben heel erg veel geleerd over het onderwerp DNA. Dit onderwerp was wel erg moeilijk en het duurde dan ook lang voordat we echt doorhadden hoe DNA werkt. Het resultaat is wel dat we nu echt het idee hebben dat we het snappen en dat geeft een kick. Ook het onderwerp gentherapie, wat vooral in onze laatste deelvraag naar voren komt, sprak ons erg aan. We vonden het heel interessant om over dit soort nieuwe ontwikkelingen meer te weten te komen. We zijn dan ook erg benieuwd hoe de ontwikkelingen verder verlopen en we hopen dat d.m.v. gentherapie ziektes als kanker, AIDS en hart- en vaatziektes in de toekomst verholpen kunnen worden.

We vonden dit een leuke opdracht en hebben er met veel plezier aan gewerkt! We hopen dat ons volgende PO even leuk en interessant wordt.

Logboek

2 september: informatie opzoeken om de volgende les een onderwerp door te kunnen geven, onze eerste gedachte (is er leven na de dood) was afgekeurd, waardoor we weer opnieuw opzoek moesten.
8 september: onderwerp bedacht en goedgekeurd (DNA), in de les zelf hebben we nog een hoofdvraag bedacht en ook deelvragen en hypothese, maar deze laatste twee waren afgekeurd.
25 september: informatie gezocht om uiteindelijk op goede deelvragen en een goede hypothese te komen, deze opgestuurd. Meer informatie opgezocht om alvast een globaal beeld te vormen.
30 september: na school hebben we een van de deelvragen, wat is DNA, beantwoord en het voorwoord en de titelpagina gemaakt.
15 oktober: de hele dag gewerkt aan de laatste twee deelvragen en het beantwoorden van de hoofdvraag.
16 oktober: het werkstuk afgemaakt, inclusief de werkwijze, bronnenoverzicht, evaluatie en logboek. Ook hebben we de lay-out verzorgd.
23 oktober: nog een keer het werk, vlak voor het inleveren, nagekeken en verzorgd tot in de puntjes.