Die DNA-Replikation ist ein fundamentaler biologischer Prozess, bei dem die Erbinformation verdoppelt wird.
Die DNA-Replikation einfach erklärt beginnt mit dem Aufbrechen der DNA-Doppelhelix durch spezielle Enzyme. Das wichtigste Enzym dabei ist die Helikase, die die Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basenpaaren auftrennt. An der entstehenden Replikationsgabel bilden sich zwei einzelne DNA-Stränge, die als Vorlage für die Synthese der neuen DNA-Stränge dienen. Die DNA-Polymerase III fügt dann entsprechend der Basenpaarungsregeln (A-T, G-C) neue Nukleotide an die wachsenden DNA-Stränge an.
Der DNA-Replikation Ablauf unterscheidet sich zwischen dem Leitstrang und dem Folgestrang. Am Leitstrang erfolgt die Synthese kontinuierlich in 5'-3'-Richtung, während sie am Folgestrang diskontinuierlich in kurzen Fragmenten (Okazaki-Fragmente) stattfindet. Diese kontinuierliche und diskontinuierliche Replikation ist notwendig, da die DNA-Polymerase nur in 5'-3'-Richtung arbeiten kann. Bei der DNA-Replikation Prokaryoten läuft der Prozess prinzipiell ähnlich ab, ist aber weniger komplex als bei Eukaryoten. Die entstehenden Okazaki-Fragmente werden durch die DNA-Ligase miteinander verbunden, wodurch zwei identische DNA-Moleküle entstehen. Dieser hochpräzise Mechanismus gewährleistet eine nahezu fehlerfreie Verdopplung des Erbguts, was für die Weitergabe der genetischen Information an die Tochterzellen essentiell ist.
