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Was ist eine Replikation

    Kurz gesagt: Replikation ist der Prozess des Kopierens von DNA. Diese kopierte DNA kann verwendet werden, um neue Zellen zu produzieren, oder sie kann an zukünftige Generationen weitergegeben werden.

    Die Replikation beginnt, wenn Enzyme die Doppelhelix der DNA abwickeln. Sobald die DNA abgewickelt ist, fügen spezielle Enzyme, die Polymerasen, neue Nukleotide an jeden Strang an der DNA, komplementär zu den Nukleotiden des anderen Vorlagenstrangs. So entstehen zwei neue Doppelhelixen mit jeweils einem alten und einem neuen Strang.

    Damit die Replikation korrekt abläuft, lesen Enzyme jeden neuen DNA-Strang Korrektur und entfernen alle Fehler. Wenn ein Fehler nicht beseitigt wird, kann er zu einer Mutation, d.h. eine Veränderung der DNA-Sequenz. Einige Mutationen können vorteilhaft sein, während andere schädlich sein können.

    Die Replikation ist ein komplexer Prozess, der noch nicht vollständig verstanden ist. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeiten immer noch daran, mehr darüber zu erfahren, wie die Replikation funktioniert und.

    Replikation Ablauf

    1. Die DNA-Doppelhelix löst sich auf und trennt sich in zwei Einzelstränge.
    2. Jeder ursprüngliche Strang dient als Vorlage für die Bildung eines neuen komplementären Strangs.
    3. Wenn sich die DNA repliziert, trennen sich die beiden Tochterstränge voneinander.
    4. Schließlich wickeln sich die Tochterstränge zu Doppelhelixen auf.

    Dies ist eine stark vereinfachte Version der Replikation, aber sie fasst die Hauptidee zusammen: Die DNA-Replikation ist der Prozess, durch den eine Doppelhelix in zwei identische Kopien umgewandelt wird.

    Es gibt viele Enzyme, die an der Replikation beteiligt sind, aber die beiden wichtigsten sind die DNA-Polymerase und die Helikase. Die DNA-Polymerase ist für das Anfügen neuer Nukleotide an die Stränge verantwortlich, während die Helikase wickelt die Doppelhelix ab, damit die Replikation stattfinden kann.

    Wissenswertes

    Topoisomerase

    Enzyme sind wichtig für die ordnungsgemäße Funktion vieler zellulärer Prozesse, einschließlich DNA-Replikation, Transkription und Chromatinorganisation. Diese Enzyme können in zwei Gruppen unterteilt, werden Topoisomerase I und Topoisomerase II. Beide Enzymgruppen kommen in allen Organismen vor, von Bakterien bis zum Menschen.

    Helicase

    ist ein Enzym, das doppelsträngige DNA abwickelt, um sie für die Replikation vorzubereiten. Dies ist ein stark energieabhängiger Prozess, der die Hydrolyse von ATP. Helikasen gibt es in allen Lebensbereichen.

    RNA Primase

    ist ein Enzym, das einen kurzen RNA-Primer synthetisiert, der dann von der DNA-Polymerase verwendet wird, um die DNA-Synthese einzuleiten. RNA-Primasen sind zu finden in Viren, Bakterien und Eukaryoten.

    DNA-Polymerase

    ist ein Enzym, das die DNA kopiert. Dies ist ein hochenergetischer, abhängiger Prozess, der die Hydrolyse von ATP beinhaltet. DNA-Polymerasen sind in allen Bereichen des Lebens zu finden.

    Ligase

    ist ein Enzym, das zwei DNA-Stücke miteinander verbindet. Dies ist ein energieintensiver Prozess, der die Hydrolyse von ATP beinhaltet.

    RNase H

    ist eine Endoribonuklease, die RNA abbaut. RNase H spaltet die Phosphodiesterbindung zwischen den Nukleotidresten in RNA, was zur Freisetzung von Nukleotidmonomeren führt. Diese Reaktion wird von den Enzymen RNase H1 und RNase H2 katalysiert.