Inhalt
Desoxyribonukleinsäure - allgemein als DNA bezeichnet - ist der genetische Code, der in der Zelle aller Lebewesen enthalten ist. DNA befindet sich normalerweise im Zellkern und enthält Informationen, die eine gute Entwicklung und Funktion aller Körperteile ermöglichen. Die einzigartige Struktur der DNA ermöglicht es, genetische Informationen zu replizieren und genau auf ihre Nachkommen zu übertragen.
DNA ist in allen Zellen von Lebewesen vorhanden. (Abstraktes Rendering von DNA-Strangbild von Torian von Fotolia.com)
Geschichte
Im Jahr 1869 entdeckte der Schweizer Arzt Friedrich Miescher die Anwesenheit von DNA, die er "Nuklein" nannte. Später stellten die Forscher fest, dass die DNA aus zusammenhängenden Nukleotiden bestand, die in einer regulären Struktur angeordnet waren. 1953 bestimmten Francis Crick und James Watson genau die Struktur der DNA - eine Doppelhelix mit gepaarten Stickstoffbasen in der Mitte.
Identifikation
Die DNA besteht aus zwei großen Spiralen in Form einer Doppelhelix. Jede dieser Polymerketten enthält Nukleotide, die aus drei Komponenten bestehen: 1. Ein Zucker mit fünf Kohlenstoffen (bekannt als Desoxyribose) 2. Eine Phosphatgruppe 3. Eine stickstoffhaltige Base In der DNA befinden sich nur vier stickstoffhaltige Basen: Thymin, Cytosin, Adenin und Guanin Die Zucker und Phosphate der Nukleotide sind fest zu einem "Hauptträger" verbunden, in dem sich diese vier Basen verbinden, wodurch die "Stufen" der Doppelhelix gebildet werden.
Typen
Thymin, Cytosin, Adenin und Guanin (oft als T, C, A und G bezeichnet) sind die Grundeinheiten des genetischen Codes jedes lebenden Organismus. Auf diesen Grundlagen und in den Mustern, in denen sie in der DNA-Säule organisiert sind, sind alle Informationen enthalten, damit ein Organismus funktionieren kann. Diese Basen lassen sich in zwei Gruppen einteilen: Pyrimidine und Purine. Thymin und Cytosin sind Pyrimidine und bilden ringförmige Moleküle mit sechs Winkeln. Adenin und Guanin sind Purine und bestehen aus einem Ring mit fünf Winkeln, der mit einem Ring mit sechs verbunden ist. Purine A und G können aufgrund ihres Größenunterschieds nur aneinander binden. Ebenso können die Pyrimidine T und C nur aneinander binden. Über die Länge der Doppelhelixstruktur ist A mit T gepaart, und C ist mit G verbunden.
Bedeutung
Die Einfachheit der Paarung der stickstoffhaltigen Basen - A passt nur zu T; C nur mit G - macht die Replikation des DNA-Moleküls relativ einfach. Das Helikaseenzym löst das Abwickeln der Doppelhelixstruktur aus. Ein anderes Enzym, die DNA-Polymerase, paarte jede neu getrennte Base mit ihrem komplementären Paar. Wenn die Replikation abgeschlossen ist, gibt es zwei identische Kopien des ursprünglichen DNA-Moleküls.
Überlegungen
Obwohl DNA ein sehr stabiles Molekül ist, kann der Kontakt mit bestimmten Chemikalien, extremer Hitze, ultraviolettem Licht oder Strahlung Änderungen im DNA-Code verursachen. Das DNA-Polymerase-Enzym kann beschädigte Bereiche der DNA reparieren, und meistens werden die Änderungen erfolgreich repariert oder sind harmlos. In einigen Fällen, in denen die Stickstoffbasen eingefügt oder entfernt werden, können sie jedoch sehr schädlich sein.