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DNA-Replikation (DNA-Nachbau)


(lat: replicare = wiederholen)

Vor einer
Zellteilung muss jeder DNA-Faden im Zellkern zuerst verdoppelt werden, damit beide Zellen nach der Teilung die vollständige Erbinformation besitzen. 

Vor der Verdopplung wird die normalerweise verdrillte DNA-Strickleiter teilweise entspiralisiert. Die beiden Stränge der DNA-Strickleiter, die normalerweise über jeweils zwei Gen-Buchstaben ("Basen") als Sprossen verbunden sind, werden getrennt, so dass zwei Einzel-Ketten von Gen-Buchstaben vorliegen. Das Kopier-Werkzeug, ein Eiweiß, fährt nun an den beiden Einzelsträngen entlang und baut aus den im Zellkern herumschwimmenden DNA-Gen-Buchstaben die beiden zusätzlichen Einzelstränge. 

Das Kopier-Werkzeug nennt man "DNA-Polymerase", weil es aus vielen DNA-Gen-Buchstaben eine genaue Kopie des früheren Strangpartners zusammenknüpft (griech.:poly = viel, meros = Teil). Die Wahl, welcher Gen-Buchstabe als nächster anzuknüpfen ist, die fällt der DNA-Polymerase sehr leicht, denn zu einem bestimmten Gen-Buchstaben passt immer nur einer von vier möglichen Partnern. Zum Beispiel passt der Gen-Buchstabe Adenin immer nur zum Thymin, Thymin verbindet sich immer mit Adenin. 
Mit einem der anderen drei Gen-Buchstaben würden zu lange, zu kurze oder verbogene "Sprossen" in der DNA-Strickleiter entstehen. Auch Cytosin und Guanin bilden zusammen ein "Basen-Paar". 

Also ist durch die Reihenfolge der Gen-Buchstaben auf dem einen Strang zwangsläufig auch die Reihenfolge der Gen-Buchstaben auf dem anderen Strang festgelegt ist. Das heisst, dass wenn die beiden Stränge der DNA-Strickleiter aufgetrennt werden, jeder der beiden Stränge als Kopiervorlage dienen kann, um den ursprünglichen Doppelstrang herzustellen.

Die Natur hat sich also ein raffiniertes System ausgedacht, mit dem aus zwei Einzelsträngen zwei Doppelstränge entstehen. Die Wissenschaftler nennen diese Art der DNA-Replikation "semikonservativ", denn die verdoppelten DNA-Moleküle bestehen je zur Hälfte aus einem alten und einem neuen Strang.

 
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