Computermodellen van DNA

Havo 4, Keuze-opdracht 8.1C : Computermodellen van DNA

1. Wat is het meest opvallende verschil tussen een A-T- en G-C-basepaar?

De nucleotiden adenine en thymine vormen een basenpaar, evenals de nucleotiden guanine en cytosine. De
paren zijn altijd hetzelfde, je zult nooit een passend basenpaar vinden van C met T. Dat komt omdat er
een belangrijk verschil zit in het aantal waterstofbruggen dat de afzonderlijke nucleotiden kunnen
vormen.

A en T kunnen twee waterstofbruggen maken, terwijl C en G drie waterstofbruggen kunnen maken. De
waterstofbrug vormt de verbinding tussen de twee nucleotiden.

In het onderstaande plaatje staat alles duidelijk afgebeeld. Ook zie je de structuurformules van de
afzonderlijke nucleotiden.

[plaatje0]

2. Wat is Z-DNA?

DNA is een doorlopende streng gevormd uit baseparen. De baseparen zitten vast aan de suiker-fosfaat
backbones, lange strengen die in een dubbele helix om elkaar heen gewonden zitten. DNA bestaat dus
niet uit een \"vast aantal\"baseparen, het zijn er wel heel veel.

De dubbele helix is rechtsdraaiend. Je kunt dit vergelijken met een schroefdraad. Moet je de
schroevendraaier rechtsomdraaien, met de klok mee, om de schroef in het hout te draaien, dan is de
schroefdraad rechtsdraaiend. Moet je linksom draaien, dan is de schroefdraad linksdraaiend.

Er zijn drie vormen DNA te onderscheiden, namelijk A-DNA, B-DNA en Z-DNA. Deze drie soorten
verschillen alleen in de vorm waarop de dubbele helix gewonden is. Z-DNA heeft een linksdraaiende
dubbele helix, A- en B-DNA hebben een rechtsdraaiende dubbele helix. Dat is dus het verschil.

3. Wat is het verschil tussen een space-filled en ribbon-stick structuur?

Het verschil tussen een ribbon-stick model en een space-filled model van een molecule is duidelijk
zichtbaar op onderstaand plaatje.

Bij het space-filled worden de afzonderlijke atomen als bollen weergegeven. Er is geen ruimte meer
tussen de lossen atomen van het molecuul. Je ziet alleen de structuur aan de buitenzijde van het molecuul.

In het ribbon-stick model worden de afzonderlijke atomen als kleine balletjes weergegeven. De
verbindingen tussen de atomen in het molecuul worden met stokjes aangegeven. Hierdoor kun je beter in
het molecuul kijken en de verschillende verbindingen zijn beter zichtbaar.

[plaatje2]

4. Hoe zie je de structuur van DNA het duidelijkst?

DNA is een dubbele helix. Om de structuur aan te geven wordt veelal het onderstaande figuur gebruikt.

In deze figuur kun je duidelijk zien dat de twee strengen DNA om elkaar heen gewonden zijn. De
baseparen verbinden de twee strengen in het midden van het DNA molecuul. Dit gebeurt door
waterstofbruggen.

Met het ribbon-stick model krijg je een soortgelijk beeld. De afzonderlijke moleculen zijn dan de
bolletjes, de verbindingen zijn de sticks.

Met het space-fill model worden de afzondelijke moleculen weergegeven door bollen. Hierdoor is de
binnenkant van het DNA niet meer zichtbaar. Wel kan je met een gekleurd model mooi de structuur van de
helix bekijken.

[plaatje1]