Wie ist die DNA aufgebaut? 07:24 min

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!