Der Bauplan für die Werkzeuge der Zelle: Die DNA
In Zellkern jedes Lebewesens findet sich ein DNA -Strang - ein Makromolekül, das die Information für die Synthese von Proteinstrukturen (insbesondere für die Herstellung der Enzymen - den
„Werkzeugen“ innerhalb der Zellen) in sich trägt.
Im DNA-Strang (einem Makromolekül) sind 4 verschiedene „Nucleinbasen“ verkettet: Thymin, Guanin, Adenin, Gytosin
In der Reihenfolge dieser Nucleinbasen liegt die Information verschlüsselt, nach der ein Organismus seine Proteine (und damit die Enzyme als Werkzeuge der Zelle) baut.
Die DNA (eine Schrift mit 4 Buchstaben) wird in einem sehr komplizierten Mechanismus die Schrift der Proteine mit ihren 20 Buchstaben (= 20 AS Bausteine) übersetzt.
Die Prinzipien dieses Übersetzungsprozesses sind aber einfach:
1. An eine bestimmte Nucleinbase-Sequenz des DNA-Strang können sich nur ganz bestimmte Aminosäure-Molelüle anlagern – entscheidend sind dabei die zwischenmolekularen Kräfte (vor allem H-Brücken), die sich sich ausbilden können.
2. drei aufeinanderfolgende Stickstoffbasen liefern so das Codewort für eine bestimmte Aminosäure („Gentischer Code“)
3. Im Übersetzungsprozess wird die Stickstoffbase Uracil ersetzt das Thymin ersetzt
5. Es gibt „Startcodons“ AUG
und „Stoppcodons“ (UAA; UAG; UGA)
6. Peptidbindungen knüpfen die Aminosäuren zu Polypeptiden zusammen
7. Wnn sich das Proteinmolekül vom DNA-Strang ablöst, so faltet es sich in charakteristischer Art und Weise zusammen
Damit die genetische Information fehlerfrei erhalten bleibt, baut die Natur einen Sicherheitsfaktor ein: Die „Nucleinbasen“ der DNA sind in einer Doppelhelix-Struktur miteinander verknüpft sind:
T(U) passt zu A und G passt zu
C
8. Bei der Übertragung der genetischen Information von Generation zu Generation findet eine Duplikation der DNA statt.
Quelle: ZDF Studienprogramm Chemie Folge 12 Chemie des Lebendigen - Moleküle organisieren sich