DNA

Die DNA (Desoxyribonukleinsäure, englisch deoxyribonucleic acid) ist das Molekül, das die genetische Information nahezu aller Lebewesen speichert und weitergibt. Sie liegt in Zellen typischerweise als Doppelhelix vor, deren Struktur 1953 von James Watson und Francis Crick unter Nutzung von Röntgenbeugungsdaten Rosalind Franklins aufgeklärt wurde.

Struktur #

Doppelhelix und Basenpaarung #

Die DNA besteht aus zwei gegenläufigen Strängen aus Zucker-Phosphat-Rückgraten, die durch Wasserstoffbrücken zwischen komplementären Basenpaaren verbunden sind: Adenin paart stets mit Thymin, Guanin stets mit Cytosin. Diese Komplementarität ist die Grundlage der originalgetreuen Verdopplung des Erbguts bei der Zellteilung.

Von der DNA zum Protein #

Die in der DNA gespeicherte Information wird über die Transkription in Boten-RNA (mRNA) umgeschrieben und anschließend an Ribosomen in Proteine übersetzt (Translation) – ein Prozess, der als „zentrales Dogma der Molekularbiologie“ bezeichnet wird.

Anwendungen #

Auf dem Verständnis der DNA-Struktur beruhen zentrale Verfahren der modernen Medizin und Forensik, etwa Gentests, DNA-Fingerprinting zur Täteridentifikation sowie neuere Gentechnik-Methoden wie CRISPR/Cas9 zur gezielten Veränderung von Erbgut.

Einordnung #

Die Aufklärung der DNA-Struktur zählt zu den bedeutendsten wissenschaftlichen Durchbrüchen des 20. Jahrhunderts und begründete die moderne Molekularbiologie. Der entscheidende Beitrag Rosalind Franklins, deren Röntgenbeugungsaufnahme „Photo 51“ zentral für die Strukturaufklärung war, wurde erst nach ihrem Tod umfassend gewürdigt; sie erhielt anders als Watson, Crick und Wilkins keinen Nobelpreis, da dieser nicht posthum verliehen wird.