Desoxyribonukleinsäure

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

• Desoxyribonukleinsäure als Google-Suchbegriff
• Desoxyribonukleinsäure in der Wikipedia
• Desoxyribonukleinsäure hier in bs-wiki.de mit Google
• Desoxyribonukleinsäure als Youtube-Video
• Quarks & Co: „Die Erbsubstanz – Der Baustein des Lebens“
• Versuchsanleitung zum Extrahieren der Erbinformationen einer Banane
• DNA darstellen aus Zwiebeln, Tomaten, Spinat, Leber, Erbsen, Hefe
• Die DNA-Analyse in der Bestimmung des Geschlechtes