6.4 Molekulargenetik
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140 Vererbung 6.4 Molekulargenetik DNA Desoxiribonukleinsäure (kurz DNS oder engl. DNA) ist die Erbsubstanz aller Lebewesen. Sie speichert die Erbinformation in der Abfolge von vier verschiedenen Basen. Jedes DNA-Molekül setzt sich aus vielen Bauteilen gleicher Struktur, den Nukleotiden, zusammen. Diese Nukleotide enthalten alle den Zucker Desoxiribose, eine Phosphat-Gruppe sowie eine der vier Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Viele Nukleotide sind zu einem langen Strang (Polynukleotid) verknüpft, zwei Stränge wiederum zu einem Doppelstrang, der sich ähnlich einer Wendeltreppe schraubig um sich selbst windet. Die Verbindung der beiden Einzelstränge erfolgt über einander gegenüberliegende (komplementäre) Basen. Aufgrund ihrer Molekülstruktur verbinden sich immer nur Adenin mit Thymin und Cytosin mit Guanin. Identische Replikation. In der Interphase des Zellzyklus, also vor jeder Zellteilung (Mitose), findet eine Verdopplung der DNA Phosphat G G C C C G A A T T T A Zucker G Guanin C Cytosin A Adenin T Thymin Bestandteile der Nukleotide Bestandteile der DNA Nukleotide DNA-Abschnitt (Schema) Molekulargenetik 141 Chromatid DNA 6 DNA-Baustein (Nukleotid) Chromatid Centromer Chromosom Aufbau und Verdopplung der DNA 142 Vererbung Chromatinfaser 700 nm Schleifenstruktur 120 – 300 nm 30 nm-Chromatinfaser 30 nm Nukleofilament 11 nm DNA Histon Nucleosom 2 nm DNA-Doppelstrang Vom DNA-Faden zum Chromosom (Replikation) statt. Dabei öffnet sich der DNA-Doppelstrang an der Bindungsstelle zwischen den Basen. An jedem Einzelstrang lagern sich nun neue Nukleotide passend zur Vorlage an. Am Ende der DNA-Verdopplung sind zwei völlig identische DNADoppelstränge entstanden (identische Replikation). Chromosomen und Gene. Die DNA ist um kugelförmige Proteine (Histone) gewickelt und bildet zusammen mit diesen einen Chromatinfaden, der wie eine Perlenkette strukturiert ist. In der entspiralisierten Form ist der Chromatinfaden lichtmikros­
