Tierzucht und Genetik at LMU München

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In welcher Phase findet die Replikation der DNA statt? 

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DNA-Replikation

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Semikonservative Replikation 
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Konservative Replikation 

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Dispersive Repliaktion

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Prinzip der Replikation 

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Initiation
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Helikase

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Topoisomerasen

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Elongation 

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Synthese des Leitstrangs 
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Tierzucht und Genetik

In welcher Phase findet die Replikation der DNA statt? 
S-Phase

Tierzucht und Genetik

DNA-Replikation

  • Erstellung einer exakten Kopie der gesamten DNA
  • Synthese von zahlreichen Replikationsursprüngen aus 
  • Die Replikation erfolgt semikonservativ

Tierzucht und Genetik

Semikonservative Replikation 

  • Zwei DNA-Moleküle die beide jeweils aus einem alten und einem neuen Strang bestehen
  • Erfolgt im 3 Phasen: Initation, Elongation, Termination

Tierzucht und Genetik

Konservative Replikation 
Der ursprüngliche DNA Doppelstrang bleibt erhalten und ein komplett neuer entsteht 

Tierzucht und Genetik

Dispersive Repliaktion
Es entstehen zwei DNA-Moleküle, bei denen sich alte und neue DNA entlang aller vier Stränge verteilt 

Tierzucht und Genetik

Prinzip der Replikation 

  • Der Doppelstrang wird entwunden
  • Ein Primer wird synthetisiert, der ein freies 3'-OH-Ende zur Verfügung stellt 
  • DNA-Polymsrase synthetisiert den Tochterstrang am Matrizenstrang in 3'-5'-Richtung 
  • Der neue DNA-Strang wird in 5'-3'-Richtung synthetisiert 

Tierzucht und Genetik

Initiation

  • Vor der Replikation muss der DNA-Doppelstrang am ori entwunden werden
  • Erster Schritt ist die Bindung des Origin-Erkennungskomplex
  • Weitere Proteine kommen dazu, der Präinitiationskomplex entsteht 
  • Die Helikase entwindet unter ATP-Verbrauch den Doppelstrang 
  • Die einzelsträngigen DNA-Abschnitte bezeichnet man als Replikationsblase 
  • An diese binden Proteine, die verhindern, dass die Einzelstränge sich wieder aneinander lagern 

Tierzucht und Genetik

Helikase

  • Spaltet die DNA in Einzelstränge
  • Wandert entlang der DNA 
  • Konsequenz: Verdrillung der DNA 

Tierzucht und Genetik

Topoisomerasen

  • Lösen die entstehenden Torsionsspannungen
  • Spaltung des DNA-Strangs ohne ATP-Verbrauch 
  • Typ I: Einzelstrangspaltung 
  • Typ II: Doppelstrangspaltung 

Tierzucht und Genetik

Elongation 

  • Die Primase synthetisiert den als DNA-abhängige RNA-Polymerase ein kurzes Stück RNA, den Primer
  • Der Primer ist komplementär zur DNA und enthält ein freies 3'-OH-Ende 
  • Die Einzelstrangbindungsproteine halten die beiden DNA-Einzekstränge auseinander 
  • Die Synthese der Tochterstränge erfolgt an beiden parentalen Strängen

Tierzucht und Genetik

Synthese des Leitstrangs 
  • Synthese auf die Replikationsgabel zu 
  • Kontinuierlich 
  • 3'-OH-Ende des Primers wird von der DNA-Polymerase a um 20-30 Nukleotide verlängert 
  • Bindung eines Replikationsfaktors rekrutiert die Polymerase e
  • DNA-Polymerase e übernimmt die typische DNA-Synthese 

Tierzucht und Genetik

Synthese des Folgestrangs
  • Synthese von der Gabel weg 
  • Diskontinuierlich
  • Es werden ständig neue Primer hergestellt 
  • DNA-Polymerase a verlängert den Primer 
  • Replikationsfaktoren rekrutieren die Polymerase d 
  • Die DNA-Polymerase d synthetisiert bis zum 5'-Ende des Primers 
  • Es entstehen immer neue Okazaki-Fragmente

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