Replikation der DNA

Grundlagen der DNA

• DNA-Struktur: Doppelhelix, bestehend aus zwei Einzelsträngen
• Verlaufsrichtung: antiparallel (entgegengesetzt)
• Bestandteile der DNA:
  • Organische Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G), Cytosin (C)
  • Zucker: Desoxyribose
  • Phosphatgruppen

Mechanismus der DNA-Replikation

• Semi-konservativer Mechanismus: Jede Hälfte der DNA bleibt erhalten, neuer Strang wird synthetisiert
• Enzyme der Replikation:
  • Topoisomerase: Entwindet die Doppelhelix
  • Helikase: Trennt Wasserstoffbrückenbindungen, öffnet DNA-Stränge
  • Einzelstrangbindende Proteine (SSB): Verhindern erneute Bindung der Stränge
  • DNA-Polymerase III: Synthetisiert neuen Strang
  • Primase: Synthese von RNA-Primer für DNA-Polymerase
  • DNA-Polymerase I: Ersetzt RNA-Primer durch DNA
  • DNA-Ligase: Schließt Lücken zwischen Okazaki-Fragmenten

Synthese der Tochterstränge

• Leitstrang (Leading Strand): Kontinuierliche Synthese in Richtung der Replikationsgabel
• Folgestrang (Lagging Strand): Diskontinuierliche Synthese (Okazaki-Fragmente) entgegen der Replikationsgabel

Relevanz der DNA-Replikation

• Erhaltung des Erbguts: Notwendig für Zellteilung und Erhalt der genetischen Information
• Fehlerhafte Replikation: Kann zu genetischen Anomalien wie Trisomie 21 führen

Wichtige Anmerkungen

• Polymerase-Richtung: Arbeiten in 5'-3'-Richtung des neu synthetisierten Strangs
• Unterschiedliche Abläufe: Unterschiedliche Mechanismen am Leading und Lagging Strand

Zusammenfassung der Enzymfunktionen

• Verschiedene DNA-Polymerasen mit spezifischen Funktionen
• Wichtigkeit des 3'-Endes für die Verlängerung der Stränge

Die exakte und zeitgerechte Verdopplung der DNA ist essentiell für die Funktionalität neuer Zellen und muss vor der Zellteilung abgeschlossen sein.