Im englischen nennt man die Desoxyribonukleinsäure kurz DNA (deoxyribonucleic acid), bei uns heißt sie DNS. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes Biomolekül aus Sauerstoff (Oxygenium), Ribose (ein Zucker) und Nukleinsäure (Bausteine aus Phosphorsäureester und Einfachzuckern). Dieses Molekül trägt unsere Gene – also unsere Erbinformation in sich und ist damit die Basis der Entstehung des Lebens und unseres Wachstums.
In jeder unserer Zellen befindet sich DNA, das meiste im Zellkern aber auch eine gewisse Menge auch in den Mitochondrien – also den Kraftwerken unserer Zelle.
Eine der wichtigsten Bausteine dieser Biomoleküle sind neben den oben genannten Hauptbestandteilen auch noch die heterozyklischen Nukleobasen, die durch Wasserstoffbrückenbindungen die Helix stabilisieren. Die Basen heißen Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin. Es gibt bei der Verbindung der Basen eine Regel: Thymin kann nur Adenin gegenüberstehen, Cytosin nur Guanin. Diese Regel ist wichtig für die Replikation, ohne die kein Leben möglich wäre. Weiterhin beschreibt die Abfolge der Basen die Codierung unserer genetischen Information. Bedingt durch die Regel des Gegenüberstehens kann sich ein ganz individuelles Muster in jeder Helix bilden. Die Abfolge der Basen macht uns unverwechselbar und einzigartig.
Replikation – die Endlosschleife des Wachstums
Die DNS stellt sich in einem sogenannten Doppelstrang, welcher in einer Helixform vorliegt, dar. Diese Doppelstranghelix wird im Rahmen der Replikation getrennt. Dies findet an den basischen Enden statt. An den Trennungsstellen sorgen bestimmte Enzyme dafür, dass der fehlende Teil wieder ergänzt wird. Diesen Vorgang nennt man semikonservatives Prinzip. Am Ende sind aus einer Helix dann zwei entstanden.
DNA Schäden
In den komplizierten Vorgängen der Replikation kann es immer passieren, dass Fehler eingebaut werden. Vor allem Strahlung ist in diesem Zusammenhang ein großes Thema. Nicht nur ionisierende Strahlung ist damit gemeint sondern auch UV Strahlung, die für teilweise schwere Formen des Hautkrebses verantwortlich ist. Da Fehler aber relativ häufig passieren, gibt es einen Reparaturmechanismus, der mit Hilfe verschiedener chemischer Strategien die Replikation der DNS wieder in einen adäquaten Zustand bringt, damit das Lebewesen gesund bleibt und nicht endlos viele fehlerhafte Stränge produziert.
Entdeckung und Geschichte
Alles fing 1869 mit Friedrich Miescher an. Dieser arbeitete damals in einem Labor bei Tübingen und entdeckte Zellkerne (Nukleotiden) in einer eitrigen Substanz. Viele Jahre später bekamen James Watson und Francis Crick für die Entdeckung der Strukturen und die Bedeutung der Informationsübertragung den Nobelpreis für Medizin (1962). Seitdem tut sich viel auf dem Gebiet der Genforschung und ein Ende ist noch nicht in Sicht. Einige Länder haben rechtliche Riegel vor die Forschung an den Genen geschoben, andere sind sehr an der Erforschung interessiert und versprechen sich damit einen großen Einfluss auf die Entwicklung unserer Gesellschaft.