2 Genetik 46 - Medi

2 Genetik
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Zwei solcher Stränge lagern sich nun mit gegenläufiger Polarität zu einem Doppelstrang
zusammen und bilden so die DNA-Doppelhelix. Nach ca. zehn Basenpaarungen erreicht
man eine volle Umdrehung der DNA, denn
jede Base ist im Verhältnis zur Nachbarbase um
ca. 35 Grad gedreht. Dabei ist die zelluläre DNA
rechtsgängig und die Basen sind senkrecht zueinander orientiert (s. Abb. 36, S. 46).
5'
3'
C
G
T
Merke!
A
10 Basenpaare
pro Umdrehung
5'
Abb. 36: DNA-Doppelhelix
3'
medi-learn.de/6-bio1-36­
Diese Zusammenlagerung der Basen ist nur
möglich, weil sich zwischen den Molekülsträngen die komplementären (zusammenpassenden) Basen paaren, d. h. sich durch
Wasserstoffbrückenbindungen
aneinander
heften. Die Wasserstoffbrücken lassen sich
auch wieder lösen, sind also reversibel. Dies
ist eine ihrer wichtigen Eigenschaften, denn
sowohl zur Replikation als auch zur Transkription müssen die beiden Stränge voneinander
getrennt werden.
Insgesamt kommen vier Basen im Bauplan
der DNA vor:
–– die Purinbasen Adenin (A) und Guanin (G)
sowie
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–– die Pyrimidinbasen Cytosin (C) und Thymin (T).
Purine und Pyrimidine sind aromatische Heterozyklen, von denen sich die DNA-Basen
ableiten. Aus sterischen Gründen paart sich
immer eine Pyrimidin- mit einer Purinbase.
Dabei bilden sich zwischen Adenin und Thymin zwei, zwischen Cytosin und Guanin drei
Wasserstoffbindungen aus. Die unterschiedliche Anzahl der Bindungen könnte eine Erklärung dafür sein, warum AT-reiche Regionen
in der DNA weniger stabil sind als CG-reiche
Abschnitte, und sich dort die Stränge auch
leichter voneinander lösen (s. Transkription,
S. 49).
A=T, C≡G
Nur 1% der DNA des menschlichen Kerngenoms kodiert überhaupt für Proteine (proteincoding exons). Somit gibt es also wesentlich
mehr Material als auf den ersten Blick nötig
erscheint:
–– Es gibt repetitive DNA, die aus oft wiederholten, fast identischen Abschnitten besteht. Man findet sie z. B. im Bereich des
Zentromers. Die Funktion dieser repetitiven Sequenzen ist noch nicht bekannt und
kann dementsprechend auch nicht gefragt
werden.
–– Introns sind Gensequenzen innerhalb eines Gens, die zwar transkribiert, aber nicht
mehr translatiert werden, da sie vorher
mittels Spleißen entfernt wurden. So gesehen sind auch Introns „überflüssige DNA“.
Bakterien kommen z. B. ohne Introns aus.
–– Außerdem gibt es redundante Gene, wobei mit Redundanz das Vorliegen mehrerer
Genkopien gemeint ist. Diese Redundanz
findet sich z. B. bei den Genen für rRNA
oder Histone, die meist vielfach vorliegen,
weil sie oft gebraucht werden.