DNA-Replikation: Die Grundlagen
Stell dir vor, deine DNA ist wie ein Reißverschluss, der sich öffnet und dabei zwei identische Kopien von sich selbst erstellt. Genau das passiert bei der semikonservativen Replikation - dem Standardverfahren in allen Lebewesen.
Bei diesem Prozess entstehen zwei neue DNA-Doppelstränge, die jeweils zur Hälfte aus dem ursprünglichen (elterlichen) und einem komplett neuen Strang bestehen. Das ist deutlich effizienter als die konservative Replikation, bei der der Elternstrang komplett erhalten bleiben würde.
Verschiedene Enzyme arbeiten dabei wie ein perfekt eingespieltes Team zusammen. Die Topoisomerase entwundet die Doppelhelix, während die Helicase die Wasserstoffbrücken löst und die DNA Y-artig spaltet. Die Primase erstellt kleine RNA-Primer als Startpunkte.
Die DNA-Polymerase ist der Star des Teams - sie heftet die komplementären Nukleotide an und kann nur in 5'→3'-Richtung arbeiten. Am Ende sorgt die DNA-Ligase dafür, dass alle Fragmente zu einem durchgehenden Strang verbunden werden.
Merkhilfe: Bei Prokaryoten (Einzellern) dauert die Replikation etwa 20 Minuten, bei Eukaryoten (wie dir!) bis zu 8 Stunden - deine DNA ist eben viel komplexer!
Die Okazaki-Fragmente sind kurze DNA-Abschnitte von 1000-2000 Basenpaaren, die am Folgestrang entstehen. Da die DNA-Polymerase nur in eine Richtung arbeiten kann, muss dieser Strang in kleinen Häppchen synthetisiert werden.