Was wäre, wenn man die Basen der DNA vertauscht?
Die vier chemischen Basen Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin sind immer so angeordnet, dass Adenin mit Thymin und Guanin mit Cytosin zusammen sind. Was wäre, wenn zum Beispiel Adenin nicht mit Thymin, sondern mit Guanin oder Cytosin zusammen wäre? Würde es sich auf den Phänotypen auswirken und eine andere Gestalt hervorbringen?
6 Antworten
Kann den Phänotyp verändern, muss aber nicht. Manche der Aminosäuren werden von mehreren Basen-Triplets kodiert. Wenn also die Mutation aus dem einen Triplet ein anderes macht, was die gleiche Aminosäure kodiert, ändert sich am Erscheinungsbild gar nichts. Und dann gibt es noch die Bereiche der DNA, die nicht ausgelesen werden und wohl Überreste aus vergangenen Zeiten sind. Da dürfte es auch egal sein, was genau drinsteht.
Sowas gibt es durchaus. Das wird "Basenfehlpaarungen" genannt. In der Regel erkennt der Körper so etwas jedoch, sodass der Fehler schnell repariert wird. Wird dieser Fehler nicht korrigiert, kann sich das sehr unterschiedliche Folgen haben, je nachdem, welches Gen betroffen ist. Es kann entweder gar keinen Effekt haben oder das gesamte Gen unbrauchbar machen. Unter anderem wurde die spontane Entstehung von Krebszellen in 10-30% der Fälle mit Basenfehlpaarungen assoziiert.
Das wichtigste wurde bereits erwähnt, die AT und GC H-Brückenbindungen geben der DNA ihre Struktur und ihren Halt. Dennoch können durch bestimmte Chemikalien die vier Basen in Stoffe umgewandelt werden, die strukturell der einer anderen Base ähneln. Dann wären auch "andere Basenpaarungen" möglich. Du musst aber wissen, dass die DNA-Polymerase durchaus Korrekturmechanismen besitzt (Proof-Reading), die Mutationen zum weitgehend verhindert.
Schlimmer sind hingegen Mutationen in der RNA, da die RNA-Polymerase nicht ganz so effektiv arbeitet. Beispielsweise erkennt die DNA-Polymerase, wenn durch eine Oxidation sich ein Uracil eingeschlichen hat und kann diesen Fehler korrigieren. Die RNA Polymerase erkennt ggf. Fehlpaarungen aber übersieht die eine oder andere dann und wann. Wenn dort ein Uracil an einer Stelle ist, die da nicht hingehört, kannst Du fast immer davon ausgehen, dass das Protein nicht funktionieren wird. Ausnahme sind in der RNA die dritten Basenpaare. Eine Veränderung dort zieht nur sehr selten eine Mutation mit sich (Wobble Hypothese)
Übrigens gibt es durchaus ungewöhnliche Basen-Paarungen (Wobble-Basen)!
Ja, A-T und G-C sind Watson-Crick Basenpaare. Basen Fehlpaarungen resultieren in einer Veränderung der Doppelhelix, die muss nicht enorm groß sein, kann aber. Auch die Schmelztemperatur der DNA wird im Regelfall geringer. Es gibt aber vor allem in RNA-Sequenzen noch eine ganze Reihe anderer Basenpaare die vorkommen und mehr oder weniger stabil sind.
Dann funktionieren die bindenden Kräfte zwischn den Basen nicht mehr, was zu einem Verlust der Doppelhelix-Struktur führen würde. Und dann klappt die gesamte genetische Biochemie nicht richtig.