Raumstruktur der DNA
Die Entdeckung der DNA-Struktur durch James Watson und Francis Crick im Jahr 1953 revolutionierte unser Verständnis der Genetik. Das Watson-Crick-Modell einfach erklärt zeigt die DNA als Doppelhelix, die mit allen damals bekannten Eigenschaften der DNA übereinstimmte, einschließlich der Ergebnisse der Röntgenstrukturanalyse von Rosalind Franklin.
Der DNA Aufbau ist komplex und faszinierend zugleich. Das Rückgrat der DNA besteht aus sich abwechselnden Zucker- und Phosphatresten, die das Grundgerüst der Nukleinsäuren bilden. Die Zuckermoleküle sind über das dritte und fünfte Kohlenstoffatom durch Phosphatreste mittels einer Phosphodiesterbindung verbunden.
Vocabulary: Zucker-Phosphat-Rückgrat - Die strukturelle Basis der DNA, bestehend aus abwechselnden Zucker- und Phosphatgruppen.
Eine wichtige Eigenschaft der DNA-Struktur sind die unterschiedlichen Enden der Zucker-Phosphat-Kette:
- Am 3'-Ende trägt das dritte C-Atom der Pentose keine Phosphatgruppe.
- Am 5'-Ende sitzt am fünften C-Atom eine Phosphatgruppe.
Definition: dna 3' 5' ende erklärung - Die Enden eines DNA-Strangs werden als 3'- und 5'-Ende bezeichnet, basierend auf der Position der Kohlenstoffatome im Zuckermolekül.
Die Doppelhelix einfach erklärt: Ein DNA-Molekül besteht aus zwei Einzelsträngen, die eine Doppelhelix bilden. Die Basen sind nach innen gerichtet und verbinden die beiden Stränge durch Wasserstoffbrücken. Diese schraubenförmige Struktur um eine gemeinsame Achse ist charakteristisch für die DNA.
Highlight: Die DNA-Doppelhelix weist zwei Vertiefungen auf: die kleine und die große Furche. An diese Furchen binden sich wichtige Proteinmoleküle wie die Histone.
Die Komplementarität der DNA-Stränge ist ein Schlüsselmerkmal:
- Die Basensequenz eines Stranges bestimmt die Basenabfolge des anderen.
- Die Stränge sind zueinander komplementär und antiparallel.
Example: In einem Strang verläuft die Bindung vom 3'- zum 5'-Ende, im komplementären Strang vom 5'- zum 3'-Ende.
Die Basenpaare DNA folgen strengen Regeln:
- Guanin paart sich mit Cytosin (drei Wasserstoffbrücken)
- Adenin paart sich mit Thymin (zwei Wasserstoffbrücken)
Vocabulary: Guanin Cytosin 3 Wasserstoffbrücken - Die stärkere Bindung zwischen Guanin und Cytosin in der DNA.
Diese spezifische Basenpaarung erklärt das 1:1 Verhältnis von Purin- zu Pyrimidinbasen, das der Biochemiker Chargaff bereits 1951 entdeckt hatte.
Quote: "Die beiden DNA-Stränge der Doppelhelix sind nicht identisch, aber die Basensequenz des einen Stranges bestimmt die Basenabfolge des anderen."
Die DNA Aufbau skizze in der Abbildung veranschaulicht diese komplexe Struktur und zeigt deutlich die Anordnung der Basen, die Zucker-Phosphat-Rückgrate und die charakteristische Doppelhelix-Form.
