2.2.9 Replikation von Bakterien-DNA

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Abb. 48: Allgemeiner Ablauf der Replikation von DNA

Jeder DNA-Doppelstrang besteht aus einem alten und einem neu synthetisierten Strang (semikonservative Replikation).

Bei Bakterien ist die DNA (chromosomale DNA wie auch Plasmide) ringförmig geschlossen. Es gibt daher die Möglichkeiten, daß die Replikationsgabel nur in eine (unidirektionale Replikation) oder aber in beide Richtungen gleichzeitig (bidirektionale Replikation) fortschreitet.

Die Replikationsgeschwindigkeit beträgt bei Bakterien ca. 45.000 Basen pro Minute. Bei Eukaryonten beträgt sie aufgrund der komplizierten Struktur der Chromosomen nur etwa 3.000 Basen pro Minute.

Die zur Replikation benötigten Nukleotide stammen aus abgebauten DNA- oder RNA-Molekülen und werden in der Triphosphatform verwendet. Für die Replikation werden ca. 20 verschiedene Enzyme und sonstige Proteine benötigt. Die Gene dafür befinden sich auf der chromosomalen DNA (Gesamtheit der Gene für die Replikation wird als Replikon bezeichnet). Ein Plasmid benötigt prinzipiell nur den Bindebereich für die Replikationsproteine (dieser Startpunkt wird als origin of replication [ori] bezeichnet), wenn diese Replikationsproteine von der chromosomalen DNA codiert werden (single copy-Plasmid: Plasmid und chromosomale DNA werden zu gleichen Teilen repliziert). Im Gegensatz dazu steht das multi copy-Plasmid (z. B. in der Gentechnik ein Plasmid, das die Replikationsgene selbst besitzt und deshalb unabhängig von der chromosomalen DNA repliziert werden kann).