Zellen & Moleküle

DNA-Replikation

DNA muss erst verdoppelt werden, bevor sie auf die zwei neuen Zellen verteilt wird.

DNA muss erst verdoppelt werden, bevor sie auf die zwei neuen Zellen verteilt wird. Bild: Luka Veselinovic/Shutterstock.com

Wenn sich eine Zelle in zwei teilt, muss die darin enthaltene DNA auf die zwei neuen Zellen verteilt werden. Wie ist das möglich, ohne dass die Menge an DNA mit jeder Zellteilung abnimmt?

DNA-Verdopplung – Der Trick liegt in der Basenpaarung

Wenn ein Organismus wächst oder Zellen ersetzt werden müssen, müssen neue Zellen gebildet werden. Das heisst, die vorhandenen Zellen müssen sich teilen, so dass aus einer Zelle zwei werden. Jede dieser Zellen muss aber die gesamte Erbinformation, die DNA, bekommen, sonst ist sie nicht lebensfähig. Dafür muss die DNA vor der eigentlichen Zellteilung verdoppelt werden. Dieser Prozess wird DNA-Replikation genannt. Wie aber wird die Erbinformation verdoppelt?

Man kann sich die DNA-Doppelhelix wie einen Reissverschluss vorstellen, der sich für die Replikation öffnet. Beide halben „Reissverschlussbänder“ werden dann mit neuen passenden Reissverschluss-Zähnen, den passenden Nuleotiden, ergänzt, so dass am Ende zwei ‚Reissverschlüsse’ entstehen. Das heisst, eine neue Guanin-Base paart sich mit einer Cytosin-Base vom bestehenden Strang, eine neue Thymin-Base paart sich mit der Adenin-Base vom bestehenden Strang, usw. So entstehen aus einer Doppelhelix zwei identische Doppelhelices. Wenn sich nun die Zelle teilt, entstehen dadurch zwei neue Zellen, die das gleiche Erbgut in sich tragen. Da es schwierig ist, sich das Ganze vorzustellen, findest du hier ein Video zur Veranschaulichung.

Dieses Bild zeigt lebende Zellen, die dunkle Flecken beinhalten. Das ist die DNA, die speziell gefärbt wurde, um sie unter dem Mikroskop sichtbar zu machen. Vor der Teilung der Zelle, wird die DNA kopiert und somit verdoppelt. Nun kann je eine DNA-Kopie an jede Tochterzelle weitergegeben werden. Das kann man besonders gut an drei Zellen auf dem Bild erkennen. Man sieht dort jeweils zwei Haufen dunkler Flecken, also zwei Kopien der gesamten DNA. Die Haufen sind schon an den Rand der Zelle gezogen worden, so dass sich die Zelle jetzt in der Mitte teilen kann.

Lebende Zellen die sich teilen.

Was wird vererbt?

Auf der DNA sind viele Informationen gespeichert, die uns zu dem machen, was wir sind. Körpergrösse, Haarfarbe, die Blutgruppe und viele andere Merkmale bekommen wir so von unseren Eltern vererbt. Auch Eigenschaften wie etwa besondere Begabungen und Vorlieben (zum Beispiel das Talent zum Klavierspielen) können genetisch vorbestimmt sein. Andere Merkmale, hast du im Laufe deines Lebens erworben oder gelernt, wie etwa Fahrradfahren oder eine Narbe auf der Stirn nach einem Sturz. Oft sind deine Eigenschaften einer Mischung aus Genen, der Erziehung und Umwelteinflüssen zu verdanken. Deine Intelligenz zum Beispiel wurde dir zum einen Teil vererbt, zum anderen Teil hast du sie selbst erworben.

Erstellt: 09.04.2013
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