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Grundprinzip der DNA-Replikation

Grundprinzip - Entdeckung - Replikation im Detail - Polymerase-Kettenreaktion - Fehler der Repl. - Evolution der Repl.

Lernziele

Wenn Sie diese Seite durchgearbeitet haben, sollten Sie wissen

  • wie die Replikation der DNA im Prinzip abläuft, vor allem sollten Sie das Prinzip der komplementären Basen verstanden haben
  • welche Enzyme bei der Replikation eine Rolle spielen und
  • welche Aufgaben diese Enzyme haben.

Watson und Crick haben nicht nur das Doppelhelixmodell aufgestellt, sondern quasi nebenbei auch noch gleich den Replikationsmechanismus entdeckt - hier ein berühmtes Zitat aus ihrer spektakulären Veröffentlichung von 1953 in Nature:

  • "It has not escaped our notice that the specific pairing we have postulated immediately suggests a possible copying mechanism for the genetic material.[1]"

Hier eine Übersetzung:

  • "Es ist unserer Aufmerksamkeit nicht entgangen, dass die spezifische Basenpaarung, die wir postuliert haben, sofort einen möglichen Kopiermechanismus für das genetische Material impliziert".

Das Grundprinzip der DNA-Replikation sieht so aus:

Der DNA-Doppelstrang teilt sich an einer Stelle in zwei Einzelstränge auf. Natürlich nicht von selbst, sondern mit Hilfe einiger Enzyme, zum Beispiel der Helicase. Nun kommen andere Enzyme, vor allem die DNA-Polymerase, und heften die fehlenden Nucleotide an die jetzt ungepaarten Basen der Einzelstränge. Dabei spielt das Prinzip der Komplementarität eine wichtige Rolle: Zu jeder Base gibt es eine passende komplementäre Base. Adenin

Anschließend werden die neuen Nucleotide untereinander verbunden - durch ein Enzym namens Ligase.

Jeder DNA-Einzelstrang wurde auf diese Weise durch die komplementären Basen vervollständigt, so dass am Ende zwei identische DNA-Doppelstränge vorliegen.

Das Grundprinzip der DNA-Replikation in stark vereinfachter Weise

Dieses Werk ist lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz. Autor: Ulrich Helmich

Aber, wie bereits gesagt, das Bild oben verdeutlicht nur das Grundprinzip der DNA-Replikation. In Wirklichkeit ist es doch etwas komplizierter. Siehe dazu auch "Replikation im Detail".

Quellen:

  1. J.D. Watson, F.H.C. Crick. Nature, 171 (1953), pp. 964-967

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