DNA-Replikation

Einleitung

Pro Sekunde finden beim Menschen 107 Zellteilungen statt. Bei jeder Zellteilung muss sich ebenfalls der Zellkern teilen, in dem die genetische Information in Form der DNA enthalten ist. Diese muss an die Tochterzelle weitergegeben werden. Die Duplizierung der DNA erfolgt im Rahmen der DNA-Replikation. Die Aufgabe der DNA-Replikation übernehmen zahlreiche Enzyme. Die DNA-Replikation besteht aus Initiation, Elongation und Termination und findet in der S-Phase der Mitose statt. Ebenfalls werden anschließend mögliche Schäden korrigiert, sodass Mutationen verhindert werden.

Beteiligte Enzyme

Topoisomerase = entwindet die DNA-Doppelhelix
Helikase = trennt Wasserstoffbrücken zwischen der DNA und öffnet dadurch die Doppelstränge
Primase = synthetisiert einen RNA-Abschnitt für den Start der Replikation (Primer)
DNA-Polymerase = synthetisiert DNA am 3 ́-Ende durch das Anfügen komplementärer Nukleotide
Ribonuklease H = entfernt die RNA-Primer aus der replizierten DNA
DNA Ligase = verknüpft die gebildeten Stränge

Ablauf

Initiation

Proteine erkennen einen spezifischen DNA-Abschnitt und binden dort. Helikase beginnt mit der Trennung der Wasserstoffbrücken und die Topoisomerase entwindet die DNA.

Elongation

Primer werden von der Primase komplementär zum Matrizenstrang synthetisiert (Primer = 5-10 Nukleotide lange RNA-Sequenz). DNA- Polymerase verknüpft komplementäre Nukleotide. Der Folgestrang wird diskontinuierlich synthetisiert und es entstehen Okazaki-Fragmente. Nachfolgend wird Korrektur gelesen, die Primer entfernt und die Lücken durch die DNA-Polymerase aufgefüllt. Die Ligase verknüpft die gebildeten Stränge.

Termination

Terminationsproteine binden an Terminationssequenzen und beenden die DNA Replikation.

DNA-Replikation

Einleitung

Beteiligte Enzyme

Ablauf

Initiation

Elongation

Termination

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