Maken van eiwitten

Het maken van eiwitten door de cel

DNA transcriptie

Om eiwitten te maken heeft de cel de informatie van het DNA nodig. Om beschadigingen te voorkomen moet het DNA in de celkern blijven. De eiwitten worden echter gemaakt in de ribosomen die zich in het grondplasma bevinden, dus buiten de celkern.

Het DNA bevat de genetische code van een organisme. Deze genetische code wordt gevormd door de nucleotidenvolgorde in het DNA.
Aan elke nucleotide zit één van de vier basen: Adenine, Thymine, Cytocine of Guanine. Drie van deze basen op een rij vormen een codon.
Adenine, Thymine, Cytocine of Guanine worden afgelezen en omgezet in RNA. Dit wordt transcriptie genoemd. Het RNA is als het ware een kopietje van het DNA, waarbij tegenover elke Thymine een Adenine wordt ingebouwd in het RNA, tegenover elke Cytosine wordt Guanine ingebouwd en tegenover elke Guanine een Cytosine, maar tegenover elke Adenine een Uracil.

AUG = startcodon. Daar start de transcriptie van het RNA.
UAA/UAG/UGA = stopcodon. Daar stopt de transcriptie van het RNA.
Deze codons staan in BiNaS tabel 71G

Een gen is het recept voor één eiwit. Van het gen in het DNA dat codeert voor een eiwit wordt een kopietje gemaakt, het mRNA (m= messenger = boodschapper). Dit proces heet transcriptie. In de ribosomen wordt dit mRNA gebruikt om te vertalen in het benodigde eiwit (= translatie). Het is efficiënter om kopietjes (RNA) te maken van het DNA, omdat je dan bijna tegelijkertijd op meerdere ribosomen hetzelfde eiwit kunt maken, terwijl je met DNA dit maar één keer kunt doen. Meestal heb je van een bepaald eiwit op een bepaald moment heel veel nodig, zoals bijvoorbeeld de enzymen die in speeksel zitten, wanneer je een boterham eet.

DNA transcriptie, havo niveau

Bron: biojuf.nl

Hieronder zie je in een overzicht de verschillen tussen DNA en RNA weergegegeven.

DNA transcriptie, vwo niveau

Bron: biojuf.nl

DNA translatie of eiwitsynthese

In de ribosomen worden de eiwitten gemaakt. Hier wordt het mRNA vertaald in eiwitten.

tRNA

Nadat een gen in het DNA gekopieerd is tot een mRNA molecuul (= transcriptie), verlaat het mRNA de kern en gaat naar een ribosoom. Daar vindt de koppeling tussen het mRNA en de bijpassende tRNA’s plaats. Een tRNA molecuul bevat aan de ene kant een aminozuur en aan de andere kant een anticodon. Zo koppelt een tRNA molecuul het juiste aminozuur aan het mRNA.

DNA translatie, havo niveau (tot 6 ’20) en vwo niveau (hele filmpje)

Bron: biojuf.nl

Eiwitten en aminozuren

Een eiwit is opgebouwd uit aminozuren. Een aminozuur heeft een basisstructuurformule en bevat altijd een C-, H-, N-, O- en soms een S-atoom.

Genxpressie

Cellen hebben elk een eigen taak (ze zijn gedifferentieerd). Zo heeft een spiercel andere eiwitten nodig dan een huidcel of een cel in het oog. Toch hebben alle cellen (voor het grootste deel) hetzelfde DNA. In een cel wordt echter niet al dit DNA afgelezen; sommige stukken DNA bevat geen informatie. Dit wordt niet-coderend DNA genoemd. Andere delen van het DNA bevatten wel informatie. Deze stukken DNA (genen) kunnen wel afgelezen worden, waarbij de bijbehorende eiwitten worden gevormd. Dit wordt genexpressie genoemd. De genexpressie is afhankelijk van het type cel. Elk celtype heeft namelijk andere eiwitten nodig. Zo is het mogelijk dat hetzelfde DNA in verschillende cellen andere eiwitten produceert. Zo zijn er cellen die antistoffen maken, andere cellen maken een bepaald enzym of receptor of membraaneiwit of een transporteiwit, eiwithormoon of een bepaald structuureiwit. Allemaal voorbeelden van eiwitten waarvan de codes in het DNA liggen en afhankelijk van het celtype wel of niet tot expressie komen. 
De genxpressie bepaalt dus mede het fenotype van een organisme.