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Jetzt wissen Sie alles über Chromosome und dass sie
während der S-Phase des Zellzyklus replizieren.
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Lassen Sie uns einen genaueren Blick darauf werfen, was eigentlich
während der S-Phase bei der Replikation von
DNA passiert. Am Ende dieser Vorlesung werden Sie in der Lage sein,
die Art und Weise darzustellen, wie sich Nukleotide
in der DNA zusammensetzen und
die Auswirkungen der semikonservativen Replikation kennen.
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Sie kennen den Prozess der
DNA-Replikation und die Rolle der einzelnen
Enzyme in diesem Prozess und können
Modifikationen für eukaryotische
Chromosome erklären. Wir beginnen mit einem kurzen Überblick
der DNA-Struktur.
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Sie werden sich erinnern, dass es ein Phosphat-
und ein Zucker-Grundgerüst gibt. Ähnlich wie eine Wendeltreppe,
es gibt Stufen, die aus stickstoffhaltigen Basen bestehen
und diese Stufen und stickstoffhaltige Basen bilden mit
dem Phosphat- und Zuckergerüst eine ganze
molekulare DNA, die eine antiparallele Ausrichtung hat.
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Das heißt, jeder Strang ist dem anderen Strang entgegengesetzt,
sie verlaufen also in antiparalleler Weise,
die sich für einige besondere Situationen während
der DNA-Replikation eignen,
ein wenig Anpassung erfordern. Wenn wir uns diese
antiparallele Ausrichtung anschauen, wissen wir, dass es
eine dreipolige OH-Gruppe ist, die für uns
während der DNA-Replikation sehr wichtig ist
und auf dem anderen Strang, am gleichen Ende, haben Sie
ein fünfwertiges Phosphat hängen.
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Dies ist deshalb so wichtig, weil die DNA-Polymerase
nur Stränge vom 3'-Ende zum 5'-Ende lesen kann.
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Es kann nur gehen, wenn
wir 1, 2, 3, 4, 5 gezählt hätten. Sie kann nur
von 3'-zu 5'-Ende lesen. Behalten Sie das
im Gedächtnis. Sie werden sich auch daran erinnern, dass die stickstoffhaltigen
Basenstufen durch Wasserstoffbrückenbindungen
zusammengehalten werden. Es gibt zwei Bindungen zwischen Adenin
und Thymin und drei Bindungen zwischen
Guanin und Cytosin. Der wichtigste Punkt hier ist,
dass es Wasserstoffbrückenbindungen sind, die die beiden
antiparallelen Stränge zusammenhalten.
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Und das Rückgrat wird zusammengehalten durch welche
Art von Bindungen? Phosphodiesterbindungen, die
kovalente Bindungen sind. Und sind sie stärker oder schwächer
als die Bindungen zwischen den Strängen, die Wasserstoffbindungen?
Richtig, sie sind stärker. Wenn wir am
am DNA-Molekül ziehen und versuchen, es zu zerreißen,
lässt es sich bequem in der Mitte aufklappen,
sodass wir Zugang zu den Stickstoffbasen haben.
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Die DNA-Polymerase kann nun ihre Arbeit tun. Was passiert bei der
DNA-Replikation? Bei der Synthese
der S-Phase des Zellzyklus, Sie werden sich erinnern,
dass die Zellen die meiste Zeit in der Lücke 1 mit
ihree täglichen Routine verbringen und sie teilen sich vielleicht nicht
wieder oder wenn sie sich wieder teilen,
können sie eine gewisse Zeit in der Lücke 1 verbringen.
Aber sobald sie sich für die Teilung entschieden haben,
ist es an der Zeit, dass die Maschinerie für die
Synthesephase zusammenkommt und wir werden
alles über die Maschinerie in dieser Vorlesung lernen.
Die Synthesephase ist der Höhepunkt. In dieser
Vorlesung dreht sich alles um die Synthesephase.
Zuallererst müssen wir verstehen, dass die DNA-
Replikation semikonservativ ist. Das heißt,
die DNA trennt sich und wird dann repliziert.
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Jedes neue DNA-Molekül besteht aus einem
alten Strang und einem neuen Strang. Das Elternchromosom
trennt sich und für jedes der Tochterchromosomen
werden neue Stränge repliziert.