5 `

3`

3`

5`5`

5`

3`

Okazaki-Fragmente

Replikation – formaler Ablauf

Problemstellung: Warum entstehen Okazaki – Fragmente?

3`

3`

5`5`

5`

3`

1

2

Replikation – Neubetrachtung auf Nukleotidebene

Zum Verständnis des Mechanismus wird die Replikation im Weiteren auf der Nukleotidebene verfolgt.

5` 3`5`3`

Replikation – Entspiralisierung und Öffnung durch Helikase

5` 3`

5`5`5` 3`3`3`5`3`

Syntheserichtung

ReplikationAblauf am 3`Ende

5`

DNA-Polymerase verknüpft die Nukleotide immer vom 3` Ende zum 5`-Ende der Phosphorgruppe.Wirkungsspezifität der Polymerase!

Vom 3`-Ende des Originalstrangs wird daher die DNA kontinuierlich aufgebaut.

3`

3`

5`5`

5`3`

1

5`3`

3`3` 5`5`5` 3`5`3`

Syntheserichtung

3`

Da die Syntheserichtung dieselbe ist lässt sich kein Begründung für das Entstehen von Fragmenten finden. Dies bedeutet, dass ein weiterer Faktor entscheidend sein muss für deren Entstehung.

3`

3`

5`5`

5`3`2

ReplikationAblauf am 5`Ende

Replikation mit Primeram 3` - Ende

5` 3`

5`

Syntheserichtung

Primer

Anlagerung eines Primers ermöglicht die Aktivität der DNA-Polymerase. Diese benötigt zum Starteine Basenpaarung (Substratspezifisch). Synthese läuft kontinuierlich durch, da immer eine Basenpaarung vorhanden ist.Der Primer selbst besteht aus RNA.

5`

3`

3`

3`

5`5`

5`3`

1

5`3`

3`5`

Syntheserichtung

Primer 5` 3`Primer

Primer lagert sich an und schafft eine Basenpaarung. Dort setzt die Polymerase an und bildet ein kleines Stückchen.Vorgang wiederholt sich, da wieder Basenpaare vorhanden.

3`

3`

3`

5`5`

5`3`2

Replikation mit Primeram 5` - Ende

5`3`

5`3`

Replikation mit Primer - Vergleich

Kontinuierlicher Strang

Diskontinuierlicher Strang

Man sieht sofort, dass für den diskontinuierlichen Strang viele RNA-Primer benötigt werden.

Zum Abschluss der Replikation werden die RNA-Primer entfernt

Primer

Primer Primer Primer Primer

5`3`

5`3`

Replikation mit Primer - Vergleich

Kontinuierlicher Strang

Diskontinuierlicher Strang

5`3`

5`3`

Replikation mit Primer - Vergleich

Kontinuierlicher Strang

Diskontinuierlicher Strang

Danach schließt eine Polymerase die Lücken.

5`3`

5`3`

Replikation mit Primer - Vergleich

Kontinuierlicher Strang

Diskontinuierlicher Strang

Eine Ligase verknüpft die neuen Nukleotide mit dem Strang

5`3`

5`3`

Replikation mit Primer - Vergleich

Kontinuierlicher Strang

Diskontinuierlicher Strang

ENDE