Desoxyribonukleinsäure ist der Träger der Erbinformation. Anhand dieser Information werden Proteine produziert.
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DNS-Molekül |
Desoxyribonukleinsäure wird im Deutschen mit DNS abgekürzt, oft wird jedoch auch die englische Abkürzung DNA verwendet.
Die Struktur der DNS wurde 1953 von James Watson und Francis Crick entschlüsselt, die 1962 dafür den Nobelpreis erhielten.
Die DNS hat eine Strickleiterstruktur, die schraubenförmig gewunden ist (Doppelhelixstruktur). Die Sprossen der Strickleiter bestehen aus je zwei Basen. Insgesamt gibt es vier verschiedene Basen, Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, die gewöhnlich mit den Anfangsbuchstaben A, C, G und T abgekürzt werden. Es bilden dabei immer Adenin und Thymin sowie Cytosin und Guanin ein Paar.
Jeweils drei solcher Basenpaare bilden ein sogenanntes Basentriplet. Jedes Basentriplet steht für eine von 20 Aminosäuren, aus denen die Proteine aufgebaut sind. Die Reihenfolge der Basen - und damit der Basentriplets - bestimmt also die Reihenfolge der Aminosäuren in den Proteinen. Dadurch ist der Aufbau der Proteine in der DNS beschrieben.
Bemerkenswert ist, dass das genetische Alphabet für alle Lebewesen das gleiche ist und alle Lebewesen die gleiche "genetische Sprache" sprechen, das heißt, ein bestimmtes Basentriplet steht immer für die gleiche Aminosäure. Deswegen ist es möglich, in der Gentechnik z.B. das Gen für menschliches Insulin in Bakterien einzuschleusen, damit diese Insulin produzieren.
Verdopplung der DNS
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Verdopplung der DNS |
Bei der Zellteilung muss auch die DNS verdoppelt werden. Dies geschieht nach dem Reißverschlussprinzip: Durch das Enzym Helicase wird die Strickleiter der Länge nach geteilt, das heißt die Basen in den Basenpaaren werden voneinander getrennt. Die fehlenden Hälften werden ergänzt durch frei vorkommende Nukleotide, die sich an den freien Bindungsstellen anlagern.
Das funktioniert, weil beide Einzelstränge des DNS-Moleküls die gleiche, komplette Information enthalten, nur in unterschiedlicher Codierung. Wo beim einen Strang ein A steht, enthält der andere ein T und umgekehrt. Gleiches gilt für C und G.