DNA-Replikation

Die Verdopplung der DNA verläuft semi-konservativ. Dies bedeutet, das in dem Tochter Doppelhelix-Strang, ein Strang von der Eltern-DNA stammt und der Andere neu synthetisiert wurde.

Der Elternstrang wird entspiralisiert und an einer bestimmten Stelle beginnt die DNA-Polymerase mit der Synthese von DNA. Dieses erfolgt nie "de novo"; das bedeutet sie kann nicht einfach irgendwo anfangen zu synthetisieren, sie braucht immer eine Stelle die sie verlängern kann. Dazu benutzt sie (fast) immer ein kurzes RNA-Stück (Primer), auch am Leitstrang wird dieses am Anfang der Polymerisation gebraucht

Da die DNA-Polymerase nur in eine Richtung, nämlich in 5'-3'-Richtung synthetisieren kann, steht sie vor einem Problem; einer der beiden Stränge der DNA-Doppelhelix verläuft in entgegengesetzte Richtung. Für die Polymerase wäre es unmöglich, an diesem sogenannten "Folgestrang", neue DNA anzubauen. Sie behilft sich mit einem Trick.

Eine RNA-Polymerase (Primase) bildet am Folgestrang kurze RNA-Einheiten, die sogenannten Primer, an denen kann die DNA-Polymersae weitere DNA-Nukleotide anbauen, allerdings müßte sie nach dem Modell immer noch in entgegengesetzter Richtung aufsynthetisieren (s.u.). Trifft eine Verlängerung des Primers (Okazaki-Fragment) auf ein anderes vor ihm, bricht die Polymerase ihre Synthese ab. Die entstehende kleine Lücke wird von DNA-Ligasen verknüpft.
Das Richtungs-Problem kann über eine Schleifenbildung (Loop) erklärt werden. Zoom

Über diesen Trick kann an der Replikationsgabel sowohl der Leitstrang als auch der Folgestrang am gleichen Ort und gleichzeitig aufgebaut werden.

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