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2.3.2 Übersicht über die an der identischen semikonservativen Replikation der DNA
beteiligen Enzyme (Proteine)
Name des Enzyms
Aufgabe
Helicase
Sie entwindet die Doppelhelix und trennt sie
in Einzelstränge auf (geschieht durch
Schneiden und Kleben, nicht durch Rotieren)
Einzelstrangbindungsproteine (SSBSie verhindern die erneute Basenpaarung,
Proteine)
halten die Einzelstränge getrennt
Primase (=RNA-Polymerase)
Sie synthetisiert ein kurzes, zum Einzelstrang
komplementäres RNA-Stück, den so
genannten Primer, der als Startpunkt für die
DNA-Polymerase III dient.
DNA-Polymerase III
Sie verknüpft die (Triphospat-)Nucleotide,
die sich durch die passende Basenpaarung
anlagern zu einem Nucleotidstrang. Die
Energie hierfür wird durch die Abspaltung
der beiden überzähligen Phosphatgruppen
gewonnen.
Die DNA-Polymerase III erkannt dabei nicht
passende Basen, weil sie über solche
Fehlstellen nicht gut hinweg gleiten kann und
sie schneidet die falsch gepaarten Basen
heraus und ersetzt sie durch richtige.
(Korrekturlesefunktion S. 142)
Das Anhängen von neuen Bausteinen kann
aber immer nur an der freien OH-Gruppe des
3´-Endes stattfinden. Die DNA-Polymerase
III kann darum nur in 5´-3´-Richtung
arbeiten. Das heißt, dass sie sich am
Originalstrang in 3´-5´-Richtung bewegt.
Deswegen kann sie nur auf dieser Seite der
Helicase „hinterherlaufen“ und
kontinuierlich einen neuen DNA-Strang
synthetisieren. Der 3´-5´-Originalstrang wird
darum auch als Leitstrang bezeichnet.
Am 5´-3´-Originalstrang (dem Folgestrang)
muss die DNA-Polymerase III sich von der
Helicase weg bewegen. Wenn diese wieder
ein DNA-Stück in Einzelstränge aufgespalten
hat, muss darum wieder zuerst von der RNAPolymerase ein Primer hergestellt werden, an
dem eine neue DNA-Polymerase III ansetzen
kann. Am Folgestrang entstehen darum durch
diskontinuierliche Synthese OkazakiFragmente.
DNA-Polymerase I
Sie entfernt die RNA-Nucleotide der Primer
und ersetzt sie durch die passenden DNANucleotide.
DNA-Ligase
Sie verknüpft die offenen 5´-3`-Lücken, d. h.
am Folgestrang die Okazaki-Fragmente
miteinander.