Die DNA oder DNS (Desoxyribonucleinsäre) ist ein Biomolekül, das Erbinformationen und Informationen, die für das Leben und für die Verfielfältigung von Leben (Zellteilung, Vererbung) wichtig sind. Auf den ersten Blick sieht das Molekül kompliziert aus. Tatsächlich ist es nicht so kompliziert wie es scheint – es ist eine ständige Wiederholung ähnlicher Grundmoleküle in etwas abgeänderter Reihenfolge. In dieser Reihenfolge sind alle wichtigen Informationen verschlüsselt. Die DNA ist also ein Code, etwa vergleichbar mit dem Code des Morsealphabets, das bekanntlich auch mit nur wenigen Strichen und Punkten selbst die kompliziertesten Sprachtexte wiedergeben kann. Die Bestandteile der DNA sind relativ einfache Moleküle (Vier Basen: Adenin, Guanin, Cytosin, Uracil, abgekürzt meist durch die Anfangsgroßbuchstaben: A,G,C,U), die mit einer Desoxyribose verbunden sind (das ist ein Zucker, der im Gegensatz zu den üblichen Zuckern nicht 6 Kohlenstoffatome, sondern nur 5 Kohlenstoffatome enthält, an denen eine der üblichen „Hydroxylgruppen“ bzw. „OH Gruppen“ fehlt -> „Desoxy“). Weitere Bestandteile sind Phosphorsäure (mit dem Zucker verestert) und einige zusätzliche Eiweißmoleküle, auf die hier nicht näher eingegangen zu werden braucht.

Die DNA Stränge können als Einzelstränge vorkommen, sind meist jedoch in zwei gegenläufigen Strängen in Form einer „Doppelhelix“ (Helix = Schraube, Doppelhelix = gegenläufige Doppelschraube) angeordnet, wobei diese Struktur dadurch zustande kommt, dass es bei den Einzelsträngen „Bindungsenergien“ (Wasserstoffbrücken) gibt, die diese Form als Doppelhelix begünstigen.

Das Prinzip der Doppelhelix wurde von F.C.Crick, James Watson und Maurice Wilkins entdeckt. Das erste Modell wurde der interessierten Wissenschaft 1953 vorgestellt, den Nobelpreis erhielten die drei Wissenschaftler 1962. Leider wird der Biochemiker Erwin Chargaff selten erwähnt, obwohl er die wesentlichen Vorarbeiten für diese Entdeckung machte.

Was ist die Aufgabe der DNA bzw. Doppelhelix?

Vereinfacht gesagt, handelt es sich um einen Code, der die Produktion aller Körpereiweiße, d.h. die Aneinandereihung der Aminosäuren zu Eiweißen, einschließlich aller wichtigen Enzyme, aber auch alle Erbinformationen zur Bildung neuer Zellen, bis hin zur Bildung eines neuen Individuums steuert. Jeweils 3 der oben genannten Basen sind verantwortlich, dass in einem Eiweiß eine ganz bestimmte Aminosäure eingebaut wird. So bedeutet z.B. die Großbuchstabenkombination AAC den Einbau von Threonin, UUA Leucin oder AAG Arginin. Die Gentechnik greift in diesen Code insofern ein, als durch in einem früheren Beitrag bereits beschriebene Gen-Scheren Bruchstücke der DNA abgetrennt und durch neue Bruchstücke ersetzt werden. Die DNA Moleküle befinden sich in jeder Zelle, auch in Viren und sind der Bauplan für alle Lebewesen. Da sich die Einzelnen Lebewesen trotz weitgehender Übereinstimmung dieses Grundbauplanes aber trotzdem charakteristisch unterscheiden, kann man durch die DNA-Analyse nach einer DNA-Sequenzierung (aufsplitten des DNA-Stranges) einzelne Gattungen von Lebewesen bis hin zur Charakterisierung einzelner Individuen innerhalb einer Gattung exakt bestimmen. Darauf beruhen u.a. die in der Kriminalistik heute routinemäßig eingesetzten DNA-Analysen, wobei es wichtig ist, dass das Gen- bzw. DNA-Muster in allen Körperzellen (Haut, Haare, Speichel etc.) identisch und für einen Menschen charakteristisch ist.

Dass die Wirklichkeit ein wenig komplizierter ist, wird niemanden überraschen, alle Lebensvorgänge sind nun einmal kompliziert, trotzdem hat sich die Natur insgesamt im Laufe der Evolution nicht so viel einfallen lassen, wie man es manchmal glauben möchte. Prinzipien die sich bewährt haben, wurden bei fast allen Lebewesen beibehalten und deswegen ist es nicht verwunderlich, dass der genetische Code einer Taufliege zu etwa 90 Prozent mit demjenigen des Menschen übereinstimmt. Dieser Beitrag soll auch nur zum Grundverständnis von Begriffen beitragen, die heute zwar in aller Munde sind, jedoch von den wenigsten verstanden werden.

(Alfred Rhomberg)

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