Desoxyribonukleinsäure: Unterschied zwischen den Versionen

Aus BS-Wiki: Wissen teilen
Wechseln zu: Navigation, Suche
 
(28 dazwischenliegende Versionen von 3 Benutzern werden nicht angezeigt)
Zeile 2: Zeile 2:
 
__TOC__
 
__TOC__
  
==Allgemein==  
+
DNA ist die international gebräuchliche Abkürzung für engl. '''D'''eoxyribo'''n'''ucleic '''a'''cid, deutsche Bezeichnung '''D'''esoxyribo'''n'''uklein'''s'''äure, Abk. '''DNS'''.
 +
 +
== Aufbau der DNS-Stränge ==
  
Aufbau der DNA-SträngeDie DNA (Desoxyribonucleinacids) ist unterteilt in einzelne Abschnitte, den Genen. Diese speichern sämtliche Erbinformationen einer Zelle und einigen Viren. Hierbei spielen die Aminosäuren eine entscheidende Rolle, denn je nach ihrer Anordnung setzen sich die Informationen zusammen. Eine falsche Anordnung einer Aminosäure kann schon einen Gendefekt und somit genetisch bedingte Krankheiten hervorrufen.  
+
Die DNS ist unterteilt in einzelne Abschnitte, den Genen. Diese speichern sämtliche Erbinformationen einer Zelle und einigen Viren. Hierbei spielen die [[Aminosäuren]] eine entscheidende Rolle, denn je nach ihrer Anordnung setzen sich die Informationen zusammen. Eine falsche Anordnung einer Aminosäure kann schon einen Gendefekt und somit genetisch bedingte Krankheiten hervorrufen.
 +
[[Bild:DNS.gif|thumb|342px|Basenpaare als "Treppenstufen einer Wendeltreppe"]]
 +
DNS bestehen aus drei Komponenten: Basen, Zucker und [[Phosphat]]. Ein DNS-Strang ist wie folgt aufgebaut: Die basischen [[Aminosäuren]] '''A'''denin, '''G'''uanin, '''C'''ytosin und '''T'''hymin sind in unterschiedlicher Reihenfolge angeordnet. Jede Base ist mit einem [[Phosphat]]rest verbunden, die ihrerseits mittels eines Zuckermoleküls miteinander verknüpft sind. Die spezifische Sequenz der [[Aminosäuren]] ist u.a. für die individuellen Erbinformationen wichtig. Eine DNS besteht in der Natur meist aus zwei in Helixform umeinander gewundenen Strängen.  
  
 +
===Basenpaare===
  
DNA bestehen aus drei Komponenten Basen, Zucker und Phosphor. Ein DNA-Strang ist wie folgt aufgebaut: Die basischen Aminosäuren Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin sind in unterschiedlicher Reihenfolge angeordnet. Jede Base ist mit einem Phosphormolekül verbunden, die ihrerseits mittels eines Zuckermoleküls miteinander verknüpft sind. Die spezifische Sequenz der Aminosäuren ist u.a. für die individuellen Erbinformationen wichtig. Eine DNA besteht in der Natur meist aus zwei in Helixform umeinander gewundene Stränge. Bei dieser Doppelstrang-DNA müssen die Basen beider Stränge genau zueinander passen (komplementär sein). Die Basenpaare sind über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden.  
+
Bei der Doppelstrang-DNS müssen die Basen beider Stränge genau zueinander passen (komplementär sein). Die Basenpaare Thymin-Adenin und Guanin-Cytosin sind hierbei über [[Wasserstoffbrücke]]n miteinander verbunden.
 +
 +
Unsere Erbsubstanz sieht damit einer Wendeltreppe ähnlich: Dabei kann man sich
 +
die Basen als Treppenstufen, Zucker und [[Phosphat]] als Treppengeländer vorstellen.
  
Basenpaare:
+
==Wissenschaftlicher Nutzen==
 +
====Kriminalbiologie, DNS-Überführung von Kriminellen (Mordfälle, Vergewaltigungen)====
  
Thymin-Adenin
+
Hierbei wird aus Material wie z.B. Haare oder Blut, welche am Tatort gefunden wurden, die DNS isoliert und mit der DNS der Verdächtigen verglichen. Somit kann, wie beim Vaterschaftstest, nahezu hundertprozentig sicher festgestellt werden, ob sich der Verdächtige am Tatort befand. Gleiches auch bei Vergewaltigungen, hier wird die DNS aus Spermaspuren isoliert, auch so kann ein Täter überführt werden.
  
Guanin-Cytosin
 
  
==Wissenschaftlicher Nutzen==
+
====Vaterschaftstest====
 
====Kriminalbiologie, DNA Überführung von Kriminellen (Mordfälle/ Vergewaltigungen)====
 
  
Hierbei wird aus Material wie z.B. Haare oder Blut, welche am Tatort gefunden wurden, die DNA isoliert und mit der DNA der Verdächtigen verglichen. Somit kann, wie beim Vaterschaftstest, nahezu hundertprozentig sicher festgestellt werden, ob sich der Verdächtige am Tatort befand. Gleiches auch bei Vergewaltigungen, hier wird die DNA aus Spermaspuren isoliert, auch so kann ein Täter überführt werden.  
+
Bei Vaterschaftstests werden 16 einzelne Genabschnitte (Allele) des Kindes und des Vaters auf Übereinstimmungen geprüft. Stimmen diese überein, so liegt eine Vaterschaft vor, im umgekehrten Fall, das Gegenteil. Diese Methode des Abstammungsgutachten liefert ein fast hundertprozentig richtiges Ergebnis.  
  
 +
Hilfsmittel zur Untersuchung von genetischen und Infektionskrankheiten (Römpp)
  
====Vaterschaftstest====
 
  
Bei Vaterschaftstests werden 16 einzelne Genabschnitte (Allele) des Kindes und des Vaters auf Übereinstimmungen geprüft. Stimmen diese überein, so liegt eine Vaterschaft vor, im umgekehrten Fall, das Gegenteil. Diese Methode des Abstammungsgutachten liefert ein fast hundertprozentig richtiges Ergebnis.
+
====DNS-Fingerprint-Analyse====
  
 +
Bei dem Fingerprint, oder genetischer Fingerabdruck, wird die Wiederholung einer Sequenz auf einem gen untersucht. Jeder Mensch hat eine für sich typische Wiederholung und somit einen einmaligen "Fingerabdruck". Anders als bei der DNS-Analyse können hier keine Rückschlüsse auf eventuelle Krankheiten geschlossen werden.
  
Hilfsmittel zur Untersuchung von genetischen und Infektionskrankheiten (Römpp)
 
  
 +
====Archäologie und Evolutionsforschung, Eismumien====
 +
[[Bild:Oetzi1.jpg|thumb|300px|"Ötzi"]]
  
====DNA-Fingerprint-Analyse====
+
Lange Zeit hielt sich bei Archäologen die Hoffnung, man könne die DNS der alten ägyptischen Mumien mittels PCR (Polymerase-Chain-Reaction dt. Polymerase-[[Kettenreaktion]]) vervielfältigen und somit beispielsweise verwandtschaftliche Beziehungen der Toten nachweisen. Diese Hoffnung wurde zerstört, als man herausfand, dass DNS eine [[Halbwertszeit]] hat und je nach Temperatur, Säuregehalt und Feuchtigkeit, mehr oder weniger schnell zerfällt.
  
Bei dem Fingerprint, oder genetischer Fingerabdruck, wird die Wiederholung einer Sequenz auf einem gen untersucht. Jeder Mensch hat eine für sich typische Wiederholung und somit einen einmaligen "Fingerabdruck". Anders als bei der DNA Analyse können hier keine Rückschlüsse auf eventuelle Krankheiten geschlossen werden.  
+
Allerdings ist die DNS der sog. Eismumien, wie "Ötzi", besonders gut erhalten, die diese unter Druck bei extrem niedrigen Temperaturen konserviert wurden. Solch erhaltene DNS kann selbst Jahrtausende später noch verwertet werden.
  
 +
====Bestimmung des Geschlechtes====
  
====Archäologie und Evolutionsforschung Eismumien====
+
Die Gesellschaft kennt zwei Geschlechter, Mann und Frau; die Biologie oder Psychologie des Menschen ist jedoch nicht ganz so starr in den uns bekannten Kategorien verhaftet. Nicht nur in der griechischen Mythologie gibt es die Figur des Hermaphroditus, der als Zwitter geboren wurde und nachdem heute in der Natur doppelgeschlechtliche Wesen benannt sind. Verstärkt nennt man heute auch Menschen mit nicht eindeutigen anatomischen Geschlechtsmerkmalen Hermaphroditen (Intersexualität) - ein Phänomen, das spätestens mit dem Roman "Middlesex" von Jeffrey Eugenides mehr Aufmerksamkeit gefunden hat.
[[Bild:Oetzi1.jpg|thumb|400px|"Ötzi"]]
+
Mit der PCR-Methode, wie sie auch Grundlage für die DNA-Analyse zum Zwecke der Abstammungstest oder Vaterschaftstest ist, kann man die Gene der X und Y Chromosomen genauer untersuchen und Gendefekte, unter denen die Betroffenen gegebenenfalls leiden, identifizieren.
  
"Ötzi"Lange Zeit hielt sich bei Archäologen die Hoffnung, man könne die DNA der alten ägyptischen Mumien mittels PCR (Polymerase-Chain-Reaction dt. Polymerase Kettenreaktion) vervielfältigen und somit beispielsweise verwandtschaftliche Beziehungen der Toten nachweisen. Diese Hoffnung wurde zerstört, als man herausfand, dass DNA eine Halbwertszeit hat und je nach Temperatur, Säuregehalt und Feuchtigkeit, mehr oder weniger schnell zerfällt.  
+
{{cb|-|-|374}}
 +
{{www}}
 +
* [http://www.wdr.de/tv/applications/fernsehen/wissen/quarks/pdf/Quarks_Erbsubstanz_cwdr2003.pdf Quarks & Co: „Die Erbsubstanz – Der Baustein des Lebens“]
 +
* [http://www.conatex.com/mediapool/betriebsanleitungen/BAD_1043837.pdf Versuchsanleitung zum Extrahieren der Erbinformationen einer Banane]
 +
* [http://www.fdb.uni-bonn.de/fdb/Workshop/GenPra/DNA%20darstellen%20AB.pdf DNA darstellen aus Zwiebeln, Tomaten, Spinat, Leber, Erbsen, Hefe]
 +
* [http://www.dna-planet.de/Die-DNA-Analyse-Bestimmung-des-Geschlechtes.htm Die DNA-Analyse in der Bestimmung des Geschlechtes]
  
Allerdings ist die DNA der sog. Eismumien, wie "Ötzi", besonders gut erhalten, die diese unter Druck bei extrem niedrigen Temperaturen konserviert wurden. Solch erhaltene DNA kann selbst Jahrtausende später noch verwertet werden.
+
[[Kategorie:Chemie]][[Kategorie:Biologie]]

Aktuelle Version vom 28. Februar 2016, 20:02 Uhr

DNA

DNA ist die international gebräuchliche Abkürzung für engl. Deoxyribonucleic acid, deutsche Bezeichnung Desoxyribonukleinsäure, Abk. DNS.

Aufbau der DNS-Stränge

Die DNS ist unterteilt in einzelne Abschnitte, den Genen. Diese speichern sämtliche Erbinformationen einer Zelle und einigen Viren. Hierbei spielen die Aminosäuren eine entscheidende Rolle, denn je nach ihrer Anordnung setzen sich die Informationen zusammen. Eine falsche Anordnung einer Aminosäure kann schon einen Gendefekt und somit genetisch bedingte Krankheiten hervorrufen.

Basenpaare als "Treppenstufen einer Wendeltreppe"

DNS bestehen aus drei Komponenten: Basen, Zucker und Phosphat. Ein DNS-Strang ist wie folgt aufgebaut: Die basischen Aminosäuren Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin sind in unterschiedlicher Reihenfolge angeordnet. Jede Base ist mit einem Phosphatrest verbunden, die ihrerseits mittels eines Zuckermoleküls miteinander verknüpft sind. Die spezifische Sequenz der Aminosäuren ist u.a. für die individuellen Erbinformationen wichtig. Eine DNS besteht in der Natur meist aus zwei in Helixform umeinander gewundenen Strängen.

Basenpaare

Bei der Doppelstrang-DNS müssen die Basen beider Stränge genau zueinander passen (komplementär sein). Die Basenpaare Thymin-Adenin und Guanin-Cytosin sind hierbei über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden.

Unsere Erbsubstanz sieht damit einer Wendeltreppe ähnlich: Dabei kann man sich die Basen als Treppenstufen, Zucker und Phosphat als Treppengeländer vorstellen.

Wissenschaftlicher Nutzen

Kriminalbiologie, DNS-Überführung von Kriminellen (Mordfälle, Vergewaltigungen)

Hierbei wird aus Material wie z.B. Haare oder Blut, welche am Tatort gefunden wurden, die DNS isoliert und mit der DNS der Verdächtigen verglichen. Somit kann, wie beim Vaterschaftstest, nahezu hundertprozentig sicher festgestellt werden, ob sich der Verdächtige am Tatort befand. Gleiches auch bei Vergewaltigungen, hier wird die DNS aus Spermaspuren isoliert, auch so kann ein Täter überführt werden.


Vaterschaftstest

Bei Vaterschaftstests werden 16 einzelne Genabschnitte (Allele) des Kindes und des Vaters auf Übereinstimmungen geprüft. Stimmen diese überein, so liegt eine Vaterschaft vor, im umgekehrten Fall, das Gegenteil. Diese Methode des Abstammungsgutachten liefert ein fast hundertprozentig richtiges Ergebnis.

Hilfsmittel zur Untersuchung von genetischen und Infektionskrankheiten (Römpp)


DNS-Fingerprint-Analyse

Bei dem Fingerprint, oder genetischer Fingerabdruck, wird die Wiederholung einer Sequenz auf einem gen untersucht. Jeder Mensch hat eine für sich typische Wiederholung und somit einen einmaligen "Fingerabdruck". Anders als bei der DNS-Analyse können hier keine Rückschlüsse auf eventuelle Krankheiten geschlossen werden.


Archäologie und Evolutionsforschung, Eismumien

"Ötzi"

Lange Zeit hielt sich bei Archäologen die Hoffnung, man könne die DNS der alten ägyptischen Mumien mittels PCR (Polymerase-Chain-Reaction dt. Polymerase-Kettenreaktion) vervielfältigen und somit beispielsweise verwandtschaftliche Beziehungen der Toten nachweisen. Diese Hoffnung wurde zerstört, als man herausfand, dass DNS eine Halbwertszeit hat und je nach Temperatur, Säuregehalt und Feuchtigkeit, mehr oder weniger schnell zerfällt.

Allerdings ist die DNS der sog. Eismumien, wie "Ötzi", besonders gut erhalten, die diese unter Druck bei extrem niedrigen Temperaturen konserviert wurden. Solch erhaltene DNS kann selbst Jahrtausende später noch verwertet werden.

Bestimmung des Geschlechtes

Die Gesellschaft kennt zwei Geschlechter, Mann und Frau; die Biologie oder Psychologie des Menschen ist jedoch nicht ganz so starr in den uns bekannten Kategorien verhaftet. Nicht nur in der griechischen Mythologie gibt es die Figur des Hermaphroditus, der als Zwitter geboren wurde und nachdem heute in der Natur doppelgeschlechtliche Wesen benannt sind. Verstärkt nennt man heute auch Menschen mit nicht eindeutigen anatomischen Geschlechtsmerkmalen Hermaphroditen (Intersexualität) - ein Phänomen, das spätestens mit dem Roman "Middlesex" von Jeffrey Eugenides mehr Aufmerksamkeit gefunden hat. Mit der PCR-Methode, wie sie auch Grundlage für die DNA-Analyse zum Zwecke der Abstammungstest oder Vaterschaftstest ist, kann man die Gene der X und Y Chromosomen genauer untersuchen und Gendefekte, unter denen die Betroffenen gegebenenfalls leiden, identifizieren.

Im Chemiebuch ...
findest Du weitere Informationen
zum Thema Desoxyribonukleinsäure:
Chemie FOS-T

auf Seite
-

Chemie heute

auf Seite
-

Elemente Chemie

auf Seite
374

Weblinks