Replikation der DNA

Beschreibung / Inhalt
Das Dokument beschäftigt sich mit der Replikation der DNA, also dem Vorgang der Verdopplung der Erbinformationen in Zellen. Es wird erklärt, wie die Replikation bei Bakterien abläuft und dass diese auch bei Mitosen von Zellen stattfindet. Die DNA besteht aus einem Doppelstrang, die durch die Enzyme Helicase und Polymerase in zwei Einzelstränge aufgetrennt werden. An die freien Basen des Originalstrangs heften sich Proteine locker an, damit die Einzelstränge nicht wieder zusammenkommen können. Die Polymerase baut aus dem Zellplasma Nukleotide an den Original-Einzelstrang an und verbindet sie dann zu einem neuen Einzelstrang, der dieselbe Basensequenz hat wie das Original. Die genauigkeit des Prozesses ist enorm wichtig, da bereits ein Fehler pro 10 Nukleotiden schwere Schäden in den Tochterzellen verursachen kann.

Das Dokument erwähnt auch den Beitrag von Watson & Crick zur Entdeckung der Doppelhelix-Struktur der DNA, die es ermöglichte, die DNA als Matrize zur Vervielfältigung und Weitergabe der genetischen Informationen zu nutzen. Es wird erklärt, dass sich die DNA semikonservativ repliziert, was bedeutet, dass zuerst ein Mutterstrang in zwei Einzelstränge getrennt wird und dann jeder der Einzelstränge als Matrize für einen neuen komplementären Strang dient.

Ein weiteres Thema des Dokuments sind die Okazaki-Fragmente, die in den 60er Jahren von Reiji Okazaki entdeckt wurden. Hierbei werden viele kurze Stücke in 5'-3'-Richtung synthetisiert, die je nach Zelltyp etwa 100 bis 2000 Nukleotide lang sind. Der eine Strang wird kontinuierlich (Leitstrang) synthetisiert, während der andere diskontinuierlich (Folgestrang) synthetisiert wird. Der Leitstrang läuft dabei in die gleiche Richtung wie die Replikationsgabel, während der Folgestrang in die entgegengesetzte Richtung verläuft.

Zusammenfassend beschäftigt sich das Dokument mit den grundlegenden Vorgängen der DNA-Replikation, der semikonservativen Replikation, der Bedeutung der Doppelhelix-Struktur der DNA und den Okazaki-Fragmenten. Es wird auch betont, wie wichtig eine hohe Kopiergenauigkeit bei der Replikation ist, um Schäden in den Tochterzellen zu vermeiden.
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Auszug aus Referat
Replikation der DNA Aus Gründen der Fortpflanzung oder des Wachstums muss sich jede Zelle eines Organismus teilen. Die Verdopplung der DNS (Replikation) erfolgt in der S-Phase des Zellzyklus. Nach einer Mitose enthalten die Tochterzellen die gleichen Erbinformationen, wie die Mutterzellen, weil vorher die DNA identisch kopiert und auf beide Zellen verteilt wurde. Diesen Vorgang nennt man Replikation. Beim Bakterium E. coli ist der Verlauf der Replikation am bekanntesten. Zuerst sammeln sich Enzyme an einen Startpunkt. Dort wird die DNA entschraubt und dann durch das Enzym Helicase in zwei Einzelstränge aufgetrennt. An die freien Basen heften sich Proteine locker an, damit die Einzelstränge nicht wieder zusammenkommen können. Hinter der vorrückenden Helicase wandert das Enzym-Polymerase her. Es baut aus dem Zellplasma Nukleotide an den Original-Einzelstrang an und verbindet sie dann zu einem neuen Einzelstrang. Die Polymerase lagert nur Nukleotide an, die komplementär zum Originalstrang sind. Dadurch ergibt sich ein neuer Doppelstrang, der dieselbe Basensequenz hat, wie das Original. Die Polymerase kann nur in der Richtung 5 nach 3 schnell und genau einen neuen Einzelstrang aufbauen. Nur an diesem Einzelstrang kann sie direkt der Helicase folgen. Der andere Einzelstrang wird erst ergänzt, wenn ein größeres Stück der DNA aufgetrennt ist. Wenn dies geschehen ist, baut die DNA-Polymerase entgegen der Wanderungsrichtung der Helicase (also auch von 5 nach 3 ) den fehlenden ...
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