Einheitswährung DNA
Dienstag, 25. März 2003, 21.00 - 21.45 Uhr
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Das Ablesegerät bei der Arbeit
Die Polymerase – das Ablesegerät der Zelle –
kopiert die Information des Gens.
Nach der Öffnung des DNA-Doppelstrangs kann das
Ablese-Eiweiß – das Enzym 
Polymerase. Das Ablese-Eiweiß
fährt dann an den Buchstaben der DNA entlang und produziert
dabei eine exakte Kopie der Gensequenz – einen
Einzelstrang.
Botschaft aus dem Zellkern
Die RNA trägt die Geninformation aus dem Kern heraus.
Wie ein Bote trägt dieses Stück Einzelstrang –
die Forscher nennen es mRNA – die Information des Gens aus
dem Zellkern heraus. Denn außerhalb des Zellkerns befindet
sich die Eiweißfabrik der Zelle: das Ribosom.
Übersetzer des Bauplans
Das Ribosom kann die verschlüsselte Information der Gene
übersetzen.
Die Genkopie aus dem Zellkern bindet sich an das Ribosom. Es
übersetzt nun die Information des Gencodes und stellt auf der Basis des
gelieferten Bauplans das gewünschte Eiweiß her. Das
Ribosom wandert dazu immer in Schritten von drei Buchstaben an der
Sequenz der Genkopie entlang. Denn die genetischen Wörter sind
immer drei Buchstaben lang. Jedes Wort steht für einen
bestimmten Eiweißbaustein.
Eiweißbausteine werden frei Haus geliefert
Die Transportmoleküle liefern die verschiedenen
Eiweißbausteine an das Ribosom.
Bestimmte Transportmoleküle liefern die einzelnen Bausteine
an. An ihrer Unterseite tragen sie jeweils die drei Genbuchstaben,
die im genetischen Code für den jeweiligen
Eiweißbaustein stehen. Nur wenn diese drei Genbuchstaben
exakt zu der Sequenz der Genkopie passen, dockt das
Transportmolekül an. Das Ribosom kann dann den
Eiweißbaustein, den der Transporter geliefert hat, an die
wachsende Eiweißkette hängen. So wird also der Code der
DNA in die lebenswichtigen Eiweiße übersetzt.
Stichwörter
- 1 DNA
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Die Desoxyribonucleinsäure (kurz DNS oder in der englischen
Abkürzung DNA) speichert die Erbinformation einer Zelle. Das
DNA-Molekül besteht aus einem Rückgrat aus Phosphat und Zucker
sowie vier verschieden Basen: Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin.
Die Forscher kürzen diese Genbuchstaben A, T, C und G ab. Wie
Watson und Crick 1953 entdeckten, hat die DNA die Struktur einer
Doppelhelix: Zwei Einzelstränge lagern aneinander und verdrillen
sich wie eine Wendeltreppe. Das Rückgrat liegt außen, die
Genbuchstaben zeigen nach innen. Jeweils zwei Buchstaben liegen
sich in der Doppelhelix immer gegenüber: A und T und C und G. Das
nennen die Wissenschaftler Basenpaar.
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- 2 Zellkern
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Der Zellkern ist die Kommandozentrale der Zelle. Im Zellkern liegt
das Erbgut geschützt durch die Kernhülle. Alle notwendigen
Informationen sind hier auf der DNA gespeichert. Der Kern ist daher
für die Vererbung der Information der DNA zuständig. Außerdem
werden von den Genen auf der DNA alle Prozesse in der Zelle
kontrolliert. Hier wird die DNA abgelesen. Allerdings haben nicht
alle Lebewesen einen Zellkern. Bei Viren und Bakterien liegt das
Erbgut direkt in der Zelle.
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- 3 Eiweiße
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Eiweiße sind große Moleküle, die im Körper lebenswichtige Aufgaben
haben. Sie bilden Muskeln, zersetzen Nahrung oder transportieren
Sauerstoff durch den Körper. Eiweiße sind lange Ketten von 40 bis
zu 400 Eiweißbausteinen. Von diesen Grundbausteinen, den so
genannten Aminosäuren, gibt es 20 verschiedene. Ihre Abfolge nennt
man die Sequenz eines Eiweißes. Sie ist in den Genen festgelegt.
Jeder Eiweißbaustein verleiht dem Molekül andere Eigenschaften.
Eiweiße werden auch Proteine genannt.
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- 4 Polymerase
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Die Polymerase ist ein Eiweiß. Von ihr gibt es verschiedene Arten
mit leicht unterschiedlichen Aufgaben. Die RNA-Polymerase liest die
Information der Gene ab und stellt eine RNA-Kopie des Gens zur
Produktion eines Eiweißes her. Die DNA-Polymerase fährt ebenfalls
an der DNA entlang, stellt aber eine DNA-Kopie her. Wenn
z.B. die Zelle sich
teilen will: Dann verdoppelt die Polymerase die DNA.
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- 5 Ribosom
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Das Ribosom ist die Eiweißfabrik der Zelle. Es übersetzt den
Bauplan in den Genen in die Sequenz der Eiweißbausteine. Das
Ribosom ist aus Eiweißen und RNA-Molekülen aufgebaut.
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- 6 Gencodes
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Der genetische Code ist eine Art der Verschlüsselung, in der die
Informationen auf der DNA gespeichert sind. Er ist bei allen
Lebewesen gleich - bei Pflanzen, Tieren und Menschen. Immer drei
Buchstaben ergeben zusammen ein "genetisches Wort". Das bedeutet,
je drei Genbuchstaben stehen für einen bestimmten Eiweißbaustein.
Die Wissenschaftler nennen das den Triplett-Code der DNA. Die DNA
besitzt nur vier verschiedene Genbuchstaben (A, T, C und G); die
Eiweiße sind dagegen aus zwanzig verschiedenen Bausteinen
aufgebaut. Deshalb bietet nur die Kombination von drei Buchstaben
die Möglichkeit, alle verschiedenen Eiweißbausteine zu
verschlüsseln. Mit dem Triplett-Code ergeben sich insgesamt 64
verschiedene "genetische Wörter".
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