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Genetischer Code:
»Über die Art der Speicherung der genetischen Information haben viele Versuche Aufschluß gegeben, die durch eine gemeinsame Theorie erklärt werden können.«
Die DNA der Organismen besteht aus einen Zuckerring, an dem eine Phosphorsäure dranhängt. Diese Phosphorsäure hängt sich wiederum an einem Zuckerring. So entsteht eine Kette. Man kann sich die DNA wie eine Strickleiter vorstellen. Die Zuckerringe und die Phosphorsäuren bilden die Holme. Die Sprossen dazu bilden die 4 Basen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T). Wobei sich nur Adenin und Thymin bzw. Cytosin und Guanin zu einer »Sprosse« miteinander verbinden können. Diese DNA-Strickleiter dreht sich, ähnlich wie eine Schraube, ein und besitzt eine Struktur wie eine (Doppelstrang-)Helix.
Die Helix umschlingt dann eine Kette von Nukleosomen und diese nennt man dann »Chromatinschnur«. Die Schnur wickelt sich zum Schluß zu einem Chromosom zusammen. Dies macht sie nur, weil sie sonst keinen Platz im Zellkern hat.
Da am Chromosom nur die Basenpaare unterschiedliche Aneinanderreihungen aufweisen, muss an ihnen die Information festgelegt sein. So wie der Morsecode zwei Signale verwendet (Punkt und Strich), so muss auch die DNA mit ihren vier Basen (Adenin, Cytosin, Guanin, Thymin) einen Code verstecken.
"Im Falle der DNA sind es 4 verschiedene Basen, das ergibt 41 Kombinationsmöglichkeiten bei einem
Nukleotid, bei 100 Nukleotiden schon 4100. Nun besteht aber die DNA aus über ca. 3mal109 Nukleotidpaaren, die zusammen so viele Kombinationen bedingen, dass jeder Mensch seine eigene, unverwechselbare DNA-Nukleotidabfolge besitzen könnte."
Also, wie ist es möglich, Informationen zu speichern und sie auch wieder weiterzugeben? Nun, die DNA ist aufgebaut aus den 4 Basen, diese sind ganz bestimmt nacheinander geordnet. Von dieser Reihung werden jetzt jeweils immer 3 Basen zusammengezählt und diese ergeben jetzt genau das Codon für eine Aminosäure (z.B.: C (Cytosin) A (Adenin) G (Guanin) = CAG
Diese Reihenfolge ist die Abkürzung für Gln (Glutamin)). Man nennt diesen quot;Bauplan» einer Aminosäure auch Triplett oder Codogen. Diese «Sprache" nennt man Genetischen Code. Dieser Genetischer Code wird von allen Organismen, wie Bakterien, Pflanzen und Tieren verstanden.
Transkription:
Ist das Ablesen und kopieren der DNA in die m-RNA. Was ist die RNA? Die RNA ist eine einsträngige Basenkette, die statt der Desoxyribose den Zucker Ribose benutzt. Daher der Name RNA. Statt der Base Thymin (T) wird die Base Uracil (U) ersetzt. Die RNA-Moleküle haben überwiegend Transportfunktion und dienen dem Transport von genetischer Information. Dabei unterscheiden wir:
* m-RNA (= Boten-RNA, messenger-RNA)
* t-RNA (= Transport-RNA, transfer-RNA)
* r-RNA (= ribosonale-RNA)
Für die Transkription wird ein Enzym, die RNA-Polymerase, die das Gen abliest und das Abgelesene auf die m-RNA umschreibt, benötigt. Den abgelesenen Strang eines Gens nennt man codogenen Strang. Die m-RNA wandert nun durch die Zellkernwand in Richtung Rribosomen, welche sich in der Zellflüssigkeit oder am endoplasmatischen Reticulum befindet. Die Ribosomen sind die nächste Station der m-RNA, denn dort findet die Translation statt.
Translation:
Die Translation ist die Synthese einer
Aminosäurenkette anhand der Syntheseanweisungen auf der m-RNA. Dieser Vorgang geschieht im Ribosom. Dafür benötigt man den genetischen Code, der mit Hilfe der t-RNA (transfer- RNA) in die Aminosäurenkette übersetzt wird. An jeder t-RNA hängt eine bestimmte Aminosäure und somit auch das dazugehörige Triplett (auch Anticodon).Das Ribosom liest die m-RNA und sucht sich die dazupassende t-RNA. Dabei verbinden sich die an der t-RNA hängenden Aminosäuren zu einer Aminosäurenkette. Die t-RNA löst sich von der Aminosäure und der m-RNA und sucht sich eine passende, neue Aminosäure.
Vom Gen zum Enzym:
Proteine (Eiweißstoffe) sind Baustoffe, die aus Aminosäuren bestehen. Sie sorgen dafür, dass der Stoffwechsel funktioniert, sind für die Zellstruktur verantwortlich und wirken als Biokatalysatoren (Enzyme). Man unterscheidet 4 Strukturen , die in einem Protein vorhanden sein können:
1.Primärstruktur: Aufeinanderfolge von Aminosäuren (= Aminosäuresequenz)
... Asp-Pro-Ala ...
2.Sekundärstruktur: Aufgrund der regelmäßigen Abfolge von Wasserstoffbrückenbindungen
im Peptidrückrad (Peptid = Miniprotein) bilden sich 2 Sekundärstrukturen:
a) a-Helix b) b-Faltblatt
3.Tertiärstruktur: Aufgrund von schwachen Bindungen zwischen den Resten der
Aminosäuren entstehen aus der Polypeptidkette (= Aminosäurenkette bis zu 100
Molekülen) ein »Knäuel«.
4.Quartärstruktur: Mehrere Aminosäuren in Form einer Tertiärstruktur lagern sich zu einem »Haufen« zusammen.
Wird nun eine Aminosäurekette fertig gebildet, so wickelt, faltet und dreht sie sich automatisch zu einem Protein zusammen.
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