Die DNA einfach und verständlich erklärt

Das gesamte Erbgut, die DNA (desoxyribonucleic acid) eines Menschen, steckt in jeder menschlichen Zelle. Gebündelt ist dieses Erbgut innerhalb der Zelle (egal ob Muskel-, Herz- oder Gehirnzelle) in den Chromosomen. 46 solcher Chromosomen (23 Chromosomenpaare) weist jeder Mensch im Normalfall auf. Das Chromosomenpaar, das unser Geschlecht entscheidet, besteht dabei bei Frauen aus zwei XX-Chromosomen, bei Männern aus einem X- und einem Y-Chromosom.

Im Inneren der fadenförmigen Chromosomen befindet sich die DNA . Vorstellen kann man sich die DNA wie eine in sich gewundene doppelte Leiter. Würde man diese „Leiter“ auseinander ziehen, so betrüge ihre Länge rund einen Meter achtzig. Die jeweils 23 Chromosomenpaare von der Mutter und vom Vater ermöglichen eine immer neue Durchmischung der Erbsubstanz. Die Chromosomen werden also bei jedem Kind neu durchmischt.

Die Veränderung der DNA kann mit Hilfe von Genanalysen untersucht werden. Im deutschen Sprachgebrauch wird auch oft der deutsche Fachbegriff DNS benutzt, was für Desoxyribonukleinsäure steht.

A, T, G und C: Eine „eintönige“ Buchstabensuppe?

Jedes Chromosom enthält diese DNA. Sie besteht aus einem Zuckerrest, der Desoxyribose, sowie jeweils vier Basen, die Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin heißen. Der gesamte genetische Code- also jedes einzelne menschliche Gen- ist aus unendlich vielen verschiedenen Kombinationen dieser vier Basen zusammengesetzt. Unseren genetischen Bauplan kann man sich also wie eine Buchstabensuppe vorstellen, allerdings einer recht unvollständigen, weil sie lediglich die Buchstaben A, T, G und C enthält.

Zu 99 Prozent sind wir alle gleich!

Denn, wenn auch das menschliche Genom schon vor einigen Jahren entschlüsselt werden konnte, ist der Großteil der Funktion der DNA noch immer unklar. Diese Strukturen werden als „Pseudogene“ bezeichnet. Übrigens unterscheiden wir uns lediglich in einem Prozent genetisch voneinander, 99 Prozent der Erbsubstanz sind bei jedem Menschen identisch.

Proteine: Die Dienstboten im Organismus

Die Gene zeichnen sich für jede einzelne Funktion im menschlichen Organismus verantwortlich. Sie üben diese aber nicht direkt aus, sondern haben dafür „Dienstboten“, die Proteine. Diese Eiweißbausteine werden innerhalb der Zelle gebildet und zwar im Kraftwerk der Zellen, den Mitochondrien. Jedes Protein besteht aus 20 Aminosäuren. Diese Aminosäuren innerhalb der Proteine sind letztlich für die gewünschte Funktion des Proteins verantwortlich. Sie helfen bei der Blutbildung ebenso wie beim Aufbau der Muskeln, der Haare und Nägel und aller anderen Vorgänge im menschlichen Organismus.

Die elektronische Post der DNA

Damit nun ein Protein entstehen kann, spaltet sich der Doppelstrang der DNA aufgrund eines bestimmten Signals in zwei Stränge auf, die gewünschte Information wird auf einen Botenstrang, die sogenannte messenger-RNS (auch als „Boten-RNS“ bezeichnet) aufgebracht.

Ins Informationszeitalter übersetzt bedeutet dies: Sie sind die Chefin eines Unternehmens und benötigen ein bestimmtes Produkt aus dem Lager, das aber erst noch hergestellt werden muss. Also senden Sie eine E-Mail an die Produktion, die sich sofort daran macht, das gewünschte Produkt zu erzeugen. Die E-Mail, die diesen Prozess in Gang setzt, ist die messenger-RNS.

Die messenger-RNS (Ribonukleinsäure) kann als die „kleine“ Schwester der DNA bezeichnet werden. Bei ihr handelt es sich um Einzelstränge, deren einzige Aufgabe darin besteht, Informationen in die Mitochondrien zu tragen, um dort ein bestimmtes Protein zu erzeugen. Danach stirbt diese bestimmte RNS wieder ab und wird erneut gebildet, wenn wieder ein bestimmtes Protein benötigt wird. Die Entstehung dieser RNS wird in der Fachsprache als „kodieren“ bezeichnet.

DNA: Emsige Arbeitsbiene

Derartige Prozesse laufen zu Hunderttausenden ununterbrochen im menschlichen Organismus ab. Und damit das einwandfrei funktioniert, muss sich die Doppelhelix in den Zellen, die DNA ununterbrochen teilen. Dabei werden immer neue Doppelstränge in unterschiedlichen Zusammensetzungen gebildet, die jeweils für ein bestimmtes Protein kodieren.