Abb.1: DNA- Moleküle
Auf der DNA sind alle Erbinformationen gespeichert. Hier findet die Zelle Baupläne und Angaben über Aufgaben.
DNA ist die Abkürzung von der englischen Bezeichnung: deoxyribonucleic acid
Auf Deutsch: Desoxyribonukleinsäure, also DNS.
DNA - Aufbau
Das gängige Modell der DNA wurde von James Watson und Francis Crick 1953 entwickelt. Neben ihnen haben jedoch auch Maurice Wilkins und Rosalind Franklin ausschlaggebend zu der Entdeckung beigetragen. Das Modell beinhaltet fünf wesentliche Merkmale der DNA.
1. Allgemeiner Aufbau
Die DNA ist wie eine Strickleiter aufgebaut. Dabei bestehen die beiden äußeren Stränge (s. Abb.: blau und rot) aus abwechselnden Phosphorsäure- und Zuckermolekülen (Desoxyribose). Die Sprossen bestehen aus je zwei der vier verschiedenen Basen.
Die Verbindung eines Zuckermoleküls mit einer Base nennt man Nukleosid. Die Verknüpfung der drei DNA-Grundbausteine Base, Zucker und Phosphorsäure wird Nukleotid genannt.
2. Basen
Basen können sich nicht beliebig aneinander binden. Aufgrund ihrer Strukturen bilden sie unterschiedlich viele Wasserstoffbrückenbindungen untereinander aus.
Abb.2: Komplementäre Basenpaare
So entstehen komplementäre* Basenpaare:
Adenin – Thymin (2 Bindungen)
Guanin – Cytosin (3 Bindungen)
Dabei binden je eine Purin- und Pyrimidinbase.
Purinbasen (Adenin, Guanin) besitzen zwei Ringen,
Pyrimidinbase (Thymin, Cytosin) nur einen Ring.
*komplementär: zueinander passend
3. Anordnung der DNA-Stränge
Die DNA setzt sich aus der Verbindung vieler Nucleotide zu einem Polynukleotidstrang zusammen. Dabei wird immer ein C-3 Atom (drittes Kohlenstoffatom der Desoxyribose) eines Nukleotids mit dem C-5 Atom (fünftes Kohlenstoffatom der Desoxyribose) des nächsten Nukleotids verbunden.
Die beiden Polynukleotidstränge sind antiparallel angeordnet, das heißt ein Strang verläuft in 5' zu 3'-Richtung, der andere von 3' zu 5'-Richtung.
Abb.3: Modell des DNA-Aufbaus
4. Räumliche Struktur
Die beiden Stränge der DNA sind strickleiterartig verdreht, was zur Doppelhelix führt.
5. Genetische Information
Zurück zum Anfang. Wie kann nun so viel Information in der unscheinbaren DNA gespeichert werden?
Die Antwort liegt in der Basensequenz, die die genetische Information bestimmt. Wie mittels DNA ein Protein entsteht, zeigt der Vorgang der Proteinbiosynthese.
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Quellen
- E. Eckerskorn, H. Schauer, „Nautilus Biologie 9“, Bayrischer Schulbuch Verlag, 2007
- [http://www.spektrum.de/lexikon/biologie-kompakt/transkription/11988], tiefer gehende Erklärungen
