Matrize (Genetik)

Als Matrize wird in der Genetik ein Quell-DNA- oder -RNA-Strang bezeichnet, der beim Aufbau eines komplementären DNA- oder RNA-Stranges als Vorlage dient.

Schema einer DNA-Replikationsgabel. Als Matrize dienen hier die beiden DNA-Stränge, deren Rückgrat (Desoxyribose-Phosphat) türkisblau dargestellt ist. An ihnen wird jeweils über komplementäre Basenpaarung ein neuer DNA-Strang aufgebaut, dessen Rückgrat hellgrün dargestellt ist. Die zugehörigen Nukleobasen sind durch ihre Anfangsbuchstaben symbolisiert, die Pfeilrichtung gibt die Syntheserichtung (5′→3′) an. Das Ergebnis der Replikation sind zwei DNA-Doppelstränge mit gleicher Basensequenz.

Bei der Synthese eines Nukleinsäurestranges unter Wirkung von Polymerasen wird die Reihenfolge seiner Bausteine, der Nukleotide, jeweils über komplementäre Basenpaarung durch die Abfolge von Nukleobasen im vorliegenden Matrizenstrang vorgegeben. Die in Form der festgelegten Formation abgelegte Information wird somit in der neuformierten Nukleotidsequenz weitergegeben. Doch hat der neu synthetisierte Strang nun eine zur Vorlage komplementäre Abfolge von Basen und läuft in seiner Richtung (5′→3′) der Matrize entgegen.

Zwei derart gepaarte Stränge von Nukleinsäuren – aus DNA/DNA, RNA/RNA oder hybrid DNA/RNA bzw. RNA/DNA – sind immer gegenläufig, sie laufen antiparallel. Synthetisiert werden Nukleinsäuren in 5′→3′-Richtung; die vorliegende Matrize wird dabei 3′→5′ in Gegenrichtung abgelesen.

Der genetische Begriff wurde in Anlehnung zum Begriff der Matrize in der Druckindustrie eingeführt. In der englischen Fachsprache fand eine ähnliche Herleitung statt, hier wird die Matrize als template (englisch für „Vorlage“ oder „Schablone“) bezeichnet.


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