In diesem Artikel befassen wir uns mit der DNA Replikation / DNS Replikation. Dabei sehen wir uns zunächst die DNA Replikation ganz einfach erklärt an, sprich ohne viele Fachwörter. So sollt ihr einen Einstieg in das Thema bekommen. Im Anschluss befassen wir uns dann noch mit Details der Replikation und den entsprechenden Fachwörtern. Aufgaben zum Üben werden im Artikel bzw. an dessen Ende verlinkt. Dieser Artikel gehört zu unserem Bereich Biologie.
Jeden Tag sterben im menschlichen Körper Zellen ab. Für diese muss Ersatz beschafft werden, sonst würden uns die Zellen ausgehen. Die DNA befindet sich in einer Zelle und muss dabei ebenfalls vervielfältigt werden. Dieser "Kopiervorgang" der DNA wird als DNA Replikation bezeichnet. Sicherlich kennt jeder von euch einen Kopierautomaten im echten Leben: Ein Blatt Papier wird darauf gelegt und von diesem wird eine Kopie erzeugt. In der Biologie ist das ein richtig komplexer Prozess. Daher sehen wir uns hier einmal die DNA Replikation stark vereinfacht an. Und danach geht es an die Fachbegriffe.
Hinweis:
Ihr bereitet euch auf eine Klausur vor? Ihr wollt euer Wissen zur DNA-Replikation einmal testen? Dann solltet ihr unsere Aufgaben bzw. Übungen zu diesem Thema einmal ansehen.
Grundwissen:
Zunächst sehen wir uns kurz an, wie die DNA aufgebaut ist. Dazu sollte man Wissen, dass die DNA aus folgendem besteht:
- Phosphorsäure (Phosphatrest)
- Zucker Desoxyribose
- organische Basen
Die organischen Basen werden gleich sehr interessant. Davon gibt es bei der DNA die folgenden vier:
- Adenin (A)
- Thymin (T)
- Cytosin (C)
- Guanin (G)
Die DNA besteht aus zwei Strängen (Doppelstrang). Für diese gilt: Einem Adenin kann nur Thymin gegenüberstehen und einem Guanin kann nur Cytosin gegenüber stehen. Wenn ich also weiß, wie eine Seite aufgebaut ist, dann ist völlig klar, wie die gegenüberliegende Seite aussehen muss! Die folgende Grafik zeigt euch dies:
Zwischen den Basen gibt es Wasserstoffbrücken, dargestellt durch Striche: Zwei Wasserstoffbrücken zwischen Adenin (A) und Thymin (T) und drei zwischen Cytosin (C) und Guanin (G).
DNA Replikation einfach erklärt
Sehen wir uns den Ablauf der DNA Replikation in kurz einmal an. Dabei soll der grundsätzliche Ablauf kurz dargestellt werden (ausführlich machen wir dies im zweiten Teil des Artikels). Es geht erst einmal nur darum es grundsätzlich zu verstehen.
Wir haben also eine DNA, so wie in der Grafik weiter oben zu sehen. Diese wird in der Mitte getrennt:
Aus einem Doppelstrang werden damit zwei einzelne Stränge. Ich habe diese mit linke Seite und rechte Seite einmal bezeichnet. Nach der Trennung sieht die linke Seite damit wie folgt aus:
Wir haben für dieses Beispiel also nun ein Cytosin (C), Thymin (T), Guanin (G) und Adenin (A). Und wir wissen von weiter oben, dass einem Cytosin (C) immer ein Guanin (G) und einem Adenin (A) immer ein Thymin (T) gegenübersteht. Und genau dies passiert nun bei der DNA Replikation. Die "fehlende" Seite wird einfach wieder ergänzt. In der folgenden Grafik ist das als "Ergänzung linke Seite" in blau dargestellt.
Bleibt noch die rechte Seite. Nach der "Trennung" der DNA sah diese so aus:
Wir haben hier also Guanin (G), Adenin (A), Cytosin (C) und Thymin (T). Und jedem Guanin (G) fehlt jetzt wieder ein (Cytosin) gegenüber, jedem Adenin (A) ein Thymin. Daher kann nun die fehlende Seite ergänzt werden.
Aus eins mach zwei: Wir haben die DNA somit verdoppelt, indem diese sich in der Mitte getrennt hat und dann die fehlenden Bausteine wieder ergänzt wurden.
Dies war die DNA Replikation einfach und kurz erklärt. Aber ohne viele Fachbegriffe, die gerne verwendet werden. Und die man eigentlich auch kennen sollte. Daher sehen wir uns im zweiten Teil dieses Artikels einmal die DNA Replikation in einer etwas "schwierigeren Variante" an.
- Weiter zu Teil 2: DNA Replikation Enzyme, Primer, Helikase
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