Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist eine biomolekulare Verbindung, die die genetische Information enthält und für die Vererbung von Merkmalen und die Steuerung der Entwicklung und Funktion von Organismen verantwortlich ist.
DNA besteht aus einer langen Kette von Bausteinen, den Nukleotiden. Jedes Nukleotid besteht aus einem Zucker (Desoxyribose), einem Phosphat und einer von vier möglichen Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C). Die Basenpaarung zwischen A und T sowie G und C bildet die Struktur der DNA-Doppelhelix.
Die DNA ist in den Zellkernen von Zellen aller Lebewesen zu finden und trägt die genetische Information in Form von Genen. Jedes Gen enthält Anweisungen für den Aufbau und die Funktion von Proteinen, die wiederum lebenswichtige Funktionen in Zellen und Organismen erfüllen.
Die DNA-Replikation ist der Prozess, bei dem eine Doppelhelix in zwei identische Doppelhelices kopiert wird. Dieser Prozess ist entscheidend für die Zellteilung und die Vererbung.
DNA kann durch verschiedene Techniken analysiert werden, wie zum Beispiel Polymerase-Kettenreaktion (PCR), Restriktionsenzyme und Gel-Elektrophorese. Diese Techniken ermöglichen die Untersuchung von genetischen Variationen, Krankheiten und forensischen Beweisen.
DNA-Sequenzierung ist die Entschlüsselung der genetischen Information in der DNA und hat die Grundlage für die Erforschung des menschlichen Genoms und anderer Organismen geschaffen.
DNA wird auch in der Gentechnik verwendet, um genetische Manipulationen an Organismen durchzuführen, zum Beispiel in der Landwirtschaft zur Verbesserung von Ernteerträgen oder in der Medizin zur Herstellung von Medikamenten und Impfstoffen.
Die Entdeckung der DNA-Struktur und ihrer Rolle als Träger der genetischen Information durch James Watson, Francis Crick, Maurice Wilkins und Rosalind Franklin im Jahr 1953 gilt als eine der wichtigsten wissenschaftlichen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts.
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