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DNS

Englische Abkürzung für Deoxyribonucleic acid (dt. Desoxyribonukleinsäure); siehe unter DNA.

International übliche Abkürzung für die englische Bezeichnung Desoxyribonucleinacid. Der deutsche Begriff DNS (Desoxyribonukleinsäure) wird kaum mehr verwendet, um eine Verwechslung mit dem Domain Name System (DNS) des Internets zu vermeiden. Die Struktur der DNA wurde 1953 von den Biologen James Watson (*1928) und Francis Crick (1916-2004) aufgeklärt, die im Jahre 1962 dafür mit Maurice Wilkins (1916-2004) den Nobelpreis für Medizin erhielten.

Der Name ergibt sich aus den Anfangsbuchstaben der DNA-Grundbausteine Desoxyribose (eine aus fünf Kohlenstoff-Atomen bestehende Zuckerart, eine Pentose), Phosphorsäure und vier Basen, welche die Nukleinsäure ergeben. Die DNA ist ein Kettenmolekül in den Zellkernen aller pflanzlichen, pilzlichen, tierischen und menschlichen Organismen, das als Träger von Erbinformationen zur Aufrechterhaltung sämtlicher biologischer Lebensvorgänge dient und vererbt wird. Die Gene zeichnen für jede einzelne Funktion in einem Organismus, wie zum Beispiel Zellteilung oder Stoffwechsel verantwortlich.

Das gesamte Erbgut nennt man Genom, ein Gen hingegen ist ein kleiner Abschnitt in der DNA-Kette mit unterschiedlichem Umfang. Jedes Gen ist für bestimmte Funktionen mittels verschiedener Proteine (Eiweiße) verantwortlich. Zum Beispiel ist das OCA2-Gen für fast alle menschlichen Augenfarben verantwortlich. Das Genom enthält die Informationen zur Herstellung einer RNA (engl. Ribonucleic acid = Ribonukleinsäure RNS). Im Gegensatz zur DNA liegt die RNA nicht als Doppelhelix, sondern als einzelner Strang vor. Die Aufgabe der RNA ist, die in der DNA gespeicherte Information „abzulesen“ und in Proteine umzuwandeln. Beim Hausbau kann man den Bauplan als DNA und die danach arbeitenden Handwerker als RNA bezeichnen.

DNA - Doppel-Helix

Aufbau der DNA

Die Gene bilden ein langes Kettenmolekül, das aus zwei gegenläufigen DNA-Einzelsträngen in Form einer schraubig verdrehten Strickleiter aufgebaut ist, die auch Doppel-Helix (hélix = Windung) genannt wird. Diese werden als Chromosom (Farbkörper) bezeichnet. Dies kann man sich als eine extrem lange, dünne Strickleiter vorstellen. Die Länge der DNA in einer menschlichen Zelle beträgt knapp zwei Meter (siehe Graphik ganz unten). Da ein Mensch aus rund 100 Billionen körpereigenen Zellen besteht (davon 25% Blutzellen, die keinen Zellkern haben) beträgt die gesamte Länge der DNA in einem Menschen 150 Milliarden Kilometer, das sind also rund tausend Mal die Entfernung von der Erde zur Sonne mit rund 150 Millionen Kilometer.

Die beiden Seiten der Leiter (die Stangen) werden „Stränge“ genannt. Diese bestehen aus Phosphorsäure- und Zuckermolekülen (Desoxyribose), das sind die vier Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Je zwei gegenüberliegende werden als Basenpaar bezeichnet. Ein Basenpaar ist die kleinste Informationseinheit der DNA. Die Verbindung der Paare ist die „Sprosse“ der Leiter, wobei es nur zwei verschiedene Paare gibt, die wie Schlüssel und Schloss zusammen passen. A und T bilden das eine Paar sowie C und G das andere Paar. Wenn also zum Beispiel auf dem einen Strang die einzelnen Moleküle einen DNA-Abschnitt „TAACGCCCTTA“ ergeben, dann ergibt dies auf dem gegenüberliegenden Strang die Folge „ATTGCGGGAAT“. 

Die Graphik oben zeigt einen Abschnitt eines DNA-Stranges. Eine Phosphorsäurester- und eine Zucker-Einheit bilden das Rückgrat eines Moleküls (Teil des blauen Bandes). Gemeinsam mit einer Base bilden diese drei Einheiten ein Nukleotid (rote Ellipsen). Die zwei Nukleotide (Ellipsen) ergeben ein Makromolekül der Nukleinsäureart Desoxyribonukleinsäure. Neben ihrer Aufgabe als Informationsspeicher können die als „Schlüsselmoleküle des Lebens“ geltenden Nukleinsäuren auch als...

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Dominik Trick

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Dominik Trick
Technischer Lehrer, staatl. geprüfter Sommelier, Hotelfachschule Heidelberg

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