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Zusammenfassung Genetik - DNA & DNA-Replikation
Eine grundlegende Zusammenfassung der DNA und eine detaillierte Beschreibung des Ablaufes der DNA-Replikation.
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DNA• DNA (Desoxyribonucleinsäure): kettenförmiges Makromolekül, dessen Baueinheiten man als Nucleotide beyeichnet
• Nucleotid: besteht aus einer Phosphatgruppe, dem Zucker Desoxyribose und einer stickstoffhaltigen Base
—> Purinbasen: Adenin und Guanin; Pyrimidinbasen: Cytosin und Thymin
• Nucleotide bilden in der DNA einen Polynucleotidstrang
·
am 3'-Ende ist das 3. (-Atemd. Zuckers mit keiner phos-
-s
52
P
Desoxynibose
verbunden
P
: B
phatgruppe
j
5'-Ende liegt 5. C-Atom d. Zuckers eine Phosphat-
:
am am
vor
gruppe
• ein DNA-Molekül besteht aus zwei Polynucleotidsträngen
—> ein Strang verläuft vom 5´-Ende zum 3´-Ende; der Andere andersherum
——> antiparallel/gegenläufig (komplementäre Basenpaarung: Adenin & Thymin; Guanin & Cytosin)
• Basen sind mit Wasserstoffbrückenbindungen verbunden: Bei A/T-Paar 2 WSB, bei G/C-Paar 3
• DNA gleicht in sich gedrehte Strickleiter: DNA-Doppelhelix
• Neben DNA, gibt es auch RNA (Ribonucleinsäure)
—> einzelsträngig und besteht aus weniger Nucleotiden; Zucker ist Ribose & besitzt anstelle von Thymin Uracil
Replikation/Verdopplung d. Erbmaterials
• semikonservativer Mechanismus: eine Hälfte der neuen DNA stammt von der ursprünglichen DNA; eine Hälfte wird neu
erstellt
DNA Mitose
Zellteilung (Meiosel erstauchganzlinie eine
Replikation
-
->
Bildung homologer Chromosomen;11 22
+
mithilfe versch. bes.
Enzyme; DNA-Polymerase
·
·blanaisomerenmitrot brüchen-Replikation
7
gelesen
setzt Einzelstränge
7
an DNA an
3. Primase synthetisiert Primer -
- ·ralmanachintreterStachtetnranseine
Ghazahi Fragmente, mehrer Primer notwendig
Frage
7.
abgebaut:gase verkrpft
Primer entymarsch
• schraubenförmige DNA muss zuerst entwunden & aufgetrennt werden (wie Öffnung eines Reißverschlusses)
• Die beiden offengelegen Einzelstränge stellen eine Vorlage für jeweils einen neu herzustellenden Strang dar
• An jeder aufgetrennten Base kann sich ein DNA-Baustein (das Nukleotid) mit der passenden Base anlagern
Initiation (erste Phase)
• Replikation startet an definierten Stellen (Replikationsursprüngen)
• Enzym Topoisomerase entspiralisiert helixförmigen Doppelstrang
—> von Schraubenform in Strickleiterform
• um Einzelstränge zu erhalten: Wasserstoffbrückenbbindungen zwischen den Baasenpaaren müssen getrennt werden
—> Helikase
• eine Y-förmige Stelle entsteht: Replikationsgabel
• Von jedem Replikationsursprung aus wandert je eine Gabel nach Rechts & eine nach Links
• Um getrennten Stränge zu stabilisieren, binden sich spezielle Proteine an die jeweiligen Abschnitte
• Damit Verdopplung beginnen kann, werden Startmoleküle benötigt: Primer (werden von Primase hergestellt)
—> kurzes RNA-Stück, das an das 3´-Ende der Einzelstränge angebracht wird
Elongation (Synthese neuer Einzelsträünge)
—> RNA-Polymerase: fügt neue Nukleotide an die Primer an (immer an 3´-Ende, da nur dort Verknüpfungen stattfinden kann)
——> arbeitet also von 5´- 3´-Richtung
• beide Einzelstränge verlaufen antiparallel
—> daher: Leitstrang ist so orientiert, dass er ohne Unterbrechung verlängert werden kann
• Polymerase arbeitet in gleiche Richtung wie Helikase —> kontinuierliche Verlängerung
• Folgestrang so angeordnet, dass sich sein 3´-Ende von der Replikationsgabel entfernt & eine immer größere Lücke entsteht
—> als Lösung: Primase fügt immer wieder Primer an den Folgestrang an —> kurze DNA-Abschnitte = Okazaki-Fragmente
——> dadurch kann Polymerase so lange neue Nukleotide an das Primer-Ende anlagern, bis sie den Primer des vorherigen
Abschnitts erreicht hat (diskontinuierliche Verlängerung)
• Ligase schließt Lücken zwischen Okazaki-Fragmenten
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