Replikation
Dieser Artikel beschäftigt sich mit der Replikation in der Biologie. Zur Replikation in der Datenverarbeitung siehe Replikation (Datenverarbeitung).
Als Replikation oder Reduplikation bezeichnet man die Verdoppelung eines DNA-Moleküls nach dem semikonservativen Prinzip.
Die Replikation beginnt mit dem Auflösen der Wasserstoffbrücken zwischen den Basen der beiden Einzelstränge. Dieser Vorgang wird von dem Enzym Helikase unter ATP-Verbrauch katalysiert. Die Stellen, an denen sich die Einzelstränge von einander trennen, bezeichnet man als Replikationsgabel. Da die beiden Stränge der DNA gegenläufig verlaufen, unterscheidet man zwischen dem Leitstrang (auch Vorwärts-Strang) (vom 5’ zum 3’ Ende) und dem Folgestrang (auch Rückwärts-Strang) (von 3’ zum 5’ Ende). Die DNA-Polymerase kann immer nur Nukleotide an das 3'-Ende anknüpfen, sie arbeitet also nur in 5'-3'-Richtung.
Bei der Synthese des Leitstranges knüpft die DNA-Polymerase kontinuierlich die komplementären Nukleotide an, da sie der Wanderungsrichtung der Replikationsgabel folgt. Beim Folgestrang ist dies nicht möglich, da er in die "falsche Richtung" weist. Deshalb wird von Primasen in der Replikationsgabel ein RNA-Molekül erstellt, der Primer, der einen Startpunkt für die DNA-Polymerase darstellt. Die Synthese am Folgestrang verläuft daher diskontinuierlich, da die DNA-Polymerase nach etwa 1000 neu synthetisierten Nucleotiden abbricht, um an der mittlerweile weiter gewanderten Replikationsgabel erneut zu beginnen. Die dadurch entstehenden DNA-Fragmente wurden Okazaki-Fragmente, nach dem Entdecker Reiji Okazaki, genannt.
Die RNA-Primer werden dann zum Beispiel von der RNase H entfernt und die Lücken von der DNA-Polymerase aufgefüllt. Das Enzym Ligase stellt schließlich zwischen den neu synthetisierten DNA-Strängen die Phosphodiesterbindungen her.
Siehe auch: Desoxyribonukleinsäure
Weblinks
- Ausführliche Erklärung auf www.abi-bayern.de
- Replikation der DNA - Kurze Erläuterung des Ablaufs