DNA-Funktion 

Die DNA ist die Grundlage des Lebens auf dem Planeten Erde – jedes Lebewesen hat sie. Die Funktion der DNA ist die Speicherung von allen Erbinformationen, die ein Organismus zur Entwicklung, Funktion und Reproduktion benötigt. Im Wesentlichen handelt es sich um die biologische Gebrauchsanweisung, die in jeder Ihrer Zellen zu finden ist.

DNA-Doppelhelix

Die DNA-Anweisungen sind in einem einfachen Alphabet geschrieben, das aus nur vier Buchstaben besteht – A, T, C und G. Das sind natürlich nicht wirklich Buchstaben. Stattdessen handelt es sich um Moleküle, die stickstoffhaltige Basen genannt werden, die Teil eines größeren Moleküls, dem Nukleotid, sind, das den grundlegenden Baustein der DNA bildet. Die Buchstaben des Alphabets sind lediglich die Abkürzungen für diese stickstoffhaltigen Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C).

Die Funktion der DNA ist an ihre Struktur gebunden, sodass es hilfreich ist, diese zu betrachten, um die Funktion der DNA zu verstehen. Wie bereits oben erwähnt, sind die grundlegenden Bausteine der DNA die Nukleotide. Diese Nukleotide bestehen aus einem Zucker mit fünf Kohlenstoffatomen, einer Phosphatgruppe und einer stickstoffhaltigen Base. Die Zucker und Phosphate binden die Nukleotide, um jeden Strang der DNA zu bilden. Wenn zwei DNA-Stränge zusammenkommen, bilden sich Basenpaare zwischen den Nukleotiden jedes Strangs.

Stickstoffhaltige Basen verbinden sich in folgender Weise: A-T und C-G. Basen verbinden sich über schwache Bindungen, so genannte Wasserstoffbrücken, die leicht aufgebrochen und neu verknüpft werden können. Dies ist wesentlich für die DNA-Replikation, bei der die beiden DNA-Stränge getrennt werden müssen, bevor sie verdoppelt werden können und ist somit wichtig für die Fähigkeit einer Zelle, die Anweisungen in der DNA lesen zu können.

Die Brücken zwischen den stickstoffhaltigen Basen sind unerlässlich für die Doppelhelix-Struktur, die einer verdrehten Leiter ähnelt. Die Basenpaare bilden die Sprossen der verdrehten Leiter und die Zuckerphosphatstränge bilden die Seiten.

Jede winzige Zelle enthält so viel DNA, dass diese weiter kondensiert werden muss, um in die Zelle zu passen. Die DNA wird eng in Strukturen gewickelt, die Chromosomen genannt werden. Menschen haben in der Regel 46 Chromosomen – 23 Chromosomenpaare von jedem Elternteil.

Wie führt die DNA ihre Funktion aus?

Die Nukleotiden A, T, C und G fungieren als die vier Buchstaben des genetischen Alphabets. Jeder Mensch (mit Ausnahme von eineiigen Zwillingen) hat eine einzigartige DNA-Sequenz, die als Genom bezeichnet wird. Das ist der Grund, warum wir alle einzigartig sind – jeder Mensch hat eine etwas andere Sequenz, sodass wir uns als Menschen immer geringfügig unterscheiden. Vielleicht hat eine Person ein T an einer bestimmten Stelle in ihrer DNA und hat somit rote Haare, während die Person mit einem G am gleichen Punkt, blond ist.

Eine Zelle liest diese Anweisungen aus der DNA mit etwas, das als RNA-Polymerase bezeichnet wird. Diese RNA-Polymerase trennt die beiden Stränge der DNA-Helix und vervielfältigt die DNA eines Strangs in ein Molekül namens RNA.

Die RNA ist der DNA sehr ähnlich, außer dass sie anstelle von Thymin (T) Uracil (U) enthält. Wenn sich also RNA und DNA paaren, paart sich G mit C, und U paart sich mit A (das T der DNA paart sich immer noch mit dem A der RNA). Während einige der Anweisungen in der RNA-Phase zu Ende sind, gehen die meisten einen zusätzlichen Schritt.

Für diesen Schritt werden die Buchstaben der DNA in Wörter aus drei Buchstaben gruppiert, die dann als volle Sätze, Gene genannt, erkannt werden. Dieser Prozess lässt sich am folgenden Beispiel veranschaulichen:

Buchstaben (Nukleotide): A, C, G, T.

Wörter mit drei Buchstaben: „ACT“, „CAT“, „TAG“ . . .

Ein Satz (Gen): „CAT ACT TAG . . . “

Alle möglichen Kombinationen der vier Buchstaben ergeben insgesamt 64 Wörter aus drei Buchstaben, die gemeinhin als genetischer Code bezeichnet werden. Dieser Code wird gelesen und in verschiedene Verbindungen translatiert, die RNA und Proteine genannt werden, und die wichtige Aufgaben in unseren Körpern erledigen. Diese Proteine führen Aufgaben aus, wie den Transport von Sauerstoff zu den Zellen oder die Herstellung des Pigments, das unseren Augen die Farbe gibt.

Warum ist DNA wichtig?

Die DNA ist wichtig, weil sie alle Erbinformationen enthält, die uns ausmachen. Diese Informationen dienen unserer Entwicklung und unserem Überleben und können an die nächste Generation weitergegeben werden. Gleichzeitig haben sie auch Einfluss auf unsere Charakterzüge, von unserem Aussehen bis zu unseren Lieblingsspeisen und allem, was dazwischen liegt.

Wenn man bedenkt, wie sehr wir uns von anderen unterscheiden, könnte man meinen, dass sich die DNA eines jeden stark unterscheidet. Erstaunlicherweise ist das nicht der Fall. Durchschnittlich teilen wir rund 99,5 Prozent unserer DNA mit jemandem, mit dem wir nicht verwandt sind.

Ein großer Teil dessen, was uns einzigartig macht, findet sich in diesen 0,5 % unserer DNA. Und obwohl wir insgesamt mehr Gemeinsamkeiten als Unterschiede haben, erzählt die DNA von jeder Person eine andere Geschichte darüber, wer seine Verwandten sind und woher sie kommt. Welche Geschichte erzählt Ihre DNA?