DNA steht für Desoxyribonukleinsäure . DNA und RNA (Ribonukleinsäure) sind Nukleinsäuren. Neben Proteinen, Lipiden sowie komplexen Kohlenhydraten (Polysacchariden) gehören Nukleinsäuren zu den Haupttypen von Makromolekülen, die für alle Lebensformen essentiell sind.
In dieser Lektion lernen wir die Struktur und Funktion von DNA kennen.
DNA ist ein Molekül, das aus zwei Ketten besteht, die sich umeinander wickeln und eine Doppelhelix bilden, die genetische Anweisungen für die Entwicklung, Funktion, das Wachstum und die Reproduktion aller Organismen und vieler Viren enthält. Die Struktur der DNA ist eine Doppelhelix.
Schauen Sie sich unten die Struktur eines Teils der DNA-Helix an.
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DNA-Stränge bestehen aus einfacheren Monomereinheiten, die als Nukleotide bekannt sind, daher können die beiden DNA-Stränge auch als Polynukleotide bezeichnet werden. Jedes Nukleotid besteht aus einer von vier stickstoffhaltigen Nukleobasen, einem Zucker namens Desoxyribose und einer Phosphatgruppe.
Die vier stickstoffhaltigen Nukleobasen sind:
Die Nukleotide sind in einer Kette durch kovalente Bindungen zwischen dem Phosphat eines Nukleotids und dem Zucker des nächsten verbunden und bilden ein alternierendes Zucker-Phosphat-Rückgrat. Nach den Basenpaarungsregeln werden die stickstoffhaltigen Basen der beiden Polynukleotidstränge mit Wasserstoffbrücken verbunden, um eine doppelsträngige DNA zu bilden.
Die Basenpaarungsregeln besagen, dass Adenin (A) an Thymin (T) und Cytosin (C) an Guanin (G) bindet.
Die komplementären stickstoffhaltigen Basen werden in zwei Gruppen eingeteilt - Pyrimidine und Purine . In der DNA sind die Pyrimidine Cytosin und Thymin ; Die Purine sind Guanin und Adenin.
Beide Stränge einer doppelsträngigen DNA speichern die gleiche biologische Information. Diese Informationen werden repliziert, wenn sich die beiden Stränge trennen.
Ein großer Teil der DNA (ungefähr 98% für Menschen) ist nicht codierend, was bedeutet, dass diese Abschnitte nicht als Muster für Proteinsequenzen dienen. Die beiden DNA-Stränge sind antiparallel, sie verlaufen in entgegengesetzte Richtungen zueinander. Die Sequenz der vier Nukleobasen entlang des Rückgrats ist für die Codierung der genetischen Information verantwortlich. RNA-Stränge werden unter Verwendung von DNA-Strängen als Matrize in einem als Transkription bekannten Prozess erzeugt. Unter dem genetischen Code spezifizieren die RNA-Stränge die Sequenz von Aminosäuren innerhalb von Proteinen in einem Prozess, der als Translation bekannt ist.
Bei eukaryotischen Zellen ist die DNA in langen Strukturen organisiert, die als Chromosomen bekannt sind . Vor der Zellteilung werden die Chromosomen in einem als DNA-Replikation bekannten Prozess dupliziert, um für jede Tochterzelle einen vollständigen Chromosomensatz bereitzustellen. Eukaryontische Organismen speichern den größten Teil ihrer DNA im Zellkern (Kern-DNA), in den Mitochondrien (Mitochondrien-DNA) oder in Chloroplasten (Chloroplasten-DNA).
Prokaryoten hingegen speichern ihre DNA nur im Zytoplasma in zirkulären Chromosomen.
