DNA einfach erklärt • Aufbau und Funktion

Aufbau der DNA einfach erklärt

Die DNA hat eine charakteristische Doppelhelixstruktur, die 1953 von James Watson und Francis Crick beschrieben wurde. Diese Struktur ähnelt einer verdrehten Leiter, bei der die Sprossen aus Basen bestehen und die Seiten aus Zucker-Phosphat-Rückgraten gebildet werden. Die Doppelhelix ermöglicht es der DNA, sich zu replizieren und Informationen zu speichern.

Bestandteile der DNA

Die DNA besteht aus vier Hauptbestandteilen: Adenin (A), Thymin (T), Cytosin (C) und Guanin (G). Diese vier Basen sind die Bausteine des genetischen Codes. Die Reihenfolge dieser Basen bestimmt die genetischen Informationen, die ein Organismus besitzt.

• Adenin (A): Eine Purinbase, die mit Thymin über zwei Wasserstoffbrückenbindungen verbunden ist.


• Thymin (T): Eine Pyrimidinbase, die mit Adenin paart.


• Cytosin (C): Eine weitere Pyrimidinbase, die mit Guanin über drei Wasserstoffbrückenbindungen verbunden ist.


• Guanin (G): Eine Purinbase, die mit Cytosin paart.

Die Basen der DNA

Die spezifische Anordnung dieser Basen in der DNA wird als Sequenz bezeichnet. Diese Sequenzen sind entscheidend für die Synthese von Proteinen, da sie den Bauplan für alle biologischen Funktionen bereitstellen. Ein Beispiel: Die Sequenz ATCGTACG könnte für ein bestimmtes Protein kodieren, während eine andere Sequenz möglicherweise für ein ganz anderes Protein verantwortlich ist.

DNA im Detail

Die DNA ist nicht nur ein statisches Molekül; sie interagiert ständig mit anderen Molekülen in der Zelle. Während der Zellteilung wird die DNA repliziert, sodass jede Tochterzelle eine vollständige Kopie des genetischen Materials erhält. Diese Replikation erfolgt durch Enzyme wie die DNA-Polymerase, die neue Nukleotide an das wachsende DNA-Molekül anfügt.

Eine interessante Statistik besagt, dass der menschliche Körper etwa 37 Billionen Zellen enthält, und jede dieser Zellen enthält eine Kopie der gesamten DNA des Organismus. Das entspricht etwa 2 Meter DNA pro Zelle! Wenn man alle DNA in einem menschlichen Körper hintereinanderlegen würde, würde sie eine Strecke von etwa 200 Milliarden Kilometern ergeben – das ist mehr als 500 Mal der Entfernung von der Erde zur Sonne!

Was ist die DNA? Aber wie genau funktioniert das?

Die DNA fungiert als eine Art „Bauplan“ für den Körper. Sie enthält Anweisungen zur Herstellung von Proteinen, die für nahezu alle biologischen Prozesse notwendig sind. Diese Anweisungen werden durch einen Prozess namens Transkription in RNA umgeschrieben und dann durch Translation in Proteine übersetzt. Dieser Prozess ist entscheidend für das Überleben und das Wachstum eines Organismus.

Ein Beispiel aus der Praxis: In der medizinischen Forschung wird oft auf die DNA zurückgegriffen, um genetische Erkrankungen zu diagnostizieren oder Therapien zu entwickeln. Ein bekanntes Beispiel ist die CRISPR-Technologie, die es Wissenschaftlern ermöglicht, gezielt Gene zu editieren und so potenziell Erbkrankheiten zu heilen.

Biologische Begriffe von A-Z

Um das Thema Biologie weiter zu vertiefen, hier einige wichtige biologische Begriffe von A-Z:

• A: Allele – Varianten eines Gens.


• B: Biotop – Lebensraum einer bestimmten Lebensgemeinschaft.


• C: Chromosom – Struktur aus DNA und Proteinen, die Gene enthält.


• D: Dominant – Ein Allel, das sich im Phänotyp durchsetzt.


• E: Evolution – Veränderung von Arten über Generationen hinweg.


• F: Fotosynthese – Prozess, durch den Pflanzen Lichtenergie in chemische Energie umwandeln.


• G: Gen – Abschnitt auf der DNA, der für ein bestimmtes Merkmal kodiert.


• H: Homologe Chromosomen – Chromosomenpaare mit ähnlicher Struktur und Genetik.


• I: Immunität – Fähigkeit des Körpers, Infektionen abzuwehren.


• J: Jod – Mineralstoff wichtig für die Schilddrüsenfunktion.


• K: Klon – Genetisch identische Kopie eines Organismus oder Zelltyps.


• L: Lipide – Fette und fettähnliche Substanzen in biologischen Systemen.


• M: Mitose – Zellteilung zur Erzeugung identischer Tochterzellen.


• N: Nukleotid – Grundbaustein der DNA und RNA.


• O: Organismus – Lebewesen aus einer oder mehreren Zellen.


• P: Phänotyp – Äußere Erscheinung eines Organismus basierend auf Genetik und Umwelt.


• Q: Quorum Sensing – Kommunikation zwischen Bakterien zur Regulierung gemeinschaftlicher Aktivitäten.


• R: RNA – Ribonukleinsäure, wichtig für Proteinbiosynthese.


• S: Symbiose – Zusammenleben verschiedener Arten zum gegenseitigen Nutzen.


• T: Transkription – Prozess der Umwandlung von DNA in RNA.


• U: Ubiquitin – Protein, das den Abbau anderer Proteine reguliert.


• V: Virus – Infektiöses Partikel, das sich nur innerhalb lebender Zellen vermehren kann.


• X: Xenobiotikum – Fremdstoff im Organismus (z.B. Medikamente).


• Z: Zellmembran – Struktur, die Zellen umgibt und den Stoffaustausch reguliert.