Wie läuft die DNA-Verdopplung ab?

Die DNA-Verdopplung, auch Replikation genannt, ist ein komplexer Prozess, der in mehreren Schritten abläuft: 1. **Initiation**: Die Replikation beginnt an spezifischen Stellen der DNA, den sogenannten Replikationsursprüngen. Enzyme wie die DNA-Helikase entwirren die DNA-Doppelhelix und öffnen sie, sodass zwei Einzelstränge entstehen. 2. **Priming**: Um die Synthese neuer DNA-Stränge zu starten, wird ein kurzer RNA-Primer von der Primase synthetisiert. Dieser Primer dient als Startpunkt für die DNA-Polymerase. 3. **Elongation**: Die DNA-Polymerase fügt Nukleotide hinzu, die komplementär zu den Einzelsträngen sind. Sie arbeitet in 5'-zu-3'-Richtung, was bedeutet, dass sie immer am 3'-Ende des Primers ansetzt. Auf dem führenden Strang erfolgt die Synthese kontinuierlich, während auf dem verzögerten Strang diskontinuierlich kleine Fragmente (Okazaki-Fragmente) gebildet werden. 4. **Entfernung der Primer**: Nachdem die DNA-Stränge synthetisiert wurden, werden die RNA-Primer durch DNA ersetzt. Dies geschieht durch eine andere DNA-Polymerase. 5. **Verkettung der Okazaki-Fragmente**: Die Fragmente auf dem verzögerten Strang werden durch das Enzym DNA-Ligase miteinander verbunden, um einen durchgehenden Strang zu bilden. 6. **Überprüfung und Korrektur**: Während der Replikation überprüft die DNA-Polymerase die neu hinzugefügten Nukleotide und korrigiert Fehler, um die Genauigkeit der DNA-Kopie zu gewährleisten. Am Ende dieses Prozesses entstehen zwei identische DNA-Doppelhelices, die jeweils einen alten und einen neuen Strang enthalten. Dies ist entscheidend für die Zellteilung und die Weitergabe genetischer Informationen.