Blueprint · v0.1 · concept

Van DNA tot eiwit

Een app die werkt als één doorlopende moleculaire animatie. Elk deel van het beeld is klikbaar en opent een nieuwe animatie die dat deel verdiept: van een virus dat zijn DNA in een menselijke cel brengt, tot één waterstofbrug in een α-helix.

Inhoudskaart

Alle geplande knopen: processtappen van links naar rechts, zoomniveau van boven naar onder. Klik een knoop om te zien waar je vanuit die scène naartoe kan. Alle tekst is nog concept en wordt eerst nagekeken.

inzoomen volgende stap zijsprong

Startpunten: hoe komt genetische informatie de cel binnen?

De app opent op een menselijke cel met verschillende routes. Elke route komt uiteindelijk uit bij dezelfde centrale machinerie (transcriptie → translatie → vouwing), maar via een ander pad.

RouteWat komt binnenHoe bereikt het de machinerieBijzonder
Adenovirus (dsDNA) · in POCdsDNA-genoom in een capsideendocytose → endosoom → microtubuli → kernporie → transcriptie door Pol II van de celgenoom blijft episomaal; volgt het volledige kernpad
mRNA-vaccin (lipidenanodeeltje) · in POCgemodificeerd mRNAendocytose → endosomale ontsnapping → ribosomenslaat de kern over: zijsprong recht naar translatie
(+)RNA-virus (bv. SARS-CoV-2)ssRNA dat al als mRNA werktdirect naar ribosomen, zonder kernslaat transcriptie over
Retrovirus (HIV-1)ssRNA + reverse transcriptaseRNA → DNA → integratie als proviruskeert de "centrale dogma"-richting om
Eigen genoom(niets: het zit er al)chromatine openen → transcriptiede "standaardroute" voor genexpressie

Visuele taal

Vaste kleur per moleculesoort in álle scènes en 3D-modellen, zodat je een molecuul herkent over zoomniveaus heen. Donkere achtergrond, zoals in wetenschappelijke animaties: de moleculen springen eruit.

Gastheer-DNA
Vreemd DNA (viraal)
mRNA / pre-mRNA
tRNA
Ribosoom
Enzymen & complexen
Nieuwe polypeptideketen
Histonen
Membranen & celwand
Bacterie

Wetenschappelijke borging

Uitgangspunt: geen enkel feit in de app zonder bron, en elke vereenvoudiging wordt benoemd.

  1. Status per knoop: concept → nagekeken → gevalideerd. In de app is de status zichtbaar; conceptinhoud wordt gemarkeerd.
  2. Bron per bewering: elk getal (bp per winding, aantal subeenheden, snelheid…) krijgt een referentie: handboek (bv. Alberts Molecular Biology of the Cell, Branden & Tooze voor eiwitstructuur), review of oorspronkelijk artikel, met DOI.
  3. 3D = echte data: moleculaire structuren komen rechtstreeks uit de PDB (met ID, methode en resolutie erbij), nooit nagetekend.
  4. 2D-scènes = schematisch maar correct in orde en richting: 5'→3', antiparallelle strengen, volgorde van stappen, welke eiwitten waar binden. Elke scène heeft een vakje "Wat is hier vereenvoudigd?" (grootte, snelheid, aantal moleculen).
  5. Controle op twee niveaus: eerst een inhoudelijke controle tegen de bronnen, daarna jouw/docent-review voor de status op gevalideerd gaat. Twijfelpunten (bv. het exacte mechanisme waarmee adenovirus-DNA de kernporie passeert) worden als "omstreden" getoond.
  6. Organisme-bewust: veel details verschillen tussen bacterie, gist, plant en mens. Elke scène vermeldt voor welk organisme ze geldt.

Bronnen

Jouw cursus (slides + video's van BIT 03) bepaalt het detailniveau. De inhoud zelf komt uit betrouwbare wetenschappelijke bronnen; elke bewering krijgt een verwijzing.

Handboeken (gratis, NCBI Bookshelf)

Alberts Molecular Biology of the Cell, Lodish Molecular Cell Biology, Berg Biochemistry: basis voor processen en getallen.

Primaire literatuur & reviews

PubMed / PubMed Central (bv. structuurartikels, reviews over transcriptie, splicing, virale binnenkomst), met DOI.

Structuurdata

RCSB PDB en PDB-101 (Molecule of the Month), UniProt voor eiwitten, Rfam voor RNA-families.

Niet als bron: Wikipedia, blogs, AI-samenvattingen (hoogstens om de primaire bron te vinden). Verificatierondes worden bewaard in docs/verificatie-ronde-*.md.

Techniek

Webapp

HTML/JS in de browser, later met Vite + TypeScript en als installeerbare app (PWA). Werkt op laptop en tablet.

Inhoud = data

Eén kennisgraaf (shared/graph.js) voedt de kaart, de navigatie en de infopanelen. Een nieuwe knoop toevoegen = één object erbij.

Scènemodules

Per knoop een optionele scène (SVG + tijdlijn-animatie) met hotspots die naar knoop-ID's verwijzen. Zonder scène: automatische conceptkaart.

3D-viewer

3Dmol.js voor lichte weergave (POC), Mol* later voor grote complexen zoals het ribosoom en de nucleosoom.

Structuurdata

RCSB PDB (mmCIF) rechtstreeks geladen; later lokaal gecachet voor offline gebruik.

Animaties

POC: eigen SVG/CSS-animaties. Voor complexe tijdlijnen kan GSAP; voor 3D-animaties (bv. vouwing) trajecten uit moleculaire dynamica.

Roadmap

Fase 0 · Blueprint ✓

Inhoudskaart, navigatiemodel, visuele taal, borgingsprotocol.

Fase 1 · Proofs of concept ✓ (goedgekeurd)

Zoomreis cel → kern → transcriptie → processing → translatie; A/B/Z-DNA in 3D met live berekende parameters; NL/EN.

Fase 2 · Volledig verhaal ✓ (eerste versie, 29-09-2026)

Engine v2 (stappen, ondertiteling, camera-zoom per stap, tijdlijn met snelheid, verhaallijn van 21 hoofdstukken, "Waar ben ik?"-kaart, uitzoomen/start), elke knoop van de inhoudskaart een scène, uitgebreide uitlegpanelen met bronnen, nucleïnezuren-atlas.

Fase 3 · Breedte

Zijtakken: chromatine en epigenetica, replicatie en herstel, virale routes, RNA-lot, eiwittargeting en afbraak.

Fase 4 · Diepte

3D-modus voor elke structuurknoop, atoomniveau (waterstofbruggen, φ/ψ), prokaryoot-vs-eukaryootschakelaar.

Fase 5 · Leren

Koppeling aan de cursus (bv. aminozurentrainer, Ramachandran-oefeningen, PyMOL-opdrachten), zoekfunctie, "leg-uit"-modus.

Open vragen voor jou

Taal

Nederlandse interface met Engelse vaktermen erbij (zoals nu), of volledig Engels zoals de cursus?

Celtype

Beslist: menselijke cel (epitheelcel). Later eventueel een schakelaar naar bacterie om verschillen te tonen (operon, gekoppelde transcriptie–translatie).

De video uit de les

Beantwoord: het translatiefilmpje uit "Fundamentals of DNA and RNA structure" (video 5). De translatiescène volgt dezelfde stappen: cap → 43S scant naar AUG → 60S bindt → elongatie → poly(A)-staart.

Diepgang

Doelpubliek: bachelor bio-informatica (jijzelf), of ook breder te gebruiken voor anderen?