Lehrbuch der Biochemie: Biomoleküle: Nukleinsäuren

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[Bearbeiten] Nukleinsäuren

Der Ausdruck Nukleinsäuren ist die chemische Sammelbezeichnung für DNS (Desoxyribonukleinsäure) und RNS (Ribonukleinsäure). Die DNS ist der Träger der Erbinformation, welche durch Basen in einem Triplet codiert werden. Die RNS hingegen ist an der Übertragung und Umsetzung der Informationen der DNS beteiligt. Nukleinsäuren bestehen aus Nukleotid-Untereinheiten, die wiederum aus jeweils einer Nukleobase, einer Phosphatgruppe und einer Pentose (Ribose bei RNA und Desoxyribose bei DNA) aufgebaut sind. Die Bindung zwischen den Nukleotiden erfolgt zwischen dem Zucker des einen mit dem Phosphat des folgenden Nukleotids.

[Bearbeiten] DNS (en.: DNA)

Die DNS kommt in jeder Zelle im Kern als Doppelhelix vor, auf der durch die Nukleobasen Adenin (A), Cytosin (C), Guanin (G) und Thymin (T) die Erbinformation codiert ist. Auf den beiden Strängen der DNS liegen sich jeweils zwei bestimmte Basen gegenüber; d. h. Adenin liegt Thymin, und Guanin, Cytosin gegenüber. Auf dem codogenen Strang, dem Strang an dem die Transkription, also das Ablesen der Erbinformation, stattfindet, codieren drei Basen für eine Aminosäure.

Einschub: Replikation (Vervielfältigung der DNS)

Jeder Zellteilung (Poliferation) geht eine Kernteilung (Mitose) voraus, wobei die DNS verdoppelt wird. Dabei spricht man von der Replikation. Die DNS besteht aus zwei komplementären Strängen, wobei sich, wie oben beschrieben, die Basenpaare gegenüberliegen. Bei der Replikation werden diese Stränge durch das Enzym Helicase gespalten wodurch zwei DNS-Einzelstränge entstehen. An diesen Strängen wird dann von dem Enzym DNS-Polymerase von 5' nach 3' synthetisiert, wodurch zwei neue identische DNS-Doppelstränge entstehen. An dem Strang, bei dem von 3' nach 5' synthetisiert werden muss werden zwischen den Basen Okasaki-Fragmente eingesetzt, welche die Basen verbinden. Die Replikation verläuft also semikonservativ, was bedeutet das an jedem Strang eine Hälfte bestehen bleibt wobei die andere neu hinzukommt. Es entstehen also zwei DNS mit einem Mutter- und einem Tochterstrang (Schematisch: DNS1: alt-neu; DNS2: neu-alt)

[Bearbeiten] RNS (en.: RNA)

Es gibt verschiedene Arten von RNS wie z. B. die m-RNS (m=messager). Diese ist ein Einzelstrang, der bei der Proteinbiosynthese die Information der DNS aus dem Kern an das raue Endoplasmatische Reticulum (ER) bringt. Sie entsteht bei der Transkription, bei der ein bestimmtes Gen vom codogenen Strang der DNS abgelesen wird. Dabei wird statt des Thymin (T) bei einer RNS immer Uracil (U) eingebaut. Nun gelangt sie durch die Poren des Zellkerns an die Ribosomen des ER, wobei t-RNSs (t=transfer), welche aussehen wie Kleeblätter, wobei sie, in diesem Bilde gesprochen, auf dem oberen Blatt ein, für die am Stil gebundene Aminosäure, spezifisches Triplet gebunden haben, an sie anhaften und so eine Polypeptitkette entsteht, die zu einem Enzym oder einem Protein heranwächst.

siehe auch: RNA-Verarbeitung und Proteinbiosynthese