Gebruiker:Phacelias/aantekeningen23

Illustratie van het template van een DNA-streng gedurende transcriptie met vorming van RNA door de RNA-polymerase. De basen zijn gepaard volgens complementariteit.

Template, ook wel matrijs, mal of sjabloon genoemd, is in de biologie een enkele streng van DNA of RNA waarvan de volgorde of sequentie van nucleotiden de synthese bepaalt van een complementaire streng.

Centrale dogma

Replicatie

In het geval van replicatie van DNA wordt de helix ofwel het dubbelstrengs DNA door enzymen gescheiden. Het DNA is semiconservatief wat betekent dat elk van de twee strengen als template dient voor de synthese van een nieuwe complementaire streng.  De kopie wordt gemaakt door de DNA-polymerase die de nucleotiden achter elkaar plaatst langs het template. Hierbij worden complementaire basenparen gevormd waarin de complementariteit van de basen gerespecteerd wordt met in de nieuwe en oude streng Adenine gepaard met Thymine en Guanine met Cytosine.

Transcriptie

Wordt het DNA getranscribeerd, dan vormt het DNA het template voor een nieuwe mRNA-streng. Deze kopieën worden gemaakt door de (DNA-afhankelijke) RNA-polymerase die ook hier de complementariteit respecteert, maar dan met Uracil in plaats van Thymine. RNA bevat als een van de vier basen, Uracil in plaats van Thymine.

Translatie

Ook translatie maakt gebruik van een template van RNA, waarbij door ribosomen de juiste aminozuren na elkaar in de eiwitketen worden geplaatst al naargelang het codon dat aanwezig is op het mRNA.

De hierboven beschreven templates werken volgens het centrale dogma.

Uitzonderingen

Virussen

• RNA-virussen bezitten een RNA-afhankelijke RNA-polymerase waarmee ze hun eigen enkelstrengs RNA, dat als template dient, kopiëren voor het aanmaken van nieuw enkelstrengs RNA.
• Retrovirussen gebruiken hun eigen RNA als template voor de productie van een DNA-kopie die gemaakt wordt door het enzym reverse transcriptase. Deze kopie wordt als template DNA gebruikt om een dubbelstrengs DNA van te synthetiseren dat zich dan in het genoom van de gastheer voegt.

In het genoom van eukaryoten bevinden zich retrotransposons die met behulp van reverse trascriptase kunnen vermenigvuldigen en door het genoom kunnen rondgaan door zich ergens anders weer in te voegen. RNA kan ook als template dienen voor de reparatie van DNA, waarbij de reverse transcriptase cDNA synthetiseert. Ook dient RNA als template in de synthese van telomeren, waar DNA gesynthetiseerd wordt aan de uiteinden van het chromosoom. In afwezigheid van primers op die plekken, kan de DNA polymerase niet verder. De telomerase, die een reverse transcriptase is, kan enkelstrengs DNA synthetiseren met zijn 'eigen' RNA als template.

PCR

Met de techniek polymerasekettingreactie (polymerase chain reaction; PCR), wordt gebruikgemaakt van DNA-templates en RNA-templates om deze in de reageerbuis te amplificeren. Op deze manier is het mogelijk om van bijzonder kleine hoeveelheden monsters en sporen toch genoeg DNA en RNA te krijgen om vervolgens te kunnen analyseren in het laboratorium.

Bronnen

• Alberts Bruce et al. (2009) Molecular Biology of the Cell. New York: Garland Science ISBN 10: 0 8153 3218 1

Referenties