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Die Desoxyribonukleinsäure (englisch & international: DNA; deutsch auch: DNS) ist ein sehr großes Molekül, das als Träger der Erbinformation dient. Anhand dieser Information, die in einer bestimmten Form, dem genetischen Code, in die DNA eingeschrieben ist, werden Proteine produziert. Das Makromolekül ist aus den chemischen Elementen Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Phosphor und Stickstoff zusammengesetzt.

Die DNA besitzt eine Strickleiter-Struktur, bei der die zwei Holme der Leiter um eine gedachte Achse schraubenförmig gewunden sind (Doppelhelixstruktur). Die beiden Holme der Strickleiter werden aus Hunderttausenden sich abwechselnder Zucker- (Desoxyribose-) und Phosphat-Bausteine gebildet, die innerhalb jedes DNA-Einzelstrangs (Holms) über feste Atombindungen miteinander verknüpft sind. Die Sprossen der Strickleiter bestehen aus je zwei organischen Basen (einem so genannten Basenpaar), die über Wasserstoffbrücken (schwächere Bindungskräfte) miteinander verbunden sind und so dafür sorgen, dass die beiden Holme auch im schraubenförmigen Zustand der Strickleiter verknüpft bleiben und im gleichen Abstand nebeneinander liegen. Insgesamt gibt es in der DNA vier verschiedene organische Basen ( Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin) die mit den Anfangsbuchstaben A, T, G und C abgekürzt werden. Die Basenpaare werden von den jeweils komplementären Basen Adenin und Thymin sowie Guanin und Cytosin gebildet. Zwischen Adenin und Thymin bilden sich dabei zwei Wasserstoffbrücken aus; Cytosin und Guanin sind über drei Wasserstoffbrücken miteinander verknüpft.

Die DNA ist in der Lage, sich mit Hilfe von Enzymen selbst zu verdoppeln. Sie wird nach dem so genannten semi-konservativen Prinzip repliziert. Die doppelsträngige Helix wird zunächst durch das Enzym Helicase aufgetrennt. Ein Einzelstrang dient als Matrize für den zu synthetisierenden komplementären Gegenstrang, d.h. die replizierte DNA besteht jeweils aus einem alten und einem neu synthetisierten komplementären Einzelstrang. Der Vorgang der DNA-Synthese, d.h. die Bindung der zu verknüpfenden Nucleotide, wird durch Enzyme aus der Gruppe der DNA-Polymerasen vollzogen. Ein zu verknüpfendes Nucleotid muss in der Triphosphat-Verbindung - also als Desoxyribonukleosidtriphosphat - vorliegen. Durch Abspaltung zweier Phosphatteile wird die für den Bindungsvorgang benötigte Energie frei.

Da die DNA als lange Kette betrachtet mehrere cm lang sein kann, im Zellkern aber nur wenige µm Platz ist, muss die DNA verpackt werden. Dies geschieht mittels basischen Proteine, den Histonen. Die DNA wird bei der ersten Stufe der Überspiralisierung um ein Histonoctamer "gewickelt", genau 1,75 mal verbunden sind die Histonoctamere über das Linkerprotein H1. Diese erste Stufe wird 10 nm Spindel genannt; oder "bead on astring"-Struktur; da die DNA aussieht wie eine Perlenschnur.

Quelle der Website:  James D. Watson: Die Doppelhelix. Rowohlt-Taschenbuch 1997  /  Ernst Peter Fischer: Das Genom. Fischer-Taschenbuch 2002

QUELLE: http://www.hotsport.ch/sportlexikon.ch/medi/dna.htm

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