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Was ist DNA?
Fast jede Zelle unseres Körpers trägt die Information für den Bau unseres gesamten Körpers in sich. Diese Erbinformation ist in der DNA im Zellkern gespeichert. Aber was genau ist DNA?
Bauplan des Lebens
Desoxyribonukleinsäure (DNS, englisch: deoxyribonucleic acid, DNA) ist ein Makromolekül (d.h. ein grosses Molekül), das im Kern fast jeder Zelle eines Lebewesens zu finden ist. In diesem Makromolekül sind die Informationen zur Entwicklung und Funktion des Lebewesens kodiert. Jeder Abschnitt der DNA, der für ein bestimmtes Protein kodiert, wird als Gen bezeichnet. Die DNA ist also der Bauplan für die Herstellung von Proteinen.
Die Bausteine der DNA sind die sogenannten Nukleotide. Jedes Nukleotid besteht aus einem Phosphatrest, einem Zucker (Desoxyribose) und einer von vier organischen Basen: Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Diese werden mit den vier Buchstaben A, T, G und C abgekürzt. Nukleotide können sich aneinanderreihen und lange Ketten bilden. DNA-Moleküle bestehen aus zwei solchen Ketten, die umeinander gewunden sind und eine Doppelhelix bilden. Diese zwei umeinander gewundenen Ketten, DNA-Stränge genannt, werden dadurch zusammengehalten, dass sich Basen vom einen Strang mit den Basen vom anderen Strang, miteinander verbinden. Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften paart sich A nur mit T, und C nur mit G, so wie jeweils nur ein Schlüssel in ein bestimmtes Schloss hineinpasst. Man kann sich die DNA wie eine Wendeltreppe vorstellen, in der die Basenpaare die Sprossen bilden. Die Reihenfolge der Basen entlang der DNA-Stränge (also die DNA-Sequenz) bestimmt die Erbinformation einer Zelle.
Aufgrund ihrer chemischen Eigenschaften paaren sich A nur mit T, und C nur mit G, so wie jeweils nur ein Schlüssel in ein bestimmtes Schloss hineinpasst. Man sagt: A ist komplementär zu T, und C ist komplementär zu G. So sind auch die zwei DNA-Stränge einer Doppelhelix zueinander komplementär, sie ergänzen sich.
Die genetische Information ist dicht gepackt
Die kleinsten lebenden Einheiten von Organismen sind Zellen. Jede Zelle enthält fast zwei Meter DNA! Damit die DNA in den winzigen Zellen, die von Auge kaum sichtbar sind, Platz hat, wird sie fest aufgewunden und raumsparend in sogenannte Chromosomen verpackt. Menschliche Zellen enthalten 46 Chromosomen, wovon zwei über unser Geschlecht entscheiden. Wäre die gesamte DNA einer Zelle eine Bibliothek, wären die Chromosomen die Bücher und die Gene die Bücherseiten.
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