DNA
primäre Struktur
DNA hat nur 4 nucleosides aus das es wählen kann. Deoxyadenosine, deoxyguanosine, deoxycytidine, and deoxythymidine. Jedes nucleoside besteht aus deoxyribose Sugar und einer Base. Der Zucker ist immer gleich und nur die Base unterscheidet sich.
Sekundäre Struktur
Die Sekundärstruktur der DNA beschreibt, wie sich die beiden DNA-Stränge Sugar and Base räumlich anordnen. Sie sind über hydrongen bonds mit einander verbunden.
Tertiäre Struktur
Die Tertiärstruktur der DNA beschreibt die räumliche Faltung und Verpackung der Doppelhelix im Zellkern. Das Bild zeigt den Wirkmechanismus von Topoisomerase II (Topo II) einem Enzym,das dafür sorgt, dass sich die DNA nicht zu stark verdrillt (supercoiling) und verhindert Verwicklungen bei zB Replikation oder Transkription.
RNA
Die primäre Struktur von RNA ist wie bei DNA außer, dass ribose der Zuckeranteil ist und nicht deoxyribose und uracil ersetzt thymine als einer der Bases. Die Messengerrna mRNA überträgt den Bauplan für ein Protein aus dem Zellkern zum Ribosom. Transferrna tRNA transportiert die richtigen Aminosäuren zum Ribosom. Die Ribosomrna rRNA
Transkription und Translation
- Ein Abschnitt der DNA (GEN) wird aufgeklappt
- Transkription: An einem Strang der DNA wird eine mRNA Kopie erstellt
- mRNA geht aus dem Zellkern ins Zytoplasma, wo sie von Ribosomen „gelesen“ wird.
- Ribosom liest die mRNA Codon für Codon (jeweils 3 Basen = 1 Codon).
- Zu jedem Codon passt eine tRNA mit einer bestimmten Aminosäure. Die tRNA erkennt das Codon über ihr Anticodon.
- Ribosom verknüpft die Aminosäuren zu einer wachsenden Kette (über Peptidbindungen).
- Ribosom bewegt sich entlang der mRNA zur nächsten Stelle → neue tRNA kommt → neue Aminosäure wird angehängt.
Während dieses Prozesses kann es zu Fehlern kommen weil zum Beispiel ein Enzym etwas falsch macht und dadurch kommt es zu Krankheiten/Gen Mutationen wie Albino.
Genetic Engineering
Gene können isoliert, verändert und in schnell wachsende Zellen eingeschleust werden, damit diese gezielt gewünschte Proteine produzieren. Man kann menschliche Gene in Bakterien einschleusen, um z. B. Proteine wie Insulin in großen Mengen herzustellen. Dafür nutzt man sogenannte Vektoren (z. B. Plasmide), die das Gen in die Bakterienzelle einschleusen. Ein Vektor ist ein DNA-Träger, der fremde Gene in Zellen einschleust, damit diese dort vermehrt oder exprimiert werden.