Was ist desoxyribonukleinsäure?

Desoxyribonukleinsäure (DNA)

Die Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist ein Nukleinsäuremolekül, das die genetischen Anweisungen für die Entwicklung, das Funktionieren, das Wachstum und die Fortpflanzung aller bekannten Organismen und vieler Viren enthält. DNA ist die Hauptkomponente von Chromosomen.

Struktur: Die DNA ist eine Doppelhelix, die aus zwei langen Polymeren besteht, die aus einfachen Einheiten, den sogenannten Nukleotiden, aufgebaut sind. Jedes Nukleotid besteht aus einem Desoxyribose-Zucker, einer Phosphatgruppe und einer von vier stickstoffhaltigen Basen: Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T). Die Basenpaarung erfolgt spezifisch: Adenin paart sich immer mit Thymin (A-T), und Guanin paart sich immer mit Cytosin (G-C). Diese komplementäre Basenpaarung ist entscheidend für die Replikation und Reparatur der DNA. Die Bindungen zwischen Zucker und Phosphat bilden das "Rückgrat" der DNA-Stränge.

Funktion:

• Genetische Information: Die DNA trägt die genetische Information, die von einer Generation zur nächsten weitergegeben wird. Diese Information ist in der Sequenz der Basen (A, T, C, G) codiert.
• Replikation: DNA kann sich selbst replizieren, um identische Kopien zu erstellen, was für die Zellteilung und Vererbung unerlässlich ist. Die DNA-Replikation ist ein hochpräziser Prozess, der jedoch gelegentlich Fehler macht, die zu Mutationen führen können.
• Transkription: Die DNA dient als Vorlage für die Transkription, bei der RNA-Moleküle (Ribonukleinsäure) synthetisiert werden. Die Transkription ist der erste Schritt der Genexpression.
• Genexpression: Die DNA steuert die Genexpression, d.h. die Umwandlung der in der DNA codierten Information in funktionelle Produkte wie Proteine. Dieser Prozess umfasst sowohl die Transkription als auch die Translation.
• Mutation: Die DNA ist anfällig für Mutationen, die spontan oder durch äußere Einflüsse (z. B. Strahlung, Chemikalien) entstehen können. Mutationen können positive, negative oder neutrale Auswirkungen auf den Organismus haben.

Bedeutung:

Die DNA ist von grundlegender Bedeutung für das Leben, da sie die genetischen Anweisungen enthält, die für die Entwicklung, das Wachstum, das Funktionieren und die Fortpflanzung aller Lebewesen notwendig sind. Das Verständnis der DNA-Struktur und -Funktion hat zu bedeutenden Fortschritten in der Medizin, der Biotechnologie und der Evolutionsbiologie geführt. Bereiche wie Gentechnik und Genetik sind stark von der Erforschung der DNA abhängig.