Genetik Der Aufbau der DNA
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Die genetischen Informationen eines jeden Menschen sind einzigartig und machen ihn zu dem Lebewesen, welches er ist. Dass diese Informationen in der sogenannten DNA gespeichert sind, ist vielen bekannt. Doch was hat es mit dem Aufbau der DNA auf sich?
Die DNA ist Träger der Erbinformation
DNA ist die englische Abkürzung für "desoxyribonucleinacid". Die DNA ist ebenfalls unter der weniger gebräuchlichen, deutschen Bezeichnung DNS - Desoxyribonukleinsäure - bekannt. Die DNA ist der Träger der genetischen Information eines jeden Lebewesens und mancher Viren. Sie befindet sich in Form von Chromosomen im Zellkern jeder Körperzelle.
Bei der DNA handelt es sich um ein kompliziert aufgebautes Molekül, dessen Aufbau erst 1953 von den Wissenschaftlern Francis Crick und James Watson beschrieben wurde - sie erhielten dafür 1962 den Nobelpreis für Medizin. Das DNA-Molekül ist ein Polymer, das heißt, es besteht aus vielen gleichartigen Bauteilen. Die einzelnen Bauteile der DNA heißen Nukleotide.
Aufbau der Nukleotide
Die Nukleotidmoleküle haben drei Bestandteile: einen Phosphorsäurerest, ein Zuckermolekül und eine Base. Das ringförmige Zuckermolekül Desoxyribose und der Phosphorsäurerest bilden eine sehr lange Molekülkette, indem sich beide Bestandteile immer wieder abwechseln. Seitlich an den Zuckerring ist eine Base gebunden. Basen sind eine Gruppe von Molekülen, die in der Lage sind, ein Wasserstoffatom aufzunehmen. Am Aufbau der menschlichen DNA sind vier verschiedene Nukleobasen beteiligt: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin.
Vom Nukleotid zur DNA
Das DNA-Molekül wird aus zwei solcher Molekülketten gebildet. Diese beiden Stränge sind identisch in der Reihenfolge der Basen. Eben diese Reihenfolge der Basen ist der genetische Code. Das DNA-Molekül wird nicht durch feste chemische Bindungen gehalten, sondern durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Basen. Das bedeutet, die Basen lagern sich durch elektrostatische Wechselwirkungen aneinander an und sind dadurch aneinander gebunden. Dabei können nur zwei bestimmte Paare Wasserstoffbrückenbindungen eingehen: Adenin mit Thymin und Guanin mit Cytosin.
Dies hat zur Folge, dass die beiden identischen Stränge genau in entgegengesetzte Richtungen verlaufen. Diesen Aufbau des Moleküls kann man mit einer Leiter vergleichen: Die Basenpaare sind die Sprossen und das Rückgrat aus Phosphorsäurerest und Desoxyribose bildet den Rahmen der Leiter. Dieser sogenannte Doppelstrang ist aber nicht gerade, sondern verdreht, sodass man von einer Doppelhelix spricht. Durch diesen molekularen Aufbau sind die Basen, also die Erbinformation, nach außen von dem Phosphat-Desoxyribose-Rückgrat geschützt.
