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Quelle:Lh/Frederek Manuel und Kai Tapio 2002

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Angaben zur Quelle [Bearbeiten]

Autor     Frederek Manuel und Kai Tapio
Titel    Die DNA-Replikation
Sammlung    Molekulargenetik und Gentechnik
Datum    April 2002
Anmerkung    Bestandteil einer Referatesammlung eines Biologieleistungskurses aus dem Jahr 2002, zu finden unter http://home.arcor.de/naturwissenschaften/Gentechnik/referate/ (dort auch Datumsnachweis). Für die gesamte Materialsammlung siehe http://home.arcor.de/naturwissenschaften/Gentechnik/referate/referate/referate_alles_auf_einmal.zip
URL    http://home.arcor.de/naturwissenschaften/Gentechnik/referate/DNAReplikation.htm

Literaturverz.   

nein
Fußnoten    nein
Fragmente    2


Fragmente der Quelle:
[1.] Lh/Fragment 033 01 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2014-04-27 21:26:51 WiseWoman
Fragment, Frederek Manuel und Kai Tapio 2002, Gesichtet, Lh, SMWFragment, Schutzlevel sysop, Verschleierung

Typus
Verschleierung
Bearbeiter
Graf Isolan
Gesichtet
Yes.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 33, Zeilen: 1-9, 11-31
Quelle: Frederek Manuel und Kai Tapio 2002
Seite(n): 1 (Internet), Zeilen: -
1.5.3 Die DNA-Replikation

Das Ziel der Mitose ( Zellteilung ) ist die Bildung zweier identischer Tochterzellen aus einer Mutterzelle. Vor der eigentlichen Zellteilung muss deswegen die DNA verdoppelt werden ( Replikation ), so dass beide Tochterzellen die gleiche Erbinformation enthalten.

Die DNA-Replikation verläuft nach dem sog. semikonservativen Mechanismus. Hierbei wird die DNA, welche als Doppelhelix vorliegt, zunächst entspiralisiert und mit Hilfe des Enzyms Helicase in zwei DNA-Einzelstränge aufgespalten. Bei diesem Vorgang entsteht die sogenannte Replikationsgabel.

Damit sich die beiden DNA-Einzelstränge nicht wieder sofort zu einer Doppelhelix verbinden, lagern sich Proteine locker an die nun freien Basen an.

Während die Helicase die Doppelhelix aufspaltet, beginnt das Enzym DNA-Polymerase mit der Synthetisierung von jeweils einem komplementären Tochterstrang zu den beiden Einzelsträngen. Dieser wird aus vier verschiedenen Nucleotiden gebildet, die an den vorhandenen DNA-Einzelstrang angeheftet werden. Die für die Synthese benötigte Energie wird durch die Nucleotide aufgebracht, die in der energiereichen Form von Nucleosid-triphosphaten vorliegen. Bei der Verknüpfung der Nucleotide zum DNA-Tochterstrang werden jeweils zwei Phosphatreste abgespalten, wodurch die notwendige Energie freigesetzt wird.

Die DNA-Polymerase besitzt allerdings zwei entscheidende Nachteile:

1. Sie kann nur mit der Synthese der Tochterstränge beginnen, wenn sich an dem zu verdoppelnden DNA-Strang ein Startpunkt ( Primer ) befindet.

2. Sie kann einen Tochterstrang nur in der 5´-3´ Richtung synthetisieren.

Um diesen Problemen entgegenzuwirken, wird zunächst durch das Enzym Primase (RNA-Polymerase) der benötigte Primer an den Anfang des DNA-Stranges synthetisiert. Dieser Primer besteht aus einer kurzen RNA Sequenz.

Die DNA-Replikation

Das Ziel der Mitose ( Zellteilung ) ist die Bildung zweier identischer Tochterzellen aus einer Mutterzelle. Vor der eigentlichen Zellteilung muss deswegen die DNA verdoppelt werden ( Replikation ), so dass beide Tochterzellen die gleiche Erbinformation enthalten. Die DNA-Replikation verläuft nach dem sog. semikonservativen Mechanismus. Hierbei wird die DNA, welche als Doppelhelix vorliegt, zunächst entspiralisiert und mit Hilfe des Enzyms Helicase in zwei DNA-Einzelstränge aufgespalten. Damit sich die beiden DNA-Einzelstränge nicht wieder sofort zu einer Doppelhelix verbinden, lagern sich Proteine locker an die nun freien Basen an. Während die Helicase die Doppelhelix aufspaltet, beginnt das Enzym DNA-Polymerase mit der Synthetisierung von jeweils einem komplementären Tochterstrang zu den beiden Einzelsträngen. Dieser wird aus vier verschiedenen Nucleotiden gebildet, die an den vorhandenen DNA-Einzelstrang angeheftet werden. Die für die Synthese benötigte Energie wird durch die Nucleotide aufgebracht. Bei der Verknüpfung der Nucleotide zum DNA-Tochterstrang werden jeweils zwei Phosphatreste abgespalten, wodurch die notwendige Energie freigesetzt wird. Die DNA-Polymerase besitzt allerdings zwei entscheidende Nachteile:

1. Sie kann nur mit der Synthese der Tochterstränge beginnen, wenn sich an dem zu verdoppelnden DNA-Strang ein Startpunkt ( Primer ) befindet.

2. Sie kann einen Tochterstrang nur in der 5´-3´ Richtung synthetisieren.

Um diesen Problemen entgegenzuwirken, wird zunächst durch das Enzym Primase der benötigte Primer an den Anfang des DNA-Stranges gebracht. Dieser Primer besteht aus einer kurzen RNA Sequenz.

Anmerkungen

Bis auf kleine Einschübe identisch mit der Ausarbeitung eines Referats eines Biologieleistungskurses. Ohne Hinweis auf eine Übernahme.

Sichter
(Graf Isolan) Schumann

[2.] Lh/Fragment 034 01 - Diskussion
Zuletzt bearbeitet: 2014-04-27 21:27:04 WiseWoman
Fragment, Frederek Manuel und Kai Tapio 2002, Gesichtet, Lh, SMWFragment, Schutzlevel sysop, Verschleierung

Typus
Verschleierung
Bearbeiter
Graf Isolan
Gesichtet
Yes.png
Untersuchte Arbeit:
Seite: 34, Zeilen: 1ff (komplett)
Quelle: Frederek Manuel und Kai Tapio 2002
Seite(n): 1 (Internetquelle), Zeilen: -
[Verläuft der Elternstrang in 3´-5´ Richtung, kann die DNA-]Polymerase der Helicase direkt folgen und den DNA-Tochterstrang in 5´-3´ Richtung vervollständigen ( kontinuierliche Synthese ).

Der zweite Tochterstrang, der zu synthetisieren ist, muss dann allerdings in entgegengesetzter, d.h. in 3´-5´ Richtung verlaufen. Aufgrund dieser Tatsache arbeitet die DNA-Polymerase an diesem Strang in entgegengesetzter Richtung zur Helicase. Auch hier erfolgt die Synthetisierung schon während der Aufspaltung der Doppelhelix, wodurch dieser Tochterstrang nur Stück für Stück fertiggestellt werden kann. Die DNA-Polymerase synthetisiert ca. 1000 Nucleotide zu einem DNA-Stück und bricht dann ab (diskontinuierliche Synthese ). Sie setzt unterhalb der Helicase von neuem an. Dafür werden wiederum Primer benötigt. Die einzelnen DNA-Stücke werden nach ihrem Entdecker Okazaki-Stücke genannt.

Im darauffolgenden Schritt werden die Primer enzymatisch abgebaut und durch DNA ersetzt.

Diese DNA-Nukleotide werden dann mit den bereits vorhandenen DNA-Stücken durch das Enzym DNA-Ligase zu einem durchgehenden Strang verbunden.

Verläuft der Originalstrang in 3´-5´ Richtung, kann die DNA-Polymerase der Helicase direkt folgen und den DNA-Tochterstrang in 5´-3 ´ Richtung vervollständigen. ( kontinuierliche Synthese ).

Der zweite Tochterstrang, der zu synthetisieren ist, muss dann allerdings in entgegengesetzter, 3´-5´ Richtung verlaufen. Aufgrund dieser Tatsache arbeitet die DNA-Polymerase an diesem Strang in entgegengesetzter Richtung zur Helicase. Auch hier erfolgt die Synthetisierung schon während der Aufspaltung der Doppelhelix, wodurch dieser Tochterstrang nur Stück für Stück fertiggestellt werden kann. Die DNA-Polymerase synthetisiert ca. 1000 Nucleotide zu einem DNA-Stück und bricht dann ab. Sie setzt unterhalb der Helicase von neuem an. Dafür werden wiederum Primer benötigt. Die einzelnen DNA-Stücke heißen Okazaki-Stücke genannt. Im darauffolgenden Schritt werden die Primer enzymatisch abgebaut und durch DNA ersetzt. Diese DNA-Nukleotide werden dann mit den bereits vorhandenen DNA-Stücken durch das Enzym DNA-Ligase zu einem durchgehenden Strang verbunden.

Anmerkungen

Ohne Hinweis auf eine Übernahme.

Sichter
(Graf Isolan) Schumann

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