Grundstruktur der DNA

Die DNA besitzt eine komplexe dreidimensionale Struktur, die für ihre Funktion von entscheidender Bedeutung ist.

Highlight: Die DNA-Moleküle haben ein stabiles Zucker-Phosphat-Rückgrat, während im Molekülinneren die Einzelstränge über Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden.

Die Desoxyribonukleinsäure (DNS), auch als DNA bekannt, gehört zu den Nukleinsäuren. Im Gegensatz dazu ist die RNA (Ribonukleinsäure) nicht der primäre Träger der Erbinformation, spielt aber eine wichtige Rolle bei der Proteinbiosynthese.

Vocabulary: Eukaryoten sind Organismen, deren Zellen einen Zellkern besitzen. In diesen Zellen kommt DNA im Kern, in Mitochondrien und in Chloroplasten vor.

Eine wichtige Regel für die Zusammensetzung der DNA ist die Chargaff-Regel:

Definition: Die Chargaff-Regel besagt, dass in der DNA der Anteil von Adenin gleich dem von Thymin ist (A=T) und der Anteil von Guanin gleich dem von Cytosin (G=C).

Diese Regel ermöglicht es, die prozentuale Basenzusammensetzung der DNA vorherzusagen, wenn der Prozentsatz einer Base bekannt ist.

Verpackungszustände der DNA

Die DNA in eukaryotischen Zellen durchläuft verschiedene Verpackungszustände, um in den Zellkern zu passen:

1. DNA-Molekül: Das reine DNA-Molekül, das die Erbinformation enthält, hat einen Durchmesser von 2 nm.

2. Nukleosom: DNA wickelt sich um Histonmoleküle (kugelige Proteine) und bildet eine Perlschnurstruktur mit einem Durchmesser von 10 nm.

3. Chromatinfasern: Wechselwirkungen zwischen Nukleosomen und freien DNA-Abschnitten führen zu weiteren Verdichtungen. Diese 30 nm dicken Fasern bilden die Interphase-Chromosomen, die Arbeitsform der DNA.

4. Chromatid: Eine kondensierte (verkürzte) Chromatinfaser mit einem Durchmesser von 700 nm. Zwei identische Chromatiden bilden ein Chromosom in seiner Transportform.

Highlight: Die verschiedenen Verpackungszustände ermöglichen es der Zelle, die lange DNA-Moleküle effizient zu speichern und bei Bedarf zugänglich zu machen.

Diese Verpackungsformen sind entscheidend für die Funktion der DNA und ihre Bedeutung für den Menschen, da sie die geordnete Speicherung und den Zugriff auf genetische Information ermöglichen.