Die DNA

Der Begriff DNA kommt aus dem englischen und bedeutet Deoxyribonucleic acid, auf deutsch so viel wie: Desoxyribonukleinsäure (DNS). Sie hat die Form eines verdrehten Doppelfadens der leiterähnlich aufgebaut ist und auch DNA-Doppelhelix genannt wird.

Die DNS ist aus Nukleotiden aufgebaut, das sind Bausteine, die aus Phosphorsäure, einem Zuckermolekül (das aus 5 C-Atomen und einem Sauerstoff besteht [Desoxiribose]) und einer Nukleobase bestehen, wobei man 5 verschiedene Basen unterscheidet: Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin und Uracil. Letztere ist nur in der Ribonukleinsäure (RNA) enthalten und ersetzt dabei die Base Thymin.
Adenin und Guanin bilden mit ihren Molekülen einen 5-er und einen 6-er Ring aus. Sie werden auch Purin-Basen genannt. Cytosin und Thymin bilden nur einen 6-er Ring aus, sie heißen auch Pyrimidin-Basen.

Ab dem Sauerstoff werden die C-Atome durchgezählt. Am dritten und fünften C-Atom dockt eine Phosphorsäure an, die sich wiederum mit den C-Atomen des nächsten Zuckermoleküls verbindet. So entsteht ein durchgängiger stabiler Faden.
Dieser Faden liegt zweimal vor, wobei sie sich in umgekehrter Orientierung zusammenlagern und so eine verdrehte Doppelhelix entsteht. Die zwei Fäden werden durch Basenpaarungen zusammengehalten. Dabei kann Adenin nur mit Tymin und Guanin nur mit Cytosin eine Verbindung aufbauen. Damit kein Fehler auftritt, können sich Basen durch chemische Wechselwirkung erkennen.

Der genetische Code:

Je nachdem in welcher Reihenfolge sich die Basen zusammensetzen, entsteht ein individueller „Code“ der als Informationsträger gesehen werden kann.
Drei aufeinander folgende Basen bilden ein Basentriplett. Die Anzahl an Variationsmöglichkeiten wäre also 4³ = 64. Ein Basentriplett bildet den Code für eine Aminosäure. Aminosäure sind wiederum die Bausteine von Proteinen. Proteinen sind Makromoleküle, die im Körper verschiedene wichtige Aufgaben erfüllen.

Teilung und Reparation der DNA:

Vor jeder Zellteilung wird die DNA verdoppelt. Dabei entwindet sich der DNA-Strang und trennt sich in zwei Einzelstränge auf. Das Enzym Helikase trennt dann die Wasserstoffbrücken zwischen den Basen auf. An einem der beiden Stränge bewegt sich nun eine DNA-Polymerase fort, die einen neuen DNA-Strang aufbaut. Dies geht allerdings nur in eine Richtung. Damit auch der zweite Strang verdoppelt wird, werden verschiedene weitere Stoffe benötigt. Dazu zählen Primer und Primase. Der Primer gilt als Startmolekül, an ihm orientiert sich die Primase, die kurze Stücke der DNA verdoppelt. Zwischen den synthetisierten Teilen und den Primern bleiben aber kleine Lücken die von weiteren Enzymen, den Ligasen geschlossen werden. Haben sich Basen falsch verbunden, und wird der Fehler entdeckt, kann die falsche Base entfernt und ersetzt werden. Dies alles passiert natürlich noch vor der Zellteilung

Damit sich die DNA nun teilen kann, wickelt sie sich um bestimmte Proteine (Histonen). Der aufgewickelte Faden wird noch stärker komprimiert und es entsteht ein im Faktor 1:8000 verkürzte Chromatin-Schnur. Wenn sich das Chromatin verdichtet entstehen mikroskopisch sichtbare Chromosomen. Diese sind nun bereit zur Zellteilung.