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<title>Replikation</title>
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<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Replikation</span></h1>
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<p><b>Replikation</b> oder <b>Reduplikation</b> bezeichnet in der <a href="Biologie" title="Biologie">Biologie</a> die Vervielfältigung der <a href="Nukleins%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Nukleinsäure">Nukleinsäuremoleküle</a> als Träger der <a href="Erbinformation" class="mw-redirect" title="Erbinformation">Erbinformation</a> einer <a href="Zelle_(Biologie)" title="Zelle (Biologie)">Zelle</a> oder eines <a href="Viren" title="Viren">Virus</a>. Die Vervielfältigung kann das gesamte <a href="Genom" title="Genom">Genom</a> aus <a href="DNA" class="mw-redirect" title="DNA">DNA</a> bzw. <a href="RNA" class="mw-redirect" title="RNA">RNA</a> betreffen oder auch nur einzelne <a href="Chromosom" title="Chromosom">Chromosomen</a> oder Segmente. Die <i>Reduplikation</i> genannte Verdopplung der DNA in der Synthese-Phase des <a href="Zellzyklus" title="Zellzyklus">Zellzyklus</a> geht einer <a href="Mitose" title="Mitose">Mitose</a> voraus und betrifft gewöhnlich den gesamten <a href="Chromosomensatz" title="Chromosomensatz">Chromosomensatz</a>. Doch können in
Zellzyklen mancher spezialisierter <a href="Soma_(Zellbiologie)" title="Soma (Zellbiologie)">somatischer</a> Zellen bei <a href="Eukaryot" class="mw-redirect" title="Eukaryot">Eukaryoten</a> auch Teile ihres Genoms unterschiedlich behandelt werden: bestimmte DNA-Sequenzen werden <a href="Amplifikation_(Genetik)" title="Amplifikation (Genetik)">amplifiziert</a>; andere DNAs werden nicht multipliziert und bleiben <a href="Endoreplikation#Unterreplikation" title="Endoreplikation">unterrepliziert</a> in nachfolgenden Zyklen. In solchen Fällen der <a href="Differenzierung_(Biologie)" title="Differenzierung (Biologie)">Differenzierung</a> auf DNA-Ebene wird der allgemeinere Ausdruck <i>Replikation</i> für die zelluläre DNA-Synthese bevorzugt.
</p><p>Der molekulare Mechanismus der Re(du)plikation doppelsträngiger DNA ist stets <a href="Semikonservative_Replikation" class="mw-redirect" title="Semikonservative Replikation">semikonservativ</a> (von <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Latein" title="Latein">lateinisch</a></span> <span lang="la-Latn" style="font-style:italic">semi</span> <span lang="de" style="font-style:normal;font-weight:normal">‚halb‘</span> und <i>conservare</i> ‚erhalten‘).<sup id="cite_ref-Chaudhry_1-0" class="reference"><a href="#cite_note-Chaudhry-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die DNA-Doppelhelix wird enzymatisch in ihre beiden Stränge aufgetrennt; dann katalysieren <a href="DNA-Polymerase" class="mw-redirect" title="DNA-Polymerase">DNA-Polymerasen</a> an jedem Einzelstrang die komplementäre Ergänzung zu einer halbkonservativen (= halbneuen) DNA-Doppelhelix. „Komplementär“ bedeutet, dass der vereinzelte, konservative DNA-Strang die Basen-Abfolge (Sequenz) seines künftig gegenüberliegenden Stranges eindeutig bestimmt. Jede Base eines DNA-Nukleotids kann nach den Regeln der <a href="Basenpaar" title="Basenpaar">Basenpaarung</a> nur mit einem festgelegten Partner über <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrücken</a> stabil binden (<a href="Adenin" title="Adenin">Adenin</a> ↔ <a href="Thymin" title="Thymin">Thymin</a>; <a href="Guanin" title="Guanin">Guanin</a> ↔ <a href="Cytosin" title="Cytosin">Cytosin</a>).
</p><p>Bei <a href="RNA-Viren" class="mw-redirect" title="RNA-Viren">RNA-Viren</a><sup id="cite_ref-Cameron_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Cameron-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> und <a href="Retroviren" title="Retroviren">Retroviren</a> ist deren RNA in die Definition der Replikation eingeschlossen. Alle Viren verwenden zum Replizieren, da sie keinen eigenen Stoffwechsel haben, die notwendigen Ausgangsstoffe der <a href="Wirtszelle" title="Wirtszelle">Wirtszelle</a>, teilweise auch deren Enzyme.<sup id="cite_ref-3" class="reference"><a href="#cite_note-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Zusammenfassung_des_Replikationsvorgangs">Zusammenfassung des Replikationsvorgangs</h2></div>
<p>Replikation ist die Vervielfältigung von <a href="Nukleins%C3%A4ure" class="mw-redirect" title="Nukleinsäure">Nukleinsäuremolekülen</a>. In <a href="Zelle_(Biologie)" title="Zelle (Biologie)">Zellen</a> sind die in Form einer <a href="Doppelhelix" title="Doppelhelix">Doppelhelix</a> als DNA-Doppelstrang vorliegenden Nukleinsäuremoleküle die Träger der <a href="Erbinformation" class="mw-redirect" title="Erbinformation">Erbinformation</a>. Sie liegen bei (<a href="Eukaryonten" class="mw-redirect" title="Eukaryonten">eukaryonten</a>) Zellen mit Zellkern im Kern (<a href="Zellkern" title="Zellkern">Nukleus</a>) und werden hier für eine <a href="Kernteilung" class="mw-disambig" title="Kernteilung">Kernteilung</a> vor einer <a href="Zellteilung" title="Zellteilung">Zellteilung</a> verdoppelt. Bei der Re(du)plikation entstehen aus einem jeweils zwei gleiche DNA-Doppelstrangmoleküle. Damit kann den beiden Kernen zweier <a href="Tochterzelle" title="Tochterzelle">Tochterzellen</a> je die gleiche Erbinformation zugeteilt werden.
</p><p>Der Vorgang der Replikation besteht molekularbiologisch aus einer Reihe von Schritten, die mittels verschiedener <a href="Enzym" title="Enzym">Enzyme</a> gesteuert werden. Den Aufbau neuer DNA-Stränge bewirkt ein <a href="DNA-Polymerase" class="mw-redirect" title="DNA-Polymerase">DNA-Polymerase</a> genanntes Enzym, das hierfür einen Einzelstrang als <a href="Matrize_(Genetik)" title="Matrize (Genetik)">Matrize</a> benötigt. Denn erst anhand dieser Vorlage kann ein komplementärer DNA-Strang synthetisiert werden, indem jeweils das passende <a href="Nukleotid" class="mw-redirect" title="Nukleotid">Nukleotid</a> mit dem vorigen verknüpft wird. Zunächst muss daher am Ort des Replikationsursprungs (Origin) durch das Enzym <a href="Topoisomerase" title="Topoisomerase">Topoisomerase</a> die Drehung der Helix entwunden werden. Dann kann der Doppelstrang durch das Enzym <a href="Helikase" class="mw-redirect" title="Helikase">Helikase</a> in diesem Bereich aufgetrennt werden – unter Lösen der <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrückenbindungen</a> zwischen den <a href="Basenpaar" title="Basenpaar">Basenpaaren</a> – in zwei einzelsträngige Abschnitte. Mit deren Aufspreizen wird eine sogenannte Replikationsgabel gebildet, die von einzelstrangbindenden Proteinen (<a href="Einzelstrang-bindendes_Protein" title="Einzelstrang-bindendes Protein">SSB-Proteine</a>) stabil gehalten wird. Nun kann eine <a href="Primase" title="Primase">Primase</a> den beiden vorliegenden Einzelsträngen jeweils kurze RNA-Abschnitte anlagern, sogenannte <i>Primer</i>, mit denen die eigentliche Strangsynthese initiiert wird. Daran nämlich kann die DNA-Polymerase dann ansetzen und – den vorliegenden Einzelstrang als Matrize nutzend mittels Basenpaarung – fortlaufend passende <a href="Desoxyribonukleotide" title="Desoxyribonukleotide">Desoxyribonukleotide</a> aneinanderknüpfen zum neuen komplementären Strang. Die DNA-Polymerase knüpft einen neuen Baustein des <a href="Polynukleotid" class="mw-redirect" title="Polynukleotid">Polynukleotids</a> an dessen 3′-Ende an, synthetisiert den neuen Strang also stets in 5′→3′-Richtung komplementär, während sie sich dementsprechend am <a href="Antiparallelit%C3%A4t_(Biochemie)" title="Antiparallelität (Biochemie)">antiparallelen</a> Matrizenstrang dabei in 3′→5′-Richtung entlang bewegt.
</p><p>Da die beiden jeweils als Matrize dienenden Einzelstränge des früheren Doppelstrangs auch einander komplementär sind und antiparallel zueinander verlaufen, bewegt sich eine synthetisierende DNA-Polymerase auf dem einen Matrizenstrang in Richtung der wandernden Replikationsgabel, und auf dem anderen in Gegenrichtung. An dem einen Matrizenstrang kann so der sogenannte <i>Leitstrang</i> (englisch <i>leading strand</i>) kontinuierlich synthetisiert werden. An dem anderen Matrizenstrang dagegen verläuft der Replikationsvorgang diskontinuierlich. Der gegenläufige neue Strang, <i>Folgestrang</i> (englisch <i>lagging strand</i>) genannt, muss stückweise von einer DNA-Polymerase synthetisiert werden. Dabei entstehen die sogenannten <a href="Okazaki-Fragment" title="Okazaki-Fragment">Okazaki-Fragmente</a>. Deren RNA-Primer werden alsdann von einer anderen DNA-Polymerase durch DNA ersetzt. Anschließend können die Fragmente von einer <a href="DNA-Ligase" title="DNA-Ligase">DNA-Ligase</a> zu einem Gesamtstrang verknüpft werden. Das Ergebnis der Replikation sind schließlich zwei (nahezu) identische DNA-Doppelstränge, bei denen jeweils eine Hälfte neu ist. Die Replikation erfolgt somit semi-konservativ, denn ein jeder Doppelstrang setzt sich aus einem vorbestehenden und einem neusynthetisierten Einzelstrang zusammen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Semikonservatives_Prinzip">Semikonservatives Prinzip</h2></div>
<p>Schon <a href="James_Watson" title="James Watson">Watson</a> und <a href="Francis_Crick" title="Francis Crick">Crick</a> erkannten, dass die im Doppelstrang gepaarten Basen eine Voraussetzung für die Bildung neuer DNA sind: „Es ist unserer Aufmerksamkeit nicht entgangen, dass die spezifische Paarbildung, die wir hier voraussetzen, sogleich an einen möglichen Kopiermechanismus für das genetische Material denken lässt.“<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-5" class="reference"><a href="#cite_note-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Drei Möglichkeiten der Replikation waren denkbar: dispersiv oder total konservativ oder halb konservativ. Letzteres Modell wurde durch den <a href="Meselson-Stahl-Versuch" title="Meselson-Stahl-Versuch">Meselson-Stahl-Versuch</a> belegt.<sup id="cite_ref-6" class="reference"><a href="#cite_note-6"><span class="cite-bracket">[</span>6<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-7" class="reference"><a href="#cite_note-7"><span class="cite-bracket">[</span>7<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Demnach wird der Original-Doppelstrang geöffnet, anschließend dienen beide Einzelstränge in der Replikation als Vorlage (als konservative Matrize). Der neue Strang entsteht nach den Regeln der <a href="Basenpaarung" class="mw-redirect" title="Basenpaarung">Watson-Crick-Basenpaarung</a>. Die Replikation nach dem semikonservativen Prinzip stellt den allgemein angenommenen Mechanismus dar. Alle anderen Prinzipien sind Sonderfälle, die jeweils nur zum Teil bewiesen sind.
</p><p>Da alle Bakterien sowie die Zellkerne aller Eukaryoten doppelsträngige DNA (dsDNA) enthalten, kommt dieser <a href="#Strukturelle_Mechanismen">Replikationsmechanismus</a> in der Natur am häufigsten vor. Ausnahmen bilden einige Mitochondrien, bei denen ein anderer Mechanismus abläuft, sowie Plasmid- und Virengenome, bei denen die Erbinformation als DNA-Einzelstrang (ssDNA) vorliegen kann. Hier musste ein gänzlich anderer Mechanismus gefunden werden: der <i>Rolling circle</i>. Bei <a href="Retrovirus" class="mw-redirect" title="Retrovirus">Retroviren</a>, deren Erbinformation stets in Form eines <a href="RNA" class="mw-redirect" title="RNA">RNA</a>-Doppel- oder -Einzelstrangs vorliegt, wird die Replikation von der Wirtszelle übernommen, indem die RNA durch eine <a href="Reverse_Transkriptase" title="Reverse Transkriptase">Reverse Transkriptase</a> in DNA umgeschrieben und in das Wirtsgenom eingebaut wird.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Das_Replikon">Das Replikon</h2></div>
<p>Das Replikon ist die elementare Einheit der Replikation.<sup id="cite_ref-8" class="reference"><a href="#cite_note-8"><span class="cite-bracket">[</span>8<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Prokaryoten und <a href="Plasmide" class="mw-redirect" title="Plasmide">Plasmide</a> haben meist nur ein Replikon; dieses reicht aus, um die kleinen Genome in kurzer Zeit zu multiplizieren. Ausnahmen sind einige Bakterien und Archaeen. Die großen Genome der Eukaryoten sind in mehrere beziehungsweise viele Replikationsabschnitte gegliedert. Ein Replikon wird in der Regel <i>symmetrisch</i> aktiv, und zwar in der <a href="S-Phase" class="mw-redirect" title="S-Phase">S-Phase</a>, einem Zeitfenster des Zellzyklus für die DNA-Synthese.
</p><p>Mitten im Replikon sitzt der <i>Origin</i>, der Ursprung der Replikation. Sobald der Origin aktiviert ist, wandert je eine <i>Replikationsgabel</i> (Wachstumsgabel) in die eine, die andere Gabel in die entgegengesetzte Richtung. Somit entspricht einer geöffneten Gabel ihre „Zwillings-Gabel“; beide entfernen sich (idealerweise) mit gleicher Geschwindigkeit vom gemeinsamen Origin. Da DNA-Polymerasen 5' → 3' replizieren, steht auf der einen Seite des Origins zuerst die HO-Matrize als Leitstrang zur Verfügung. Auf der anderen Seite des Origins wird unausweichlich der andere Strang zum Leitstrang. Das Replikon ist in beiden Richtungen vollständig repliziert, sobald jede der beiden Gabeln auf die Replikationsgabel ihres benachbarten Replikons trifft. Ein Replikon-Ende oder <i>Terminus</i> besitzt in der Regel keine definierte Sequenz, fordert lediglich für das Replikon eine endliche Länge.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Origin">Origin</h3></div>
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Replikationsursprung" title="Replikationsursprung">Replikationsursprung</a></i></div>
<p>Eukaryoten haben sehr aktive und weniger aktive Replikations-Startstellen. Dazu gibt es schlafende Origins, die für Notfälle vorgesehen sind.<sup id="cite_ref-9" class="reference"><a href="#cite_note-9"><span class="cite-bracket">[</span>9<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Zahl der Replikations-Startpunkte entspricht der Größe des jeweiligen Genoms. Darmbakterium <i>Escherichia coli</i>: 1 Origin. Bäckerhefe <i>Saccharomyces cerevisiae</i>: ~350 Origins. Mensch <i>Homo sapiens</i>: 40000 bis 80000 Origins.<sup id="cite_ref-10" class="reference"><a href="#cite_note-10"><span class="cite-bracket">[</span>10<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-11" class="reference"><a href="#cite_note-11"><span class="cite-bracket">[</span>11<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Replikationsgabel">Replikationsgabel</h3></div>
<p>Mit Pulsen radioaktiver Markierung gelang es bei Zellen des <a href="Chinesischer_Hamster" class="mw-redirect" title="Chinesischer Hamster">Chinesischen Hamsters</a> und bei <a href="HeLa-Zellen" title="HeLa-Zellen">HeLa-Zellen</a>, die DNA-Synthese im Lichtmikroskop anschaulich zu machen. Die chromosomale DNA besteht aus Tandem-Abschnitten (Replikons), in denen die (Mutter-)DNA in gabelartigen Wachstumspunkten repliziert. Der Fortschritt einer Gabel wurde auf höchstens 2,5 Mikrometer in der Minute geschätzt. Wichtig ist auch, dass benachbarte Gabeln gleichzeitig aktiv werden.<sup id="cite_ref-12" class="reference"><a href="#cite_note-12"><span class="cite-bracket">[</span>12<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Damit ist jedoch nicht ausgeschlossen, dass sich die Replikationzeit des <a href="Euchromatin" title="Euchromatin">Euchromatins</a> von der des <a href="Heterochromatin" title="Heterochromatin">Heterochromatins</a> unterscheidet.
</p><p>Molekulargenetische Untersuchungen ergaben Modelle für die submikroskopischen Details der Gabel:
</p>
<div class="center">
</div>
<p>Das Schema zeigt an einer vom Origin aus nach rechts wandernden Replikationsgabel die beteiligten Enzyme bzw. Moleküle in Eukaryoten. Vorneweg arbeitet eine <a href="Topoisomerase" title="Topoisomerase">Topoisomerase</a>; sie entwindet das DNA-Molekül aus komplexen Strukturen des Interphase-Chromatins. Eine <a href="Helikasen" title="Helikasen">Helikase</a> trennt die beiden antipolaren Stränge der Doppelhelix. <a href="Einzelstrang-bindendes_Protein" title="Einzelstrang-bindendes Protein">Proteingruppen</a> stabilisieren die Einzelstränge, damit sich diese nicht sofort wieder komplementär paaren. Eine <a href="DNA-Polymerasen" title="DNA-Polymerasen">DNA-Polymerase</a> (Pol δ) ergänzt seit ihrem Start am Origin <i>kontinuierlich</i> 5' → 3' den <i>Leitstrang</i> zur halb-konservativen, halb-neuen Doppelhelix.
</p><p>Am <i>Folgestrang</i> geschieht die Replikation ebenfalls 5' → 3', allerdings <i>diskontinuierlich</i>. Zuerst katalysiert eine RNA/DNA-Primase (Pol α) einen <a href="RNA-Primer" class="mw-redirect" title="RNA-Primer">RNA-Primer</a>, der zu einem kurzen DNA-Stück, einem <a href="Okazaki-Fragment" title="Okazaki-Fragment">Okazaki-Fragment</a> verlängert wird. Eine Pol δ übernimmt für eine kurze Strecke die Replikation des Folgestranges zur Doppelhelix. Dann katalysiert eine Pol α den nächsten Primer, das nächste Okazaki-Fragment folgt, und so weiter. Eine <a href="DNA-Ligase" title="DNA-Ligase">DNA-Ligase</a> füllt mit Desoxynukleotiden die Lücken, die eine <a href="RNase_H" class="mw-redirect" title="RNase H">RNase H</a> (nicht im Schema gezeigt) beim Abbau des RNA-Primers hinterließ.
</p><p>Der koordinierte, gleichzeitige Fortschritt der Folgestrang-Replikation mit der des Leitstranges ist dem beschriebenen Gabelschema nicht anzusehen. Damit die Primase/Pol α am Folgestrang Gelegenheit bekommt, einen RNA-Primer zu katalysieren und die ersten Desoxynukleotiden anzuhängen, bildet der Folgestrang eine <i>Schlaufe</i>. In dieser ersetzt ein Molekül Pol δ die Primase/Pol α und verlängert das anfängliche RNA-DNA-Hybrid zu einem Okazaki-Fragment. Mit Hilfe der Schlaufe gelangt die Folgestrang-Pol δ gleichgerichtet an die kontinuierlich aktive Pol δ des Leitstranges. Beide Polymerasen verbinden sich und bewerkstelligen die Replikation synchron.<sup id="cite_ref-13" class="reference"><a href="#cite_note-13"><span class="cite-bracket">[</span>13<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Dieses Modell erläutert die Bedeutung zweier weiterer Moleküle. Damit die Pol δ an die Matrize bindet, braucht es den Replikationsfaktor C (RFC),<sup id="cite_ref-RFC_14-0" class="reference"><a href="#cite_note-RFC-14"><span class="cite-bracket">[</span>14<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> der auch das <a href="PCNA" class="mw-redirect" title="PCNA">PCNA</a> (das nukleäre Antigen proliferierender Zellen) auflädt. Die Klammer des PCNA verhindert, dass Pol δ von der Matrize abfällt.<sup id="cite_ref-15" class="reference"><a href="#cite_note-15"><span class="cite-bracket">[</span>15<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Da die aus demselben Origin entgegengesetzt laufende Replikationsgabel gleichfalls eine Schlaufe für ihren Folgestrang bildet, ist das Replikationsauge eine spannungsfreie, symmetrische Figur.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Terminus">Terminus</h3></div>
<p>Bei den Eukaryoten gibt es innerhalb der Chromosomen keine definierte Sequenz für die Beendigung der Replikation; der Terminus stellt lediglich eine molekulare morphologische Beschreibung dar.
Dennoch: Keine Regel ohne Ausnahme. Es gibt sequenzspezifische Barrieren, die eine Replikationsgabel aufhalten, bevor die gegenläufige Gabel ankommt. Am besten untersucht sind die polaren Replikationsbarrieren, welche die ribosomale DNA begrenzen. Diese Termini sind die Voraussetzung für die lokale Amplifikation der rDNAs. Dann ist die spezifische Termination vor den Telomeren zu nennen; die Replikation stoppt, wenn die Gabel das Chromosomenende erreicht.<sup id="cite_ref-16" class="reference"><a href="#cite_note-16"><span class="cite-bracket">[</span>16<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-17" class="reference"><a href="#cite_note-17"><span class="cite-bracket">[</span>17<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Ablauf_der_Replikation">Ablauf der Replikation</h2></div>
<ul><li><i>Initiation</i> stößt die Replikation an. Hier wird die DNA-Doppelhelix an einer bestimmten Stelle mit Hilfe der <a href="Helikase" class="mw-redirect" title="Helikase">Helikase</a> aufgebrochen und eine <a href="DNA-Polymerase" class="mw-redirect" title="DNA-Polymerase">Polymerase</a> lagert sich nach der Markierung durch eine <a href="Primase" title="Primase">Primase</a> an die aufgebrochene DNA.<sup id="cite_ref-Chaudhry_1-1" class="reference"><a href="#cite_note-Chaudhry-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>
<li><i>Elongation</i>, in der die eigentliche Vervielfältigung vonstattengeht. Die beiden Stränge werden zeitgleich komplementär synthetisiert.</li>
<li><i>Termination</i> schließt die DNA-Synthese ab.</li>
<li><i><a href="DNA-Reparatur" title="DNA-Reparatur">DNA-Reparatur</a></i> zur Korrektur eventuell entstandener Kopierfehler.<sup id="cite_ref-18" class="reference"><a href="#cite_note-18"><span class="cite-bracket">[</span>18<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Prokaryotische_Replikation">Prokaryotische Replikation</h3></div>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Initiation">Initiation</h4></div>
<p>In der Zelle liegt die <a href="Helix" title="Helix">helikale</a> DNA nicht geordnet ringförmig oder linear vor, sondern ist zusätzlich in sich verdrillt zu so genannten ‚<a href="Supercoiled_DNA" title="Supercoiled DNA">supercoils</a>‘: Während sich die DNA-Doppelhelix bei Eukaryoten um basische DNA-<a href="Strukturprotein" title="Strukturprotein">Strukturproteine</a> wie <a href="Histone" class="mw-redirect" title="Histone">Histone</a> wickelt und der gesamte Komplex aus DNA-Molekül und zugehörigen Strukturproteinen zusätzlich durch <a href="Proteinfaltung" title="Proteinfaltung">Faltungen</a> und Verdrehungen komprimiert und dadurch auch stabilisiert wird, ist das bei Prokaryoten (sowie Organellen mit eigener DNA wie z. B. Mitochondrien und Chloroplasten) nicht in gleicher Weise der Fall, da sie keine Histone besitzen. Man hat aber ‚histonähnliche Proteine‘ (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">histone-like protein</span>, HLP) gefunden, die für einen <a href="Analogie_(Biologie)" title="Analogie (Biologie)">ähnlichen</a> Effekt sorgen.<sup id="cite_ref-19" class="reference"><a href="#cite_note-19"><span class="cite-bracket">[</span>19<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-20" class="reference"><a href="#cite_note-20"><span class="cite-bracket">[</span>20<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-TPC-ChloroplastNucleoids_21-0" class="reference"><a href="#cite_note-TPC-ChloroplastNucleoids-21"><span class="cite-bracket">[</span>21<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
Um repliziert werden zu können, muss die DNA entwunden werden. Die Folge der Entwindung der DNA an einer Stelle ist die zunehmende Verdrillung des gesamten DNA-Doppelstranges. Um <a href="Torsion_(Mechanik)" title="Torsion (Mechanik)">Torsionsspannungen</a> bei der Entwindung entgegenzuwirken, läuft vor jeder Replikationsgabel eine <i><a href="Topoisomerase" title="Topoisomerase">Topoisomerase</a></i>, die die Verdrillung vermindern kann (Entspannungsreaktion). Dazu ist die Spaltung der DNA-Stränge notwendig. Je nach Enzymtyp (Topoisomerase I oder II (II ist <a href="Gyrase" title="Gyrase">Gyrase</a> in <a href="E._coli" class="mw-redirect" title="E. coli">E.coli</a>)) werden kontrolliert Einzel- oder Doppelstrangbrüche durchgeführt. Nach der Entwindung werden die zuvor gespaltenen Phosphorsäureesterbindungen des Zucker-Phosphat-Gerüsts der DNA durch das Enzym wieder geknüpft.
</p><p>Für die Initiation der Replikation ist ein spezieller Ort, der <a href="Replikationsursprung" title="Replikationsursprung">Replikationsursprung</a> (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">Origin</span>) auf der meist ringförmigen DNA notwendig, der den Startpunkt bestimmt. An dieser Stelle werden die <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrückenbindungen</a> zwischen den <a href="Nukleinbasen" title="Nukleinbasen">Basen</a> der beiden Einzelstränge aufgetrennt. Der sogenannte oriC umfasst 245 Basenpaare (bp) und enthält eine Tandemanordnung mit AT-reichen Sequenzen, die folgende Consensus-Sequenz aufweisen:
</p>
<dl><dd><dl><dd><dl><dd><dl><dd><dl><dd><dl><dd>5′-GATCTNTTNTTTT-3′</dd>
<dd>3′-CTAGANAANAAAA-5′</dd></dl></dd></dl></dd></dl></dd></dl></dd></dl></dd></dl>
<p>In E.coli gibt es 5 Bindungsstellen für das DnaA-Hexamer. Zunächst wird das Initiatorprotein DnaA durch <a href="Adenosintriphosphat" title="Adenosintriphosphat">Adenosintriphosphat</a> (ATP) aktiviert und an fünf jeweils 9 bp lange DnaA-Boxen gebunden. Insgesamt lagern sich etwa 20 DnaA-Proteine als Schleife um die <a href="DNA" class="mw-redirect" title="DNA">DNA</a> zusammen. Die Proteine IHF und FIS binden an spezifische Abschnitte des oriC und lösen die Beugung der DNA zu einer haarnadelähnlichen Struktur aus, welche auch die Bindung von DnaA unterstützt. Schließlich kann die Entwindung der Doppelhelix an drei aufeinanderfolgenden, 13 bp langen Adenin- und Thymin-reichen Sequenzen (auch ‚<a href="Oligonukleotid" class="mw-redirect" title="Oligonukleotid">13-mer-Sequenzen</a>‘ genannt) starten.
</p><p>Dieser Vorgang wird von einer <i><a href="Helikasen" title="Helikasen">Helikase</a></i> unter <a href="Adenosintriphosphat" title="Adenosintriphosphat">ATP</a>-Verbrauch katalysiert (bei E. coli heißt diese DnaB und wird durch das Protein DnaC zum Origin geleitet). Die Helikase arbeitet von 5'-3'-Richtung. Durch die Auftrennung des Doppelstranges entstehen so am Origin zwei Replikationsgabeln, die während der Replikation bidirektional auseinanderlaufen.
Damit sich die Basen nicht wieder über <a href="Wasserstoffbr%C3%BCckenbindung" title="Wasserstoffbrückenbindung">Wasserstoffbrückenbindungen</a> paaren, halten sogenannte <i><a href="Einzelstrang-bindendes_Protein" title="Einzelstrang-bindendes Protein">Einzelstrang-bindende Proteine</a></i> (bei den Prokaryoten heißt dies „SSB-Protein“ für <span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">single-strand-binding-protein</span>) die einzelnen Stränge auseinander.
</p><p>Im Anschluss der Öffnung folgt das Priming: An den nun freien Einzelsträngen wird durch eine <a href="RNA-Polymerase" class="mw-redirect" title="RNA-Polymerase">RNA-Polymerase</a>, die <i><a href="Primase" title="Primase">Primase</a></i> (in E. coli DnaG), ein kurzes RNA-Stück, der <a href="Primer" title="Primer">Primer</a> (unter zellulären Bedingungen etwa 10 Nukleotide), gesetzt. Dieser Komplex wird als ‚<a href="Primosom" title="Primosom">Primosom</a>‘ bezeichnet und ist notwendig, da der Hauptproteinkomplex der Replikation, die <a href="DNA-Polymerase" class="mw-redirect" title="DNA-Polymerase">DNA-Polymerase</a>, mit der Synthese des jeweils zweiten Stranges DNA nur an einer freien 3′-OH-Gruppe beginnen kann. Das heißt: Die DNA-Polymerase benötigt den Primer als ‚Starthilfe‘ für die Replikation, auch wenn es sich dabei um RNA handelt. Die für den Primer eingesetzte RNA-Polymerase benötigt nur den Einzelstrang als Matrize.
Hat die DNA-Polymerase dann aber erst mit der Synthese des zweiten Stranges (von 5′ nach 3′) begonnen, kann sie kaum unterbrochen werden und arbeitet bis zur Termination fort. Somit muss die <a href="Genregulation" title="Genregulation">Regulation</a> der Replikation in der Initiationsphase geschehen.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Elongation">Elongation</h4></div>
<p>Nach der Initiation und der nun beginnenden <a href="Polymerisierung" class="mw-redirect" title="Polymerisierung">Polymerisierung</a> wird die Elongationsphase durchlaufen. Hier synthetisiert die <i><a href="DNA-Polymerase_III" title="DNA-Polymerase III">DNA-Polymerase III</a></i> die komplementären Stränge zu den Einzelsträngen: Die Basen der Einzelstränge werden nacheinander abgelesen und, nach dem Prinzip der komplementären Basenpaarung, im synthetisierten Strang entsprechend nacheinander eingebaut. Für die DNA-Synthese notwendige Bausteine liegen in Form der freien Nukleotide in der Zelle vor.
</p><p>Dabei ergibt sich jedoch ein Problem: Die DNA-Polymerase kann nur in 5′→3′-Richtung synthetisieren. Da nun aber der DNA-Polymerasekomplex an beiden Strängen gleichzeitig synthetisiert, beide Stränge aber gemäß der <a href="Helix" title="Helix">doppelhelikalen Struktur</a> entgegengesetzt orientiert sind, ergeben sich zwei gegenläufige (auch antiparallele) Stränge an der Replikationsgabel. Am <i>Leitstrang</i> kann nach einmaligem Priming bis zur Symmetrieachse der Replikationsgabel durchgehend repliziert werden, da dieser genau mit der Leserichtung des Polymerasekomplexes und in Laufrichtung der Replikationsgabel orientiert ist. Am <i>Folgestrang</i> ist eine kontinuierliche Replikation hingegen nicht möglich, da er in die „falsche Richtung“ verläuft. Dabei läuft die Polymerase bei dem ersten Lauf gegen den Primer des Leitstranges der zweiten Replikationsgabel, die in die andere Richtung verläuft. Nach der Unterbrechung muss ein erneutes Priming auf dem Folgestrang erfolgen, damit die Polymerase wieder erneut ansetzen kann. Dieses Priming erfolgt immer direkt der Helikase folgend. In den folgenden unregelmäßigen Polymerasezyklen am Folgestrang beendet die Polymerase die Synthetisierung immer am letzten RNA-Primer, also am 5′-Ende des vorhergehenden Fragments. Die so entstehenden DNA-Einzelfragmente werden auch als <a href="Okazaki-Fragment" title="Okazaki-Fragment">Okazaki-Fragmente</a> bezeichnet. Die DNA-Polymerase hat verschiedene Domänen: die eigentliche <a href="Polymerasen" title="Polymerasen">Polymerase</a>-Domäne zum Anhängen von Nukleotiden, die <a href="DNA-Klammer" title="DNA-Klammer">DNA-Klammer</a>, um auf der DNA zu gleiten, ohne abzusetzen und die 5'-3'-<a href="Exonuklease" title="Exonuklease">Exonuklease</a>-Domäne, welche der Korrekturlesefunktion direkt nach dem Einbau der Basen dient.
</p><p>Es gibt einige gut belegte Hinweise darauf, dass der Bereich zwischen Primase und dem letzten Okazaki-Fragment als eine Schleife (auch als „Posaunen-Modell“ bezeichnet) verdreht wird, so dass die Polymerase beide Stränge mit gleicher Laufrichtung bearbeiten kann.<sup id="cite_ref-22" class="reference"><a href="#cite_note-22"><span class="cite-bracket">[</span>22<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Ist die Synthese der Schleife beendet, wird diese wieder aufgelöst und eine neue Schleife gebildet. Hier scheint wieder eine <a href="Topoisomerase" title="Topoisomerase">Topoisomerase</a> mitzuwirken. Da die Verdoppelung an einem Strang kontinuierlich, am anderen mit Unterbrechungen verläuft, spricht man auch von einer semidiskontinuierlichen Verdoppelung.
</p><p>Damit nun ein kontinuierlicher Strang entsteht, der keine RNA-Stücke enthält, tritt noch während der Replikation ein weiterer Mechanismus in Aktion: Eine <a href="Ribonukleasen_H" title="Ribonukleasen H">RNase H</a> entfernt die RNA-Primer und <i><a href="DNA-Polymerase_I" title="DNA-Polymerase I">DNA-Polymerase I</a></i> füllt die entstandene Lücke mit der jeweils komplementären DNA. DNA-Polymerase I kann auch selbst RNA entfernen.<sup id="cite_ref-:0_23-0" class="reference"><a href="#cite_note-:0-23"><span class="cite-bracket">[</span>23<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Die <i>DNA-<a href="Ligase" title="Ligase">Ligase</a></i> schließt dann die Bindung vom 3′-Ende des neuen zum 5′-Ende des alten DNA-Stückes, stellt also zwischen den neu synthetisierten DNA-Strängen die <a href="Phosphodiesterbindung" title="Phosphodiesterbindung">Phosphodiesterbindungen</a> her.<sup id="cite_ref-:0_23-1" class="reference"><a href="#cite_note-:0-23"><span class="cite-bracket">[</span>23<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Termination">Termination</h4></div>
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Termination_(Genetik)" title="Termination (Genetik)">Termination (Genetik)</a></i></div>
<p>Bei den Prokaryoten mit einer ringförmig aufgebauten DNA sind gegenüber dem Origin gelegene Terminationssequenzen gefunden worden. Dabei handelt es sich genauer um zwei Sequenzen, jeweils eine für eine Replikationsgabel. Normalerweise muss die Termination nicht besonders ausgelöst werden, da, wenn zwei Replikationsgabeln aufeinanderlaufen bzw. die DNA, wie bei einer linearen Form, endet, die Replikation damit automatisch beendet wird. Es handelt sich hierbei um ein Kontrollelement, damit die Replikation bei verschiedenen Replikationsgeschwindigkeiten beider Replikationsgabeln kontrolliert an einem bestimmten Punkt endet. Die Terminationsstellen sind Bindeorte für das Protein Tus (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">terminus utilizing substance</span>). Dieses blockiert die replikative Helikase (DnaB) und bringt damit die Replikation zum Stillstand.<sup id="cite_ref-24" class="reference"><a href="#cite_note-24"><span class="cite-bracket">[</span>24<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Die replizierten ringförmigen Stränge bleiben bei Prokaryoten nach der Replikation noch für eine Weile miteinander verbunden, genau an dieser terminalen Stelle, damit sie nach der Zellteilung von weiteren Prozessen abschließend getrennt und aufgeteilt werden können. Ohne diese Verbindung scheint eine Kontrolle bei der Verteilung nicht vorhanden zu sein. Die Trennung der DNA-Ringe kann über zwei Mechanismen erfolgen, wobei entweder eine TypI- oder eine TypII-Topoisomerase beteiligt ist.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Eukaryotische_Replikation">Eukaryotische Replikation</h3></div>
<p>Die Replikation läuft bei Eukaryoten im Wesentlichen identisch ab. Allerdings gibt es einige Ausnahmen und Sonderfälle. So muss berücksichtigt werden, dass die DNA stärker „verpackt“ ist (z. B. beim <a href="Heterochromatin" title="Heterochromatin">Heterochromatin</a>), die DNA-bindenden Proteine (die <a href="Histon" title="Histon">Histon</a>- und Nicht-Histon-Proteine) stärkeren Einfluss haben und die DNA in linearer Form vorliegt. Zudem handelt es sich bei den beteiligten Proteinen in der Regel um solche mit gleicher Funktionalität, aber unterschiedlichem Aufbau.
</p><p>Einer der wesentlichen Unterschiede liegt in der <i>Initiation</i>: Bei den Eukaryoten gibt es mehrere Origins. Der Vorteil dessen ist leicht ersichtlich, da zum einen die Replikation durch die mehr vorhandenen DNA-bindenden Proteine langsamer verläuft, zum anderen die eukaryotische Polymerase (verschiedene Polymerasen, welche mit griechischen Buchstaben bezeichnet werden und sich bei der Synthese von Leit- und Folgestrang – Polα respektive Polδ – unterscheiden), die einen komplexeren Reparaturmechanismus als bei Prokaryoten besitzt (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">proofreading</span>), langsamer fortschreitet. Die Polymerase schafft bei Eukaryoten ca. 50 bis 100 Nukleotide pro Sekunde, während bei Prokaryoten mehr als 1000 Nukleotide pro Sekunde ergänzt werden können. Des Weiteren ist die eukaryotische DNA in der Regel wesentlich größer als die der Prokaryoten (einigen Millionen Basenpaaren bei Prokaryoten gegenüber wenigen Milliarden bei Eukaryoten). Mehrere Origins und damit mehrere Replikationseinheiten verkürzen die Zeit, die benötigt wird, das gesamte Genom zu replizieren, auch wenn die Geschwindigkeit von Prokaryoten nicht erreicht wird (Die Replikationszeit der Prokaryoten liegt im Bereich von einigen Minuten, bei Eukaryoten beträgt sie mehrere Stunden).
</p><p>Die Origins der Eukaryoten haben keine spezielle Sequenz, vielmehr handelt es sich wohl dabei um eine sogenannte <a href="Consensus-Sequenz" class="mw-redirect" title="Consensus-Sequenz">Consensus-Sequenz</a>, also eine Ähnlichkeitssequenz. Diese werden auch <a href="ARS-Element" title="ARS-Element">ARS-Elemente</a> genannt. Andere Befunde gehen davon aus, dass große Bereiche der DNA, sogenannte Replikationszentren, als mögliche Startpunkte für die Replikation dienen können. Die, wie auch immer, als Origin erkannten Stellen werden durch einen Origin-Erkennungskomplex (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">origin recognition complex</span>, ORC), einen Cdc6-Protein und sogenannte MCM-Proteine (<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">minichromosome maintenance protein</span>), welche als Helikasen dienen, markiert. Diese später wieder entfernten Proteine bilden quasi die Vorhut zur Replikation.
Der ORC bindet an den Origin, weiterhin rekrutiert ORC andere Faktoren (Cdc6, Cdt1 und ‚Helicase Loading Proteins‘), daraufhin binden MCM-Helikasen, welche die DNA aufschmelzen.
Nur einmal während der S-Phase wird die Replikation initiiert (trotz der 10.000 Origins auf dem eukaryotischen Genom). <a href="Cycline" title="Cycline">Cycline</a> geben im Zellzyklus das Signal zur Replikation.
</p><p>Der weitere Initiationsverlauf sowie die Elongation ist mit dem der Prokaryoten funktional identisch.
</p><p>Terminale Sequenzen wurden bisher bei den Eukaryoten nicht entdeckt. Sie scheinen auch keine Bedeutung zu haben, da der Replikationsapparat automatisch beendet wird, sobald das Ende der DNA erreicht wird. Hierbei ergibt sich aber, im Gegensatz zur ringförmigen DNA-Struktur der Prokaryoten, ein Problem:
Die <a href="DNA-Polymerase" class="mw-redirect" title="DNA-Polymerase">DNA-Polymerase</a> synthetisiert am Mutterstrang jeweils von 3′ nach 5′. (Der Tochterstrang hat also die Ausrichtung 5′→3′) Die Polymerase benötigt aber eine <a href="Primase" title="Primase">Primase</a> als Starthilfe, um DNA duplizieren zu können. Die Primase ist ein Enzym, welches eine kurze Startsequenz der DNA als RNA repliziert. Dieses Anfangsstück präsentiert der DNA-Polymerase ein Nukleotid mit einem freien 3′-OH-Ende, an welches es weiter DNA-Nukleotide synthetisieren kann. Nach erfolgreicher Synthese werden die RNA-Primer von Enzymen (Flap-Endonukleasen) zerstört und hinterlassen so Lücken. An den <a href="Telomer" title="Telomer">Telomeren</a>, den Enden der Chromosomen, können diese Lücken aber nicht geschlossen werden, da kein vorhergehendes 3′-Ende vorhanden ist. Ganz ähnlich entstehen die <a href="Okazaki-Fragment" title="Okazaki-Fragment">Okazaki-Fragmente</a> bei der Synthese des Verzögerungsstrangs. Hierbei muss die Polymerase nämlich in die verkehrte Richtung arbeiten, weshalb viele Primasen verwendet werden müssen. Die Primase liegt bei Eukaryoten im Gegensatz zu Prokaryoten nicht als eigenes Enzym, sondern gebunden an die DNA-Polymerase alpha (Polα) vor. Die dabei entstehenden Lücken werden aber von Polδ gefüllt und mit <a href="DNA-Ligase" title="DNA-Ligase">DNA-Ligasen</a> verbunden. Dies ist möglich, da hier immer ein vorhergehendes Nukleotid mit einem 3′-Ende vorhanden ist. Da an den Telomeren keine solchen Nukleotide vorhanden sind, ist die vollständige Synthese der Enden nicht möglich. So verkürzen sich bei jeder Chromosomenverdopplung die Telomere am 5′-Ende beider Tochterstränge. Da Telomere aus einer tandemartig-<a href="Repetitive_Sequenz" class="mw-redirect" title="Repetitive Sequenz">repetitiven Sequenz</a>, also einer hintereinander sich wiederholenden Sequenz aufgebaut sind, die keine Strukturgene beinhaltet, ist ein Verlust bis zu einer gewissen Länge nicht von großem Nachteil. Man vermutet aber, dass die DNA mit zunehmender Replikationsanzahl instabiler wird, da die stabilisierende Wirkung der Telomere immer schwächer wird. Eventuell könnte dies ein genetisches Indiz für das <a href="Altern" title="Altern">Altern</a> sein.
</p><p>Außer bei Einzellern wie dem <a href="Wimpertierchen" title="Wimpertierchen">Wimpertierchen</a> <i><a href="Tetrahymena" title="Tetrahymena">Tetrahymena</a></i><sup id="cite_ref-25" class="reference"><a href="#cite_note-25"><span class="cite-bracket">[</span>25<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> hat man bei Vielzellern in den <a href="Keimbahn" title="Keimbahn">Keimbahnzellen</a> und <a href="Stammzelle" title="Stammzelle">Stammzellen</a> sowie im <a href="Knochenmark" title="Knochenmark">Knochenmark</a> (<a href="Blutbildung" class="mw-redirect" title="Blutbildung">Blutbildung</a>) und auch bei einigen <a href="Tumorzelle" class="mw-redirect" title="Tumorzelle">Tumorzellen</a> ein Enzym namens <a href="Telomerase" title="Telomerase">Telomerase</a> entdeckt, welches diesen Verlust kompensiert. Dies ist eine <a href="Reverse_Transkriptase" title="Reverse Transkriptase">Reverse Transkriptase</a> (RNA-abhängige DNA-Polymerase), denn in ihr liegt die repetitive Sequenz als Matrize in RNA-Form vor. Sie verlängert den Leitstrang um einige Sequenzen, so dass die DNA-Polymerase nach erfolgtem Priming den Folgestrang synthetisieren kann.
</p><p>Während der <a href="S-Phase" class="mw-redirect" title="S-Phase">S-Phase</a> des Zellzyklus bindet das Protein <a href="Cohesin" class="mw-redirect" title="Cohesin">Cohesin</a> die beiden Schwesterchromatiden der gesamten Länge nach aneinander. Während der <a href="Mitose#Anaphase" title="Mitose">Anaphase</a> löst das Enzym <a href="Separase" title="Separase">Separase</a> das Cohesin wieder auf, sodass die Schwesterchromatiden von den Spindelfasern zu den Zellpolen gezogen werden können.
</p><p>Die Replikation wird in einem Abschnitt des <a href="Zellzyklus" title="Zellzyklus">Zellzyklus</a> angestoßen: bei den Eukaryoten in der <a href="S-Phase" class="mw-redirect" title="S-Phase">S-Phase</a> (DNA-Synthesephase), die selbst zur Interphase gehört.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Reduplikation_in_Keimbahn_und_Stammzellen">Reduplikation in Keimbahn und Stammzellen</h4></div>
<p>Damit der genetische Bauplan einer biologischen Art und das Programm für seine zeitgerechte Verwirklichung erhalten bleibt, erfüllen die Zellen der Keimbahn eine Notwendigkeit: Sie müssen ihre Erbinformation vor jeder Kern- und Zell-Teilung exakt verdoppeln.<sup id="cite_ref-Cox_26-0" class="reference"><a href="#cite_note-Cox-26"><span class="cite-bracket">[</span>26<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Chromosomen verwirklichen dieses Erfordernis, was an ihren Enden, den <a href="#Telomer-Reproduktion">Telomeren</a>, einer besonderen Lösung bedarf. Der strengen Regel für den mitotischen <a href="Zellzyklus" title="Zellzyklus">Zellzyklus</a> gehorchen auch (pluripotente) <a href="Stammzelle" title="Stammzelle">Stammzellen</a>.<sup id="cite_ref-27" class="reference"><a href="#cite_note-27"><span class="cite-bracket">[</span>27<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-28" class="reference"><a href="#cite_note-28"><span class="cite-bracket">[</span>28<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> An die identische, vollständige, semikonservative Replikation ist die <a href="Zellteilung" title="Zellteilung">Zellteilung</a> stark gekoppelt.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading4"><h4 id="Replikation_in_somatischen_Zellkernen">Replikation in somatischen Zellkernen</h4></div>
<ul><li><i>Endoreplikation</i>: Im <a href="Soma_(Zellbiologie)" title="Soma (Zellbiologie)">Soma</a> vieler Organismen kommt es zu mehreren abfolgenden Zellzyklen mit genetischer Multiplikation, nach denen sich die vergrößerten Zellkerne, folglich auch die betreffenden Zellen, nicht teilen. Diese Art wiederholter DNA-Synthesen heißt <a href="Endoreplikation" title="Endoreplikation">Endoreplikation</a>. Dabei mag es sich oft um vollständige Reduplikation<sup id="cite_ref-29" class="reference"><a href="#cite_note-29"><span class="cite-bracket">[</span>29<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> handeln; doch nicht selten ist die Endoreplikation ein <a href="Endoreplikation#Selektive_Endoreplikation" title="Endoreplikation">selektiver Prozess</a>, und zwar:</li>
<li>Bei der <i>Amplifikation</i> werden bestimmte DNA-Sequenzen gegenüber dem restlichen Genom übermäßig repliziert.<sup id="cite_ref-30" class="reference"><a href="#cite_note-30"><span class="cite-bracket">[</span>30<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-31" class="reference"><a href="#cite_note-31"><span class="cite-bracket">[</span>31<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Chorion-Gene bei <i>Drosophila melanogaster</i> amplifizieren in den Follikelzellen sechzigfach, bevor ihre Transkription beginnt. Solche Überreplikation garantiert eine große Menge an <a href="MRNA" title="MRNA">mRNA</a> für die Hülle der Fliegeneier.<sup id="cite_ref-32" class="reference"><a href="#cite_note-32"><span class="cite-bracket">[</span>32<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-33" class="reference"><a href="#cite_note-33"><span class="cite-bracket">[</span>33<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>
<li>Bei der <i>Unterreplikation</i> dagegen werden bestimmte Sequenzen von den Verdoppelungsrunden ausgeschlossen. Das genetische Ergebnis ist durchaus mit dem der Elimination zu vergleichen.<sup id="cite_ref-34" class="reference"><a href="#cite_note-34"><span class="cite-bracket">[</span>34<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-35" class="reference"><a href="#cite_note-35"><span class="cite-bracket">[</span>35<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-36" class="reference"><a href="#cite_note-36"><span class="cite-bracket">[</span>36<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> In polytänen Chromosomen von <i>D. melanogaster</i> bleiben einzelne Replikationsgabeln in 20 % ihrer Banden stecken: Die Replikation wird stellenweise nicht beendet. Das ist allerdings eine unschädliche Art von Genom-Instabilität, da sie sich in somatischen Zellen, nämlich in den Speicheldrüsen, ereignet.<sup id="cite_ref-37" class="reference"><a href="#cite_note-37"><span class="cite-bracket">[</span>37<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>
<li><i>Diminution, Elimination:</i> Verschiedene Eukaryoten verzichten ab einem gewissen embryonalen Entwicklungspunkt reguliert auf einen beträchtlichen Teil ihrer DNA. Besonders dramatisch sehen unter dem Lichtmikroskop jene Fälle aus, die Chromosomen ganz oder teilweise aus somatischen Zellkernen entfernen.<sup id="cite_ref-38" class="reference"><a href="#cite_note-38"><span class="cite-bracket">[</span>38<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-39" class="reference"><a href="#cite_note-39"><span class="cite-bracket">[</span>39<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Fachbezeichnungen dafür sind Chromatin-Diminution oder Chromosomen-Elimination.<sup id="cite_ref-40" class="reference"><a href="#cite_note-40"><span class="cite-bracket">[</span>40<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-41" class="reference"><a href="#cite_note-41"><span class="cite-bracket">[</span>41<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-42" class="reference"><a href="#cite_note-42"><span class="cite-bracket">[</span>42<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-43" class="reference"><a href="#cite_note-43"><span class="cite-bracket">[</span>43<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-44" class="reference"><a href="#cite_note-44"><span class="cite-bracket">[</span>44<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Strukturelle_Mechanismen">Strukturelle Mechanismen</h2></div>
<p>Die Replikation kann mit verschiedenen molekularen Mechanismen ablaufen, die von der <a href="Prim%C3%A4rstruktur" title="Primärstruktur">Primärstruktur</a> der Nukleinsäure abhängen. Neben dem symmetrischen Prozess der <a href="Bidirektional" title="Bidirektional">bidirektionalen</a> Replikation, welcher bisher beschrieben wurde, gibt es asymmetrische Prozesse, nämlich: Telomer-Reproduktion, <i>D-Loop</i>-Prozess und <i>Rolling-Circle</i>-Prinzip.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Bidirektionale_Replikation">Bidirektionale Replikation</h3></div>
<p>Die Vervielfältigung der DNA in linearen Chromosomen des <a href="Genom#Eukaryoten" title="Genom">Kerngenoms</a> einer eukaryoten Zelle sowie des Bakteriengenoms erfolgt zweiseitig symmetrisch. Die Replikation geht von vielen Startsequenzen („Origins“) aus, die über die DNA-Doppelhelix (eines Chromosoms) verteilt sind. Die Zahl der Origins entspricht der (möglichen) Anzahl der Replikationseinheiten („Replikons“). Die bidirektionale Replikation läuft von jedem Origin entgegengesetzt, in beide Richtungen, und zwar gleichzeitig an beiden Einzelsträngen der DNA-Doppelhelix. Das <a href="Bidirektional" title="Bidirektional">bidirektionale</a> Prinzip kommt in der Natur am häufigsten vor.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Telomer-Reproduktion">Telomer-Reproduktion</h3></div>
<div class="hauptartikel" role="navigation"><span class="hauptartikel-pfeil" title="siehe" aria-hidden="true" role="presentation">→ </span><i><span class="hauptartikel-text">Hauptartikel</span>: <a href="Telomer" title="Telomer">Telomer</a></i></div>
<p>Die identische Vervielfältigung der Telomere ist ein Problem linearer DNA-Moleküle bzw. ihrer Chromosomen. Die beiden Enden einer Doppelhelix erlauben keine bidirektionale Replikation, weil es am „Folgestrang“ schließlich keine Ansatzsequenz für einen RNA-Primer gibt. Deswegen bleibt am Chromosomenende der Folgestrang eine Primerlänge (20 bis 200 Nukleotide) kürzer als der „Leitstrang“. Da eine normale DNA-Replikation nicht möglich ist, setzt am Leitstrang die <a href="Telomerase" title="Telomerase">Telomerase</a> an. Dieses (hybride) Enzym besteht aus einem Proteinteil und der RNA-Komponente 3'- C<b>AACCCC</b>AA-5' (bei <i><a href="Tetrahymena" title="Tetrahymena">Tetrahymena</a></i>). Die neun RNA-Nukleotide enthalten die Matrize (fett), der entsprechend das einzelsträngige Telomer-Segment 5'-TTGGGG-3' wiederholt aneinander gereiht wird und den (ehemaligen) Leitstrang tandemartig verlängert.<sup id="cite_ref-45" class="reference"><a href="#cite_note-45"><span class="cite-bracket">[</span>45<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<ul><li><i>Telomerase:</i> Das Enzym wirkt an der 5'-3'-DNA-Matrize als <a href="Reverse_Transkriptase" title="Reverse Transkriptase">Reverse Transkriptase</a>, und zwar in drei Schritten: 1. Andocken mit der RNA-Sequenz an das 3'-Ende des chromosomalen DNA-Leitstranges; 2. Verlängern des 3'-Endes; 3. Vorrücken um ein Telomermotiv an das soeben gebildete 3'-Ende.<sup id="cite_ref-46" class="reference"><a href="#cite_note-46"><span class="cite-bracket">[</span>46<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Das funktioniert wie der Bau einer Brücke, die mit einer selbsttragenden Konstruktion vorangetrieben wird. Zuletzt klappt die einzelsträngig verlängerte Telomer-DNA etwas um und bildet mit sich selbst außergewöhnliche GG-Basenpaare. In der entstandenen Schlaufe wird die einzelsträngige DNA von der (normalen) DNA-Polymerase zur Doppelhelix vervollständigt.<sup id="cite_ref-47" class="reference"><a href="#cite_note-47"><span class="cite-bracket">[</span>47<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>
<p>Zellen mit aktiver Telomerase sind in der Lage, die Telomere vor jeder Teilung zu reproduzieren und zu bewahren. Notwendig ist dies vor allem in der Keimbahn und in Stammzellen.<sup id="cite_ref-48" class="reference"><a href="#cite_note-48"><span class="cite-bracket">[</span>48<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Alternde somatische Zellen kommen dieser Anforderung nicht (mehr) nach, wenn ihre Telomere „verschleißen“.
</p>
<ul><li><i>Telomeren-Schwund:</i> Soweit der Sachverhalt zu messen ist, enthalten die Zellkerne nach jeder Teilung kürzere Telomere. Der Verlust an repetitiven Telomersequenzen gehört zum <a href="Zellseneszenz" title="Zellseneszenz">zellulären Alterungsprozess</a> und fällt besonders in Zusammenhang mit vielen Krankheiten auf. Wenn die Telomersequenzen nicht mehr vollständig reproduziert werden, sind die Chromosomenenden irgendwann nicht mehr ausreichend geschützt. So kommt es zu genomischer Instabilität.<sup id="cite_ref-49" class="reference"><a href="#cite_note-49"><span class="cite-bracket">[</span>49<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-50" class="reference"><a href="#cite_note-50"><span class="cite-bracket">[</span>50<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li>
<li><i>Telomer-Transposition:</i> Die Entdeckung überraschte, dass ein Modellorganismus über keine Telomerase verfügt. Die Taufliegen der Art <i>Drosophila</i> vervollständigen die chromosomalen Telomere durch <a href="Transposon" title="Transposon">Transposition</a>.<sup id="cite_ref-51" class="reference"><a href="#cite_note-51"><span class="cite-bracket">[</span>51<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Während die Drosophila-Arten das Telomerase-Gen verloren haben, ist es bei anderen Organismen mit Telomer-Transposition noch vorhanden; dazu gehören der <a href="Seidenspinner" title="Seidenspinner">Seidenspinner</a> <i>Bombyx mori</i> und der <a href="Rotbrauner_Reismehlk%C3%A4fer" title="Rotbrauner Reismehlkäfer">Rotbraune Reismehlkäfer</a> <i>Tribolium castaneum</i>.<sup id="cite_ref-52" class="reference"><a href="#cite_note-52"><span class="cite-bracket">[</span>52<span class="cite-bracket">]</span></a></sup></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="D-Loop-Prozess">D-Loop-Prozess</h3></div>
<p>Manche <a href="Chloroplasten" class="mw-redirect" title="Chloroplasten">Chloroplasten</a> und <a href="Mitochondrien" class="mw-redirect" title="Mitochondrien">Mitochondrien</a> besitzen ringförmige DNA. Die Replikation beginnt an einem Strang in der großen, nicht-codierenden Region. Der Polymerasekomplex läuft nur in eine Richtung und produziert einen kurzen, dritten Strang, bekannt als 7S-DNA. Diese dreisträngige Struktur ist im Elektronenmikroskop als <a href="D-Loop" title="D-Loop">D-Loop</a> zu erkennen. (D-Loop von engl. <i>displacement loop</i>: Ablöse- oder Verdrängungsschlaufe.)<sup id="cite_ref-53" class="reference"><a href="#cite_note-53"><span class="cite-bracket">[</span>53<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Wenn der schon replizierte Strang mehr als zwei Drittel der ursprünglichen DNA verdrängt hat, löst er sich (von der Matrize). Der gelöste Strang wird unabhängig (zur dsDNA) repliziert.
</p>
<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Rolling-Circle-Replikation">Rolling-Circle-Replikation</h3></div>
<p><a href="Plasmide" class="mw-redirect" title="Plasmide">Plasmide</a> und viele zirkuläre ssDNA-<a href="Viren" title="Viren">Viren</a> (die prototypischen Vertreter der <i><a href="Monodnaviria" title="Monodnaviria">Monodnaviria</a></i>) zeigen ein besonderes Replikationsprinzip, die Rolling-Circle-Replikation
(<span style="font-style:normal;font-weight:normal"><a href="Englische_Sprache" title="Englische Sprache">englisch</a></span> <span lang="en-Latn" style="font-style:italic">rolling circle replication</span> RCR).<sup id="cite_ref-ssdna_rcr_54-0" class="reference"><a href="#cite_note-ssdna_rcr-54"><span class="cite-bracket">[</span>54<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-55" class="reference"><a href="#cite_note-55"><span class="cite-bracket">[</span>55<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-56" class="reference"><a href="#cite_note-56"><span class="cite-bracket">[</span>56<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-57" class="reference"><a href="#cite_note-57"><span class="cite-bracket">[</span>57<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Liegt deren Nukleinsäure als Einzelstrang vor, wird sie komplementär zu einem Doppelstrang ergänzt. Ist das Erbmaterial (bereits) eine doppelsträngige Nukleinsäure, bricht eine Endonuklease einen Strang auf, indem die Verbindung zwischen zwei benachbarten Basen getrennt wird. An dieser geöffneten Stelle setzt ein <a href="Polymerase" class="mw-redirect" title="Polymerase">Polymerasekomplex</a> an, der nur in eine Richtung arbeitet. Das 3′-OH-Ende des geschnittenen Stranges dient dabei als Ansatzpunkt für einen sogenannten <a href="Primer" title="Primer">Primer</a>, von dem aus der offene Strang verlängert wird. Für die einseitige Polymerisation dient der nicht aufgebrochene Ring als komplementäre <a href="Matrize_(Genetik)" title="Matrize (Genetik)">Matrize</a>. Die Replikationseinheit wandert um den inneren Strang herum wie um einen rollenden Kreis (<i>Rolling circle</i>).
</p><p>Der innere Strang kann wiederholt als Matrize dienen, sodass mehrere Duplikate hintereinander entstehen, teilweise als <a href="Concatamer" title="Concatamer">Concatamere</a>. Diese werden nach dem ersten Replikationsschritt zerlegt. Entweder bleiben die neuen Produkte einzelsträngig oder dienen als Matrize für einen zweiten Schritt, aus dem die replizierten doppelsträngigen Nukleinsäuren hervorgehen.
</p><p>Das Rolling-circle-Prinzip scheint in der Natur in verschiedenen Formen zu existieren. Der beschriebene Ablauf stellt die verbreitetste Hypothese dar. – Erläuterung zu Viren: Diese lassen sich nach Art ihrer Nukleinsäuren in sechs Klassen einteilen. 1. Viren mit Doppelstrang-DNA; 2. mit Einzelstrang-DNA; 3. mit Doppelstrang-RNA; 4. mit positivem RNA-Einzelstrang; 5. mit negativem RNA-Einzelstrang; 6. <a href="Retroviren" title="Retroviren">Retroviren</a> replizieren ihre RNA zu DNA, von der schließlich neue Virion-RNA multipliziert wird.<sup id="cite_ref-58" class="reference"><a href="#cite_note-58"><span class="cite-bracket">[</span>58<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Das Modell des rollenden Kreises kommt zum Beispiel bei der <a href="Konjugation_(Biologie)" title="Konjugation (Biologie)">Konjugation</a> zweier <a href="Bakterien" title="Bakterien">Bakterien</a> vor. Dabei gibt ein Bakterium den Einzelstrang eines <a href="Plasmid" title="Plasmid">Plasmids</a> an ein anderes Bakterium weiter, während es die eigene, ringförmige DNA des Plasmids behält. Bisher wenig erforschte ringförmige DNAs wurden extrachromosomal in menschlichen Krebszellen beobachtet.<sup id="cite_ref-59" class="reference"><a href="#cite_note-59"><span class="cite-bracket">[</span>59<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Siehe_auch">Siehe auch</h2></div>
<ul><li><a href="Autonom_replizierende_Sequenz" class="mw-redirect" title="Autonom replizierende Sequenz">Autonom replizierende Sequenz</a></li>
<li><a href="Polymerase-Kettenreaktion" title="Polymerase-Kettenreaktion">Polymerase-Kettenreaktion</a></li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>
<ul><li>Marius Reinhart, M Cristina Cardoso: <i>A journey through the microscopic ages of DNA replication.</i> In: <i>Protoplasma</i> 254, 3, 2017: 1151–1162. <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5376393/">PMC 5376393</a> (freier Volltext) (Forschungsgeschichte)</li>
<li>Rolf Knippers, Alfred Nordheim (Hrsg.): <cite style="font-style:italic">Molekulare Genetik</cite>. 10., vollst. überarb. und erw. Auflage. Thieme, Stuttgart 2015, ISBN 978-3-13-477010-0.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Replikation&rft.btitle=Molekulare+Genetik&rft.date=2015&rft.edition=10.%2C+vollst.+%C3%BCberarb.+und+erw.&rft.genre=book&rft.isbn=9783134770100&rft.place=Stuttgart&rft.pub=Thieme" style="display:none"> </span></li>
<li>Inge Kronberg: <i>Genetik, 9 – DNA: Träger der Erbinformationen.</i> Seiten 147–158. In: Jürgen Markl (Hrsg.): <i>Markl Biologie Oberstufe.</i> Ernst Klett, Stuttgart, Leipzig 2010. ISBN 978-3-12-150010-9.</li>
<li>Wilhelm Seyffert: <i>Lehrbuch der Genetik.</i> Gustav Fischer, Stuttgart etc. 1998. ISBN 3-437-25610-6. → 4. Kapitel: <i>Weitergabe der genetischen Information.</i> Seiten 59–80.</li>
<li>Melvin L DePamphilis (Hrsg.): <i>DNA replication in eukaryotic cells.</i> Cold Spring Harbor USA, CSH Laboratory 1996. ISBN 0-87969-459-9.</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>
<div class="sisterproject" style="margin:0.1em 0 0 0;"><div class="noresize noviewer" style="display:inline-block; line-height:10px; min-width:1.6em; text-align:center;" aria-hidden="true" role="presentation"><span class="mw-default-size" typeof="mw:File"><span title="Commons"></span></span></div><b><span class=""><a class="external text" href="https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:DNA_replication?uselang=de"><span lang="en">Commons</span>: DNA-Replikation</a></span></b> – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien</div>
<ul><li>David Hull und John S. Wilkins: <a rel="nofollow" class="external text" href="http://plato.stanford.edu/entries/replication/">Eintrag</a> in Edward N. Zalta (Hrsg.): <i><a href="Stanford_Encyclopedia_of_Philosophy" title="Stanford Encyclopedia of Philosophy">Stanford Encyclopedia of Philosophy</a></i>.<span style="display:none">Vorlage:SEP/Wartung/Parameter 1 und Parameter 3 und nicht Parameter 2</span></li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.maxanim.com/genetics/Dna%20Replication/Dna%20Replication.htm">Maxanim</a> animierte Darstellung der DNA-Replikation (engl.)</li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.lukashensel.de/replieins.html">Replikation der DNA mit Bildern und Beschreibung</a></li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.de.html">Animierte Darstellung der DNA-Replikation mit Erläuterungen</a></li>
<li><a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.galileo.tv/earth-nature/forscher-nehmen-zum-ersten-mal-auf-wie-sich-dna-reproduziert-und-es-ist-anders-als-erwartet/">„Forscher zeichnen zum ersten Mal auf, wie sich DNA verdoppelt – und es ist anders, als erwartet“</a>, Galileo.tv, Juni 2016</li>
<li>SIB: <a rel="nofollow" class="external text" href="https://viralzone.expasy.org/915">Viral replication/transcription/translation Viral replication/transcription/translation</a>, §Replication, auf: Expasy ViralZone</li></ul>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
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<li id="cite_note-Cameron-2"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Cameron_2-0">↑</a></span> <span class="reference-text">Craig E. Cameron: <i>Viral Genome Replication.</i> Springer Science & Business Media, 2009, ISBN 978-0-387-89456-0, S. 201.</span>
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<li id="cite_note-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-3">↑</a></span> <span class="reference-text">Tai-An Cha, <a href="Bruce_M._Alberts" class="mw-redirect" title="Bruce M. Alberts">Bruce M. Alberts</a>: <i>In vitro studies of the <a href="Escherichia-Virus_T4" class="mw-redirect" title="Escherichia-Virus T4">T4 bacteriophage</a> DNA replication system.</i> In: <a href="Thomas_J._Kelly" title="Thomas J. Kelly">Thomas Kelly</a>, <a href="Bruce_Stillman" title="Bruce Stillman">Bruce Stillman</a> (Hrsg.): <i>Cancer Cells. 6: Eukaryotic DNA replication.</i> CSH Laboratory, Cold Spring Harbor 1988: 1–10. ISBN 0-87969-308-8.</span>
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<li id="cite_note-6"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-6">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Matthew_Meselson" title="Matthew Meselson">Matthew Meselson</a>, <a href="Franklin_Stahl" title="Franklin Stahl">Franklin W Stahl</a>: <i>The replication of DNA in Escherichia coli.</i> In: <i><a href="Proceedings_of_the_National_Academy_of_Sciences" class="mw-redirect" title="Proceedings of the National Academy of Sciences">Proceedings of the National Academy of Sciences</a>.</i> Band 44, Nummer 7, Juli 1958, S. 671–682, <a href="https://doi.org/10.1073/pnas.44.7.671" class="extiw external" title="doi:10.1073/pnas.44.7.671">doi:10.1073/pnas.44.7.671</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16590258?dopt=Abstract">PMID 16590258</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC528642/">PMC 528642</a> (freier Volltext).</span>
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<li id="cite_note-7"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-7">↑</a></span> <span class="reference-text">József Szeberényi: <i>The meselson-stahl experiment.</i> In: <i>Biochemistry and Molecular Biology Education.</i> 40, 2012, S. 209, <a href="https://doi.org/10.1002/bmb.20602" class="extiw external" title="doi:10.1002/bmb.20602">doi:10.1002/bmb.20602</a>. ← Verständnisfragen zum Experiment.</span>
</li>
<li id="cite_note-8"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-8">↑</a></span> <span class="reference-text"><a href="Fran%C3%A7ois_Jacob" title="François Jacob">François Jacob</a>, <a href="Sydney_Brenner" title="Sydney Brenner">Sydney Brenner</a>: <i>Sur la régulation de la synthèse du DNA chez les bacteries: l'hypothèse du replicon.</i> In: <i>C R Acad Sci Paris</i> 256, 1963: 298–300.</span>
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<li id="cite_note-9"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-9">↑</a></span> <span class="reference-text">Marcelina W Musiałek, Dorota Rybaczek: <i>Behavior of replication origins in Eukaryota – spatio-temporal dynamics of licensing and firing.</i> In: <i>Cell cycle.</i> Band 14, Nummer 14, 2015, S. 2251–2264, <a href="https://doi.org/10.1080/15384101.2015.1056421" class="extiw external" title="doi:10.1080/15384101.2015.1056421">doi:10.1080/15384101.2015.1056421</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26030591?dopt=Abstract">PMID 26030591</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4614997/">PMC 4614997</a> (freier Volltext) (Review).</span>
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<li id="cite_note-11"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-11">↑</a></span> <span class="reference-text">Marie-Noëlle Prioleau, David M MacAlpine: <i>DNA replication origins – where do we begin?</i> In: <i>Genes & development.</i> Band 30, Nummer 15, 08 2016, S. 1683–1697, <a href="https://doi.org/10.1101/gad.285114.116" class="extiw external" title="doi:10.1101/gad.285114.116">doi:10.1101/gad.285114.116</a>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27542827?dopt=Abstract">PMID 27542827</a>, <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5002974/">PMC 5002974</a> (freier Volltext) (Review).</span>
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<li id="cite_note-12"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-12">↑</a></span> <span class="reference-text">Joel A Huberman, Arthur D Riggs: <i>On the mechanism of DNA replication in mammalian chromosomes.</i> In: <i>J Mol Biol</i> 32, 2, 1968: 327–334. <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0022283668900132?via%3Dihub">Abstract.</a></span>
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