Hallo seflofa,
Die DNA-Replikation ist der Verdopplungsvorgang der Erbinformation und findet in der Synthesephase der Interphase des Zellzyklusses statt. Damit die DNA möglichst fehlerfrei repliziert werden kann, wird sie in ihre Einzelstränge aufgetrennt und kann so identisch repliziert werden, indem komplementäre Basen an den Einzelstrang angelagert werden. Alle diese Aufgaben erledigen Enzyme.
Soviel zu den allgemeinen Grundsätzen der DNA- Replikation. Nun zu deiner Frage: Dafür ist es wichtig, zuerst einmal die Bedeutung des 3' und 5'-Endes der DNA-Stränge zu verstehen: Wie du sicher schon weißt, besteht der DNA-Strang neben den Basen Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin auch aus dem Zucker Desoxyribose sowie Phosphatgruppen. Dabei ist das DNA-Rückgrat, also vereinfacht ausgedrückt das lange Stück, an welchem die Basen befestigt sind, aus sich abwechselnder Desoxyribose und Phosphatgruppen aufgabebaut. Und das führt uns zur eigentlichen Bedeutung des 3' und 5'-Endes: Irgendwo hat der DNA-Einzelstrang, den wir betrachten, dann ein Ende. Hier befindet sich also entweder als letztes eine Phosphatgruppe oder eine Desoxyribose. Und das ist auch eigentlich das einzige, was die vielleicht zu Beginn etwas irritierenden Ausdrücke 5' und 3' bedeuten: Das 5'-Ende ist dort, wo der DNA-Einzelstrang am C5-Atom des Zuckers einen letzten Phosphatrest bindet, während das 3'-Ende die Seite des DNA-Stranges bezeichnet, der mit einem C3-Atom mit freier OH-Gruppe endet.
Also, noch mal kurz und klar zusammengefasst: Ein DNA-Einzelstrang hat ein 5' und ein 3'-Ende, was einfach nur die molekulare Struktur am Ende des Stranges zeigt.
Betrachtet man nun jedoch den gesamten DNA-Doppelstrang, so muss man noch einen weiteren Aspekt berücksichtigen: Die beiden DNA-EInzelstränge sind antiparallel, sind also genau gegensätzlich aufgebaut. Bezogen auf das 3' sowie das 5'-Ende heißt dies also, dass an der Seite, an dem der eine DNA-Einzelstrang das 3'-Ende besitzt, beim komplementären Strang sich das 5'-Ende befindet.
Soviel also zum Aufbau des DNA-Doppelstranges.
Mit diesen Informationen im Hinterkopf können wir uns nun der Bedeutung des 5' und 3'-Endes bei der DNA-Replikation zuwenden. Unser DNA-Doppelstrang wurde von der Helicase aufgespalten und soll nun repliziert, also verdoppelt, werden. Dafür ist ein weiteres Enzym, die DNA-Polymerase, zuständig. Sie kann nur in 5' -> 3'-Richtung arbeiten. Und das hat auch einen ganz bestimmten Grund: Sie muss Nukleotide (bestehen aus einer Base, einer Desoxyribose sowie einer Phosphatgruppe) an den DNA-Einzelstrang anbringen. Damit diese aber stabil befestigt werden können, müssen sie an das 3'-Ende der danebengelegenen Desoxyribose angebracht werden. Es wird also vom 5'-Ende aus gearbeitet, indem immer wieder neue Nukleotide an das 3'-Ende angelagert werden (5' -> 3'-Richtung).
In diese Richtung wir IMMER synthetisiert, egal, welchen DNA-Einzelstrang du betrachtest. Jedoch wird aufgrund der Antiparallelität scheinbar in zwei Richtungen synthetisiert, was dich vielleicht bei der Betrachtung von Schaubildern irritieren könnte, wenn dort etwa ein Einzelstrang nach rechts und einer nach links synthetisiert wird. Aber wenn du dir diese nochmals genau ansiehst, wirst du feststellen, dass an beiden Einzelsträngen in 5' -> 3'-Richtung synthetisiert wird.
So, jetzt zu den Begriffen Leit- und Folgestrang: Der Leitstrang bezeichnet den DNA-Strang, an dem kontinuierlich synthetisiert wird. Als Erklärung: Da die DNA-Polymerase, wie wir ja bereits festgestellt haben, nur in 5 '-> 3'-Richtung die DNA replizieren kann, hat sie auch kein Problem, wenn sie vom Replikationsursprung aus (auch Origin genannt) in diese Richtung an das 3'-Ende Nukleotide anlagern kann. Sie kann dann kontinuierlich (daher auch die Bezeichnung) am gesamten DNA-Einzelstrang Nukleotide anlagern. Soweit so gut, an dieser Seite des Origins gibt es also keine größeren Probleme. Dieser DNA-Strang wird auch Leitstrang genannt.
Jedoch müsste die DNA-Polymerase auf der anderen Seite des Origins in die andere Richtung, also in 3' -> 5'-Richtung, ebenfalls den DNA-Strang ergänzen und hier zeigt sich ein Probleme, da dies gegen die Arbeitsrichtung des Enzyms wäre (Grund s. oben). Eben dieser Strang wird als Folgestrang oder diskontinuierlicher Strang bezeichnet, weil die Ergänzung der DNA nur ,,stückchenweise" mithilfe von sogenannten Primern funktioniert, die ohne Kontakt zum bereits synthetisierten Strang der DNA auf dem DNA-EInzelstrang angebracht werden und als Startmoleküle für die DNA-Polymerase fungieren, da diese nun in 5' -> 3'-Richung Nukleotide an den DNA-Strang anlagern kann.
Du erkennst Folge- und Leitstrang also daran, ob hier kontinuierlich synthetisiert wird oder nicht bzw. an der Ausrichtung von 5' und 3'-Ende.
Ich hoffe, ich konnte dir weiterhelfen. Melde dich doch einfach, wenn du noch Fragen hast, ich kann dir auch gerne noch detailliertere informationen (z.B. über Primer) geben.
Allerliebste Grüße
manyideas3