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Abb. 56: DNA

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Ausschnitt aus einem DNA-Einzelstrang mit den immer gleichen verketteten Zucker- und Phosphat-Einheiten (links) sowie vier unterschiedlichen Nukleobasen (rechts). Das obere
Ende, an dem eine Phosphatgruppe am 5. Kohlenstoffatom des letzten Zuckers hängt, wird 5′-Ende genannt. Am 3′-Ende unten ist das 3. Kohlenstoffatom des Zuckers mit der nächsten
Phosphatgruppe verknüpft. An den DNA-Strang mit der Basenfolge TAGC kann sich ein komplementärer Strang anlagern: T verbindet sich stets mit A, C mit G. Da die Basen nicht genau plan zu den Zuckern stehen, windet sich der Doppelstrang zur Schraube auf, der berühmten Doppelhelix.

Sie dürfen diese Zeichnung gerne in Folien etc. übernehmen, sofern Sie die Quelle angeben: Dr. Andrea Kamphuis, https://autoimmunbuch.de

Die DNA-Replikationsgabel

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Ich überarbeite gerade ein Grundlagenkapitel des Buches, den „Crashkurs Biologie“. Was noch fehlte: eine Illustration zur Replikation, also zur Verdopplung der DNA-Doppelhelix. Die Darstellung ist stark vereinfacht; tatsächlich sind an dem Vorgang weit mehr Enzyme und Stützproteine beteiligt.

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Ein DNA-Einzelstrang hat chemisch unterschiedliche Enden, 5′ und 3′ genannt, und die beiden Einzelstränge in der Doppelhelix verlaufen in entgegengesetzte Richtung. Wachsen kann ein neuer Strang nur in 5′-zu-3′-Richtung: in Richtung der Pfeile an den Seiten der Puzzleteile. Die Gabelung, an der der alte Doppelstang in zwei Einzelstränge aufgeteilt wird, verschiebt sich allmählich nach links. Der obere der beiden neuen DNA-Stränge kann einfach kontinuierlich in dieselbe Richtung wachsen. Der untere neue Strang muss dagegen von links nach rechts wachsen, also notgedrungen stückchenweise. An jeder Startfahne beginnt ein neues Fragment; wenn es rechts an das vorige Fragment stößt, verbindet ein weiteres Enzym die Enden.

Die Enzyme: T = Topoisomerase, H = Helikase, Pr = Primase, P = Polymerasen