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Aufbau der DNA 07:24 min

Textversion des Videos

Transkript Aufbau der DNA

Die DNA stellt das Erbmaterial** aller Lebewesen dar und in ihr sind alle Informationen für einen Organismus gespeichert.In Krimis und auch in der Relalität werden Täter häufig überführt, weil sie am Tatort DNA-Spuren hinterlassen haben. Das hast du bestimmt schon oft gelesen oder im Fernsehen gesehen, oder? Aber wie macht die Polizei das eigentlich?

Damit du das verstehen kannst, musst du den Aufbau der DNA genau kennen. Ich werde ihn dir in diesem Viedeo genau erklären.

Name DNA

Warum nennt man DNA eigentlich DNA? Das ist die englische Bezeichnung für DNS und das steht für Desoxyribonukleinsäure. Und dieser Name setzt sich einfach aus den einzelnen Bestandteilen der DNA zusammen. Und die möchte ich dir im Folgenden zeigen.

Desoxyribose - Zucker

Zunächst ist in der DNA Desoxyribose enthalten. Das ist ein Zucker mit 5 Kohlenstoffatomen, nämlich die Ribose. Dieser fehlt am zweiten Kohlenstoffatom die OH-Gruppe. Daher der Name Desoxyribose. In der DNA ist die cyklische Form der Desoxyribose enthalten, die du hier siehst.

Nukleosid - Basen

An diese Desoxyribose ist eine organische Base gebunden. Es gibt vier verschiedene Basen, die in der DNA vorkommen können: Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin. Dabei sind Adenin und Guanin ähnlich aufgebaut und werden als Purinbasen bezeichnet. Cytosin und Thymin sind ebenfalls ähnlich aufgebaut und werden als Pyrimidinbasen bezeichnet.

Über ein Stickstoffatom sind die Basen mit dem ersten Kohlenstoffatom der Desoxyribose verknüpft. Dabei handelt es sich um eine kovalente Bindung. Eine solche Einheit aus dem Zucker Desoxyribose und der Base heißt Nukleosid.

Phosphat - Nukleotid - Säure

Die Desoxyribose hat aber noch eine weitere Bindungstelle, nämlich am fünften Kohlenstoffatom. Wenn daran ein Phosphatrest bindet, erhält man eine Einheit aus Phosphat, Desoxyribose und Base. Diese Einheit nennt man Nukleotid. Und in verkürzter Form als NUKLEIN kommt dieses auch im Begriff der Desoxyribonukleinsäure vor.

Jetzt weißt du schon fast, woher der Name Desoxyribonukleinsäure stammt. Warum es Säure heißt, werde ich dir jetzt zeigen. Die Phosphatreste der Nukleotide wirken nämlich als Säure, da sie Protonen, also positiv geladene Wasserstoffatome, abgeben. Das übrigbleibende Nukleotid in der DNA ist negativ geladen.

Jetzt hast du alle Bestandteile der DNA zusammen und weißt, woher der Name Desoxyribonukleinsäure kommt. Damit können wir uns nun den genauen Aufbau der DNA ansehen.

DNA-Strang

Mehrere Nukleotide sind über kovalente Bindungen zu einem DNA-Strang verknüpft. Das geschieht über eine weitere Bindungsstelle in der Desoxyriboseeinheit, nämlich über das dritte Kohlenstoffatom. Ein DNA-Strang endet dann auf der einen Seite also mit der OH-Gruppe am 3.Kohlenstoffatom der Desoxyribose und wird als 3’-Ende bezeichnet.

Am anderen Ende findest du eine Phosphatgruppe am 5.Kohlenstoffatom der Desoxyribose und man bezeichnet es als 5’-Ende. Solche DNA-Stränge können aus vielen Millionen oder noch mehr Nukleotiden zusammengesetzt sein. In der Reihenfolge der Basen ist die Information gespeichert, die später in eine RNA umgeschrieben und in ein Protein übersetzt wird. Würde die DNA als Einzelstrang vorliegen, wäre sie nicht stabil.

Doppelstrang

Daher sind zwei DNA-Einzeltränge zu einem DNA-Doppelstrang zusammengelagert. Dabei bilden die Desoxyribose- und Phosphateinheiten das Rückgrat der DNA und die Basen der beiden Einzelstränge lagern sich zusammen und werden über Wasserstoffbrückenbindungen zusammengehalten.

Du kannst dir die DNA also wie eine Treppe oder Leiter vorstellen: Die Die Leiterseiten sind das Desoxyribose-Phosphat-Rückgrat und die Stufen sind die Basen der DNA. Dabei lagern sich aber immer nur bestimmte Basen im Inneren des DNA-Doppelstrangs aneinander: Adenin paart sich mit Thymin und bildet zwei Wasserstoffbrücken aus, Guanin paart sich mit Cytosin und bildet drei Wasserstoffbrücken aus.

Ein DNA-Doppelstrang ist dann noch zu einer Helix gedreht, so dass aus der ursprünglich beschriebenen Treppe oder Leiter eine Wendeltreppe wird und wir von einer DNA-Doppelhelix sprechen.

Zusammenfassung

Du hast in diesem Video die Bestandteile der DNA kennengelernt und gesehen, dass du dir aus diesen Bestandteilen den Namen Desoxyribonukleinsäure ganz leicht herleiten kannst. DNA besteht nämlich aus Nukleotiden, die aus einer Desoxyriboseeinheit, einem Phosphatrest und einer Base bestehen und bildet eine DNA-Doppelstrang.

Dieser Doppelstrang ist in sich etwas gedreht, so dass eine DNA-Doppelhelix entsteht. Die Abfolge der Basen der DNA sind von Mensch zu Mensch verschieden. Gelingt es, Substanzen mit dem Erbmaterial an einem Tatort zu finden, kann diese Abfolge untersucht und mit der DNA verdächtiger Leute verglichen werden. Tschüss und bis zum nächsten Mal!

Informationen zum Video
24 Kommentare
  1. Serpil

    Hallo,
    in der 5. Aufgabe soll man nur die komplementäre Basensequenz zuordnen, es handelt sich hierbei nicht um eine besondere Sequenz (Eine RNA kann es nicht sein, weil in der Sequenz die Base Thymin enthalten ist.). Du hast absolut recht, wenn du erkennst, dass die letzte Basensequenz die gleiche Basenabfolge hat, wie der codierende Strang (das Molekül ist sozusagen nur andersherum). Genau aus diesem Grund ist diese Basensequenz auch richtig.
    LG

    Von Serpil Kilic, vor 10 Monaten
  2. Default

    Gut erklärt aber ich bin mir noch immer nicht sicher ob die 5. Aufgabe richtig ist!
    Der codierende Strang (5'=>3') hat komplementäre Basen zu dem codogenen Strang(3'=>5')...Ich verstehe jetzt nicht was mit der letzten Lösung gemeint ist, mRNA vlt.? Obwohl die hat ja genau die gleiche Basenabfolge wie der codierende Strang...

    Von Rokogvardijan, vor 10 Monaten
  3. Serpil

    Hallo Lena,
    die zur Wahl gestellten Optionen zeigen die gleiche DNA-Sequenz, einmal mit dem 3'-Ende am Anfang und einmal mit dem 5'-Ende am Anfang. Wenn du dir die Basensequenz aber als Molekül vorstellst, würde sich aufgrund der komplementären Eigenschaften das 3'-Ende an das 5'-Ende des codogenen Stranges anlagern. Das Molekül wird hierbei also von beiden Seiten betrachtet und haben bezüglich der Basenabfolge keine Unterschiede.
    LG

    Von Serpil Kilic, vor etwa einem Jahr
  4. 12193738 906446402767678 438695472293928138 n

    Ich glaube bei den Übungen ist die Lösung von 5 falsch. Der komplementäre Basenstrang muss doch mit 3' anfangen ?
    Sonst sehr hilfreiches Video!

    Von Lena Have., vor etwa einem Jahr
  5. Default

    Sehr hilfreich Danke :)

    Von Mandeep B., vor mehr als einem Jahr
  1. Default

    Sehr hilfreich. Vielen Dank

    Von Jasmin Abed, vor mehr als einem Jahr
  2. Anna maria

    Hallo, die Abblidungen der ersten Aufgabe sind aus dem Video übernommen. Aufgabe 2 reproduziert ein Beispiel aus dem Video. Vielleicht kann dir außerdem die Übung zu diesem Video:
    http://www.sofatutor.com/biologie/videos/dna-verpackung-und-chromatin?topic=260
    weiterhelfen.
    Melde dich gerne, falls du noch Fragen hast!

    Von Anna Maria Z., vor mehr als einem Jahr
  3. Nopic4

    Ich möchte mich bedanken für dieses sehr hilfreiche Video!

    Von Ali Taoutaoui, vor fast 2 Jahren
  4. Nadja

    Ja, genau :).
    Bei der PCR werden bestimmte Nukleotidsequenzen (DNA-Sequenzen), die den zu synthetisierenden DNA-Abschnitt flankieren bestimmt. Diese Nukleotidsequenzen, die den zu synthetisierenden Abschnitt flankieren, dienen der Erstellung von passenden Primersquenzen.
    Diese Primersequenzen (kurz Primer) “nutzt“ die DNA-Polymerase als Startpunkt für die Synthese des flankierten DNA-Abschnitts. Ich hoffe ich konnte dir helfen.

    Von Nadja B., vor fast 2 Jahren
  5. Default

    Danke mal dafür! Also ich hab das nicht direkt in einem Video gesehen, da wir das in der Schule im Bezug auf PCR behandeln und da von flankierender Sequenz die Rede ist, wusste ich nicht was ich damit anfangen soll. Also ist flankierend eben nur der DNA Abschnitt gemeint der z.b. Die STR-Sequenz "eingrenzt"??

    Von Annalena 5, vor fast 2 Jahren
  6. Nadja

    Hallo :),
    Stell dir einen DNA-Strang vor, diesen kann man in mehrere hintereinanderliegende Abschnitte unterteilen z.B.
    DNA-Abschnitt A - DNA-Abschnitt B - DNA-Abschnitt C.
    In diesem Beispiel wäre DNA-Abschnitt B von den DNA-Abschnitten A und C flankiert. Sie umgeben bzw. flankieren DNA-Abschnitt B.
    Wenn du mir sagst auf welches Video sich deine Frage bezieht, könnte ich vielleicht noch etwas genauer auf deine Frage eingehen.

    Von Nadja B., vor fast 2 Jahren
  7. Default

    Was ist eine flankierende DNA?

    Von Annalena 5, vor fast 2 Jahren
  8. Marcel

    Das 5. C-Atom trägt in der DNA den Phosphat-Rest (im Video als P), während das 3. C-Atom eine OH-Gruppe trägt. Wenn nun ein weiteres Zuckermolekül (Ribose) sich mit einem anderen Zuckermolekül verbindet, dann binden sie sich so, dass das P vom einem Zucker(am 5. C-Atom) eine Bindung mit der OH-Gruppe des anderen Zucker(3. C-Atom) eingeht. Die beiden Zucker lagern sich also untereinander an. Wenn das ganz viele Zuckermoleküle machen erhält man eine lange Kette an verbundenen Zuckermolekülen. Diese "Kette" hat dann einen Anfang und ein Ende. Am 5`-Ende ist das P vom 1. Zuckermolekül frei und am anderen Ende der Kette, am 3`-Ende ist die Oh-Gruppe vom letzten Zuckermolekül frei.

    Von Marcel Schenke, vor etwa 2 Jahren
  9. Marcel

    Hallo, ich versuche es dir nochmal zu schildern :)
    Wenn du dir den Zucker (Ribose) anschaust, dann siehst du eine Ring-Struktur. Stell dir den Zucker zunächst als Kette von 5 Kohlenstoffatomen vor, die sich dann zu einem Ring zusammen schließen. Die Kohlenstoffatome kannst du nun durchnummerieren von 1-5. Im Video bei 1:38 siehst du, dass zwischen dem 1. und dem 4. Kohlenstoffatom (C-Atom) sich ein Sauerstoff lagert und sich der Ring schließt. Das 5. C-Atom hängt am 4. C-Atom und ist nicht im Ring integriert. Nun wird es wichtig:

    Von Marcel Schenke, vor etwa 2 Jahren
  10. Default

    Ich versteh die Sache mit dem c 5' & c3' nicht .. :-(

    Von Catha222 1, vor etwa 2 Jahren
  11. Marcel

    Hallo :)

    Die Doppelhelix kann in verschiedenen Formen auftreten. Je nachdem wie die beiden Einzelstränge miteinander verwunden sind (also wie sie ineinander eingedreht sind). Eine Form der Doppelhelix ist die alpha-Helix.

    Von Marcel Schenke, vor etwa 2 Jahren
  12. Default

    Was ist der Unterschied zwischen Alpha Helix und Doppelhelix?

    Von Rankh699, vor etwa 2 Jahren
  13. Cimg7908

    Du hörst dich genauso an wie Rufus Beck! SUper video!!! VIElen dank

    Von Claralina, vor mehr als 2 Jahren
  14. Default

    Supertoll und einfach erklärt! Vielen Dank mein Bio-Test ist gerettet ;)

    Von Freilaura, vor fast 3 Jahren
  15. Marcel

    Hallo Laura :)
    Ja du hast vollkommen Recht. Bei der Darstellung der DNA (4:20) müsste das 3'-Ende am oberen Strang links sein und das 5'-Ende rechts (also an der Phosphatgruppe.

    Von Marcel Schenke, vor fast 3 Jahren
  16. Dsc00503

    Ein echt tolles Video, das sehr gut verständlich ist! :)
    Mir ist nur ein kleiner Fehler aufgefallen:
    bei der Bezeichnung von den DNA-Strang Enden wurde das 5'- und das 3'-Ende vertauscht. Das 3'-Ende zeigt dabei zu einer Phosphat-Gruppe und das 5'-Ende zu einem freien C-Atom, es müsste umgekehrt sein. :)

    Von Laura G., vor fast 3 Jahren
  17. Default

    wow echt ein tolles video!!

    Von Niek Haschemi, vor fast 3 Jahren
  18. Default

    Einfach top, vielen Dank :)

    Von Susanne W., vor etwa 3 Jahren
  19. Default

    Super tolles Video!!!
    Hat mir sehr geholfen!!
    Vielen, vielen Danke :)

    Von Isi95, vor mehr als 3 Jahren
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