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DNA-Replikation

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Abbildung Einzelstrangbindungsproteine Helikasen is ursprüngliche DNA MMA-Replikation ****** ૩. Primase DNA-Polymerase RNA-Primer Folgestrang (diskontinuierlich) Leitstrang (kontinuierlich) 3' 15' Okazaki-Fragment DNA-Ligase Ziel (Mitose Durch die Verdopplung der DNA vor einer Zellteilung, enthalten die entstehenden Zellen die gleiche chromosomale DNA wie die Ausgangszelle. •Ablauf 1. Entspiralisierung und Öffnung des DNA-Doppelstrangs (Replikationsgabel) 2. Ergänzung des Einzelstrangs mit dem 3'-Ende 3. Ergänzung des Einzelstrangs mit dem 5'-Ende • Ergebnis Nach der DNA-Replikation haben wir 2 neue DNA-Doppelstränge, die je aus einem neuen und aus einem alten Einzelstrang bestehen. Übersicht Enzyme Helikase Trennung des Doppelstrangs in Einzelstränge - Primase: Bildung der Primer - DNA-Polymerase: Verknüpfung der Nukleotide - Ligase : Verknüpfung der Okazaki-Fragmente zu einem durchgängigen Strang •Replikationsgenauigkeit Jede Replikation verursacht Fehler, bspw. eine falsche Base wird eingebaut. DNA-Polymerasen haben eine Korrekturlesefunktion, die bereits während der Replikation falsche Basenpaarungen korrigiert. Nach der Replikation beseitigen Reparaturenzyme Fehlpaarungen. Ablaul DNA Replikation Einzelstrangbindungsproteine Helikasen ursprüngliche DNA 50000000 Primase DNA-Polymerase Leitstrang (kontinuierlich) RNA-Primer Folgestrang (diskontinuierlich) 15' Okazaki-Fragment DNA-Ligase •Leilstrang = kontinuierlich wachsender Strang 1. Enzyme entspiralisieren die Doppelhelix und das Enzym Helikase löst die Wasserstoffbrückenbindungen. Weitere Enzyme stemmen die Stränge unter ATP- Verbrauch auseinander. Es entsteht eine Replikationsgabel. wird an das 3¹ Ende der 2. An die getrennten Stränge lagern sich Proteine (Einzelstrangbindungsproteine) an, die die Einzelstränge getrennt halten. Startmolekule (Primer) → -> kurzes RNA-Stück) sinzelstränge angebracht 3. Nur am 3' - Ende können sich neue Nukleotide mit der freien Hydroxygruppe verbinden. Zur Synthese des neuen DNA-Strangs heften sich am Leitstrang also in 5'→ 3'- Richtung kontinuierlich freie Nucleotide an die jeweils komplementäre Base. So wird der Strang schrittweise verlängert. 4. Die Basen werden...

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miteinander verknüpft und bilden einen neuen Strang. Enzyme, die die Verknüpfung von Einzelmolekülen zu Ketten katalysieren heißen Polymerasen. Hier ist es die DNA-Polymerase oder auch Kornberg-Polymerase, die die neu angelagerten Nukleotide verkettet. • folgestrang Da die DNA-Polymerase einen DNA-Einzelstrang nur vom 3'-Ende bis zum 5'-Ende ablesen kann, kann der Folgestrang (diskontinuierlicher Strang), der eine gegenläufige Polarität besitzt nur abschnittsweise (diskontinuierlich) über Okazaki-Fragmente und nicht kontinuierlich ergänzt werden. 1. Eine RNA-Polymerase (Primase) erzeugt, synthetisiert einen kurzen, nur wenige Nukleotide langen, RNA-Strang (Primer). Dadurch hat die DNA-Polymerase ein freies 3'-Ende und kann einige Nukleotide DNA anbauen (=Okazaki-Fragmente) 4. Die RNA-Primer werden von einem weiteren Enzym abgebaut. Eine DNA-Ligase verknüpft die Teilstücke, Okazaki-Fragmente, zu einem durchgängigen Strang.

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