Die DNA-Struktur und Chargaffs Regeln
Die DNA (Desoxyribonukleinsäure) ist ein Doppelhelix-Molekül, das aus zwei umeinander gewundenen Strängen besteht. Jeder Strang ist aus abwechselnden Zucker- (Desoxyribose) und Phosphatmolekülen aufgebaut, die das Rückgrat bilden. An jedem Zuckermolekül ist eine der vier Basen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) oder Cytosin (C) angeheftet.
Die beiden Stränge werden durch Wasserstoffbrücken zwischen den Basen zusammengehalten. Dabei gilt die Regel: Adenin paart sich immer mit Thymin (durch zwei Wasserstoffbrücken) und Guanin immer mit Cytosin (durch drei Wasserstoffbrücken). Diese spezifische Basenpaarung ist entscheidend für die Replikation und Transkription der DNA.
Erwin Chargaff entdeckte wichtige Gesetzmäßigkeiten in der Basenzusammensetzung der DNA, die als Chargaff-Regeln bekannt wurden: Die Menge an Adenin entspricht immer der Menge an Thymin A=T, und die Menge an Guanin entspricht der Menge an Cytosin G=C. Diese Erkenntnisse waren entscheidend für Watson und Crick, um das Modell der DNA-Doppelhelix zu entwickeln.
🧬 Rechenbeispiel: Wenn eine DNA 23% Thymin enthält, dann enthält sie aufgrund der Basenpaarungsregeln auch 23% Adenin. Da A+T+G+C=100% und A+T=46%, muss G+C=54% sein. Da G=C Chargaff−Regeln, enthält die DNA 27% Guanin.