Bio Aufbau der DNA Erklärung?

2 Antworten

Moin,

das ist der Aufbau der DNA. Aber das wirst du wissen. Wahrscheinlich wolltest du eigentlich fragen, wie man den Bau beschreiben kann, stimmt's?!

Na, dann...

  • Das DNA-Molekül besteht aus zwei Polynukleotidsträngen, die schraubig umeinander gewunden eine Doppelhelix ausbilden.
  • Das Rückgrat bilden dabei jeweils Zucker-Phosphat-Ketten; im Inneren der Helix liegen die Basen.
  • Jedes Nukleotid in den Strängen besteht aus einer Pentose (der Desoxyribose), einem Phosphorsäurerest (Phosphatrest) und einer der vier organischen Basen Adenin, Thymin, Guanin oder Cytosin.
  • Adenin und Guanin werden wegen ihrer Verwandtschaft mit dem Purinmolekül als Purinbasen bezeichnet, während Thymin und Cytosin wegen ihrer Ähnlichkeit mit Pyrimidin entsprechend zu den Pyrimidinbasen zählen.
  • Diese Basen sind dabei N-glycosidisch an das 1ꞌ-Kohlenstoffatom der Desoxyribose gebunden. Die auf diese Weise miteinander verbundenen Bausteine (Base und Zucker) bezeichnet man als Nukleosid.
  • Von einem Nukleotid spricht man, wenn an ein Nukleosid über eine Esterbindung auch noch ein Phosphatrest gebunden ist. Der Phosphatrest ist dabei mit dem 5ꞌ‑Kohlenstoffatom der Desoxyribose verbunden.
  • Nukleotide können nun aneinandergereiht werden, indem sich zwischen einer weiteren Hydroxygruppe der Phosphorsäure und der Hydroxygruppe am 3ꞌ-Kohlenstoff der Desoxyribose unter Abspaltung von Wasser eine weitere Esterbindung ausbildet.
  • Auf diese Weise entsteht ein Polynukleotidstrang. Die Abfolge der aneinandergereihten Nukleotide eines Einzelstranges ist nicht systematisch festgelegt, sondern „zufällig“. Wenn sich allerdings zwei Einzelstränge über ihre Basen „paaren“ sollen, geht das für beide nicht mehr mit beliebigen Nukleotidfolgen, da sich stets nur Adenin und Thymin einerseits und Guanin und Cytosin andererseits paaren können.
  • Die beiden Stränge sind bezüglich ihrer Basenzusammensetzung komplementär, das heißt, dass immer dort, wo sich in dem einen Strang die Base Adenin befindet, im gegenüberliegenden Strang die Base Thymin zu finden ist und immer dort, wo sich in dem einen Strang die Base Guanin befindet, im gegenüberliegenden Strang Cytosin ist. Es gilt also die spezifische Basenpaarung A–T und G–C (bzw. jeweils umgekehrt).
  • Die Basen in den beiden Strängen bilden zueinander Wasserstoffbrückenbindungen aus, so dass auch die beiden Stränge letztlich über Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten werden. Zwischen Adenin und Thymin bilden sich zwei derartiger Bindungen aus, zwischen Guanin und Cytosin sogar drei.
  • Aufgrund der Art der Verknüpfung zwischen den Phosphatresten und den Zuckermolekülen gibt es in jedem Nukleotidstrang zwei verschiedene Enden. Das eine Ende wird als 3ꞌ-Ende bezeichnet (nach dem Kohlenstoffatom 3ꞌ der Desoxyribose). Das andere Ende heißt entsprechend 5ꞌ-Ende (nach dem 5ꞌ-Kohlenstoff der Desoxyribose).
  • Die beiden Stränge der Doppelhelix haben entgegengesetzte Polarität, das heißt, sie sind antiparallel zueinander. Der eine Strang geht von 5ꞌ nach 3ꞌ, der andere parallel dazu von 3ꞌ nach 5ꞌ.
  • Ein nicht helical verdrillter DNA-Abschnitt erinnert an eine Sprossenleiter, in der die Sprossen von den über Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehaltenen Basenpaaren der beiden Stränge gebildet werden, während die beiden Seile durch das Phosphat-Zucker-Rückgrat repräsentiert werden.
  • In der Helix gibt es folgende Abmessungen: Der Abstand zwischen zwei Nukleotiden beträgt etwa 0,34 nm. Eine volle Schraube (360°-Drehung) eines Strangs umfasst 10 Nukleotide und hat somit eine Länge von 3,4 nm. Die DNA-Doppelhelix ist 2 nm breit. Durch die Antiparallelität der Stränge ist die Doppelhelix nicht ganz gleichmäßig, sondern sie bildet eine kleine Lücke (von etwa 1,4 nm) und eine große Lücke (von ungefähr 2,4 nm) zwischen benachbarten Windungen.

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LG von der Waterkant