DNA-Replikation: Wie deine Zellen ihre Erbinformation kopieren
Stell dir vor, deine Zellen müssten bei jeder Teilung 3 Milliarden Buchstaben fehlerfrei kopieren - genau das passiert bei der DNA-Replikation. Dieser Prozess sorgt dafür, dass beide Tochterzellen nach der Mitose identische Erbinformationen erhalten.
Der ganze Vorgang läuft wie eine perfekt choreografierte Maschinerie ab. Zuerst entspiralisiert die Topoisomerase den verdrillten DNA-Doppelstrang, damit überhaupt Platz zum Arbeiten entsteht. Die Helikase fungiert dann wie ein molekularer Reißverschluss und trennt die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basenpaaren auf.
Damit die aufgetrennten Stränge nicht wieder zusammenkleben, stabilisieren Einzelstrangbindungsproteine die entstehende Replikationsgabel. Die Primase stellt jetzt den wichtigen Primer her - ein Startermolekül, das am 3'-Ende des Mutterstrangs sitzt und der DNA-Polymerase zeigt: "Hier kannst du anfangen!"
Merktipp: Die DNA-Polymerase kann nur in 5'-3'-Richtung arbeiten - das ist der Schlüssel zum Verständnis der unterschiedlichen Replikation von Leit- und Folgestrang!
Am Leitstrang läuft alles smooth: Die DNA-Polymerase hängt sich an den Primer und fügt kontinuierlich die passenden Nukleotide hinzu. Beim Folgestrang wird's komplizierter - hier muss die Polymerase rückwärts arbeiten und springt zwischen mehreren Primern hin und her. Dabei entstehen die berühmten Okazaki-Fragmente. Zum Schluss räumt die RNase H die Primer weg, und die Ligase klebt alles zusammen - fertig sind zwei identische DNA-Moleküle!