DNA-Moleküle sind die Träger der genetischen Information in allen Lebewesen. Sie bestehen aus einer Doppelhelix-Struktur, die aus vier verschiedenen Nukleotiden besteht. Diese Nukleotide sind Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin und bilden die genetische Code, der die Anweisungen für den Aufbau und die Funktion eines Organismus enthält. **

Der Mensch hat normalerweise 46 DNA-Moleküle, die in Form von 23 Chromosomenpaaren vorliegen. Jedes Chromosomenpaar besteht aus einer Kopie vom Vater und einer Kopie von der Mutter. Insgesamt enthält jede Körperzelle des Menschen also 46 einzelne DNA-Moleküle. Diese DNA-Moleküle enthalten die genetische Information, die für die Entwicklung und Funktion des Organismus entscheidend ist. Abweichungen in der Anzahl oder Struktur der DNA-Moleküle können zu genetischen Störungen oder Krankheiten führen. **

DNA- oder RNA-Moleküle werden durch Fragmentierung in kurze Stücke zerlegt. Diese Fragmente werden dann mit Hilfe von speziellen Enzymen vervielfältigt und mit Fluoreszenzmarkern versehen. Anschließend werden die Fragmente sequenziert, indem die Reihenfolge der Basen bestimmt wird. **

Nach 8 PCR-Zyklen wird die Anzahl der DNA-Moleküle exponentiell erhöht. Wenn zu Beginn nur ein DNA-Molekül eine radioaktive Markierung trägt, werden nach 8 Zyklen etwa 256 DNA-Moleküle mit der Markierung vorhanden sein. **

Die DNA zeigt in Richtung der 5'-Ende zu 3'-Ende. Das bedeutet, dass die DNA-Doppelhelix eine polarisierte Struktur hat, bei der die 5'-Ende einer Kette mit dem 3'-Ende der anderen Kette verbunden ist. Diese Ausrichtung ist wichtig für die Replikation und Transkription der DNA. **

Die DNA-Polymerase synthetisiert DNA in Richtung der Replikation, wobei sie entlang des Matrizenstrangs arbeitet. Dies bedeutet, dass sie die neue DNA in 5'-3'-Richtung synthetisiert, da DNA-Polymerasen nur in diese Richtung arbeiten können. Während der Replikation wird der Matrizenstrang in 3'-5'-Richtung gelesen, was bedeutet, dass die DNA-Polymerase entgegen der Leserichtung arbeitet. Dieser Prozess ermöglicht die korrekte Synthese der neuen DNA-Doppelhelix. **

Die DNA wird in Richtung 5' zu 3' synthetisiert. Das bedeutet, dass die Nukleotide in der wachsenden DNA-Kette immer an das freie 3'-Ende des bereits vorhandenen Strangs angehängt werden. Dieser Prozess erfolgt durch die Aktivität der DNA-Polymerase, die die Nukleotide entsprechend der Basenpaarungsregeln einfügt. Aufgrund dieser Richtung der DNA-Synthese ist die Replikation des DNA-Doppelstrangs semidiscontinuierlich, da der neue Strang in entgegengesetzter Richtung verläuft. Dieser Mechanismus ermöglicht eine effiziente und genaue Replikation der DNA während der Zellteilung. **

Die DNA wird in Richtung der Replikation repliziert, indem die DNA-Polymerase entlang des Einzelstrangs der DNA läuft und einen neuen komplementären Strang synthetisiert. Dieser Prozess erfolgt in einer 5'-3'-Richtung, da die DNA-Polymerase nur in diese Richtung synthetisieren kann. Während der Replikation werden die beiden Stränge der DNA getrennt, und jeder Strang dient als Matrize für die Synthese eines neuen komplementären Strangs. Letztendlich entstehen zwei identische DNA-Doppelhelices, die jeweils aus einem alten und einem neuen Strang bestehen. **