DNA-Replikation: Der Ablauf Schritt für Schritt
Stell dir vor, du müsstest ein riesiges, verdrilltes Seil entwirren und dabei eine perfekte Kopie erstellen – genau das macht deine Zelle bei der DNA-Replikation! Dieser Prozess findet während der S-Phase der Zellteilung statt und folgt dem semikonservativen Prinzip.
Der erste Schritt beginnt mit der Topoisomerase, die wie ein Mechaniker die starken Verdrillungen der DNA entwirrt. Danach kommt die Helicase zum Einsatz, die den Doppelstrang in Einzelstränge umwandelt, indem sie die Wasserstoffbrücken zwischen den Basen auflöst.
Die Primase stellt dann die wichtigen RNA-Primer her – das sind kurze RNA-Stücke aus wenigen Nukleotiden, die als Startmolekül dienen. Diese werden am 3'-Ende der Einzelstränge befestigt und ermöglichen es der DNA-Polymerase, mit ihrer Arbeit zu beginnen.
Merktipp: Die DNA-Polymerase kann nur am 3'-Ende Nukleotide anhängen – das ist wie ein Reißverschluss, der nur in eine Richtung funktioniert!
Die Replikation erfolgt in zwei verschiedenen Arten: kontinuierliche Replikation am Leitstrang (nur ein Primer nötig) und diskontinuierliche Replikation am Folgestrang (mehrere Primer erforderlich, entstehen Okazaki-Fragmente). Zum Schluss räumt die Exonuclease RNase H die RNA-Primer weg, und die Ligase verbindet alle Lücken zu einem vollständigen DNA-Strang.