DNA

Bezeichnung für den chemischen Aufbau der Erbinformation

Die DNA (engl.: Desoxyribonucleic acid) setzt sich aus den so genannten Nukleotiden zusammen, die jeweils aus einem Zucker (Desoxyribose), einem Phosphat und einer Base bestehen. Die Nukleotide verbinden sich zu einem großen Molekül, das aus zwei Nukleotidsträngen besteht und die Form einer Doppelhelix hat. Die DNA ist um spezielle Proteinmoleküle (Histone) „gewickelt“ und liegt so dicht gepackt in der Zelle vor.

Jeder der beiden Nukleotidstränge trägt durch die Abfolge der Nukleotide die gesamte Erbinformation. Sie ist also in jeder Zelle eines Organismus vollständig vorhanden.

Die beiden DNA-Stränge sind über die Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) miteinander verbunden. Dabei ist immer A mit T bzw. C mit G gepaart. Diese komplementäre Struktur ist die Grundlage dafür, dass sich die DNA bei der Zellteilung selbst verdoppeln kann: Zunächst trennen sich die Stränge wie bei einem Reißverschluss in zwei Einzelstränge. Diese ergänzen sich dann jeweils wieder zu einem Doppelstrang. Auch bei der Übertragung der Erbinformation öffnet sich die DNA an den Stellen, die von der RNA „abgelesen“ werden sollen. Ein Gen ist dabei ein bestimmter Abschnitt auf der DNA (Sequenz).

Die Molekülstruktur der DNA wurde im Jahre 1953 von James Watson und Francis Crick entschlüsselt.

Früher ging man davon aus, dass ein Gen jeweils die „Bauanleitung“ für ein bestimmtes Protein liefert (Ein-Gen-ein-Protein-Hypothese). Heute weiß man, dass ein Gen mit Hilfe komplexer Regulierungsmechanismen verschiedene Proteine codieren kann. Nur ein bis zwei Prozent der Gene auf der DNA codieren Proteine. Beim Menschen sind dies ca. 30.000 bis 40.000 Gene, die schätzungsweise 300.000 Proteine codieren. Der überwiegende Anteil der DNA (etwa 95 Prozent) stellt u.a. regulatorische Einheiten und vor allem Sequenzabschnitte mit bislang unbekannter Funktion dar.