Semikonservative Replikation und Meselson-Stahl-Experiment

Die semikonservative Replikation ist der Mechanismus, durch den die DNA verdoppelt wird. Dabei wird jeder Strang der ursprünglichen DNA als Vorlage für einen neuen komplementären Strang verwendet.

Vocabulary: Helicase ist das Enzym, das die Wasserstoffbrücken zwischen den DNA-Strängen auftrennt und so die Replikationsgabel bildet.

Der Ablauf der semikonservativen Replikation umfasst folgende Schritte:

1. Öffnung der DNA-Doppelhelix durch Helicase
2. Anlagerung von RNA-Primern durch Primase
3. Synthese des Leitstrangs kontinuierlich und des Folgestrangs diskontinuierlich durch DNA-Polymerase
4. Verbindung der Okazaki-Fragmente durch DNA-Ligase

Definition: Okazaki-Fragmente sind kurze DNA-Abschnitte, die während der diskontinuierlichen Synthese des Folgestrangs entstehen.

Das Meselson-Stahl-Experiment bestätigte die Theorie der semikonservativen Replikation. Die Forscher verwendeten Stickstoffisotope, um die DNA-Stränge zu markieren und konnten so nachweisen, dass nach der Replikation jeder neue DNA-Doppelstrang aus einem alten und einem neu synthetisierten Einzelstrang besteht.

Highlight: Das Meselson-Stahl-Experiment gilt als eines der elegantesten Experimente in der Molekularbiologie und lieferte den entscheidenden Beweis für die semikonservative DNA-Replikation.

Bau der DNA und Zellzyklus

Die DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist der Träger der Erbinformation und besteht aus einem Kettenmolekül mit Doppelhelixstruktur. Ihre Bausteine sind Nucleotide, die aus einer Phosphatgruppe, einem Zucker (Desoxyribose) und einer der vier Basen Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) oder Guanin (G) bestehen.

Definition: Die Basensequenz ist die Abfolge der Basen im DNA-Kettenmolekül und bestimmt die genetische Information.

Der Zellzyklus beschreibt die Phasen, die eine Zelle durchläuft, bevor sie sich teilt. Er besteht aus der Interphase und der Mitose.

Highlight: Die Interphase unterteilt sich in G1-, S- und G2-Phase, wobei in der S-Phase die DNA-Replikation stattfindet.

Die Mitose umfasst vier Phasen:

1. Prophase: Verdichtung der Chromosomen, Auflösung der Kernmembran
2. Metaphase: Anordnung der Chromosomen in der Äquatorialebene
3. Anaphase: Trennung der Chromatiden und Bewegung zu den Polen
4. Telophase: Bildung neuer Kernmembranen, Dekondensation der Chromosomen

Example: In der G1-Phase des Zellzyklus findet das Zellwachstum statt, während in der S-Phase die DNA verdoppelt wird.