Aufbau und Replikation der DNA

Die DNA besteht aus Nukleotiden, die jeweils aus drei Bausteinen zusammengesetzt sind: einem Phosphatrest, einem Zucker (Desoxyribose) und einer Base. Es gibt vier verschiedene Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C), die durch spezifische Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind.

Die berühmte Doppelhelix-Struktur der DNA entsteht durch zwei Stränge, die antiparallel verlaufen. Dabei bilden Adenin und Thymin zwei Wasserstoffbrückenbindungen, während Guanin und Cytosin durch drei Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind. Das Zucker-Phosphat-Rückgrat hält dabei die äußere Struktur zusammen.

Bei der DNA-Replikation, die bei Menschen vor der Zellteilung in der S-Phase der Interphase stattfindet, trennt das Enzym Helikase die beiden Stränge. Die DNA-Polymerase fügt dann komplementäre Basen an die getrennten Stränge an. Der Leitstrang wird kontinuierlich synthetisiert, während der Folgestrang in kurzen Fragmenten (Okazaki-Fragmenten) gebildet wird, die später durch das Enzym Ligase verbunden werden.

Gut zu wissen: Die DNA-Polymerase kann nur in einer Richtung (vom 3'- zum 5'-Ende) arbeiten. Deshalb muss sie beim Folgestrang immer wieder neu ansetzen, was die Bildung der Okazaki-Fragmente erklärt!