Im heutigen Medcast dreht sich alles um die Nukleinsäure DNA und RNA.

Viel Spaß!

In den Medien hört man immer wieder von DNA und den erstaunlichen Möglichkeiten wie Genmanipulation und Klonierung, die damit in Verbindung stehen.

Die Bedeutung der DNA wurde aber viele Jahre unterschätzt, denn lange sprach man den komplexen Proteinen größere Wichtigkeit zu.

Erst im 20. Jahrhundert konnte Oswald T. Avery belegen, dass die DNA Träger der Erbinformation ist.

Doch was genau ist DNA und was RNA?

Lasst uns im Folgenden dem spannenden Rätsel auf dem Grund gehen.

Man kann sagen, Nukleinsäuren sind aus Nukleotiden zusammengesetzte Makromoleküle.

Sie werden auch Polynukleotide genannt.

Um diese abstrakte Definition zu verstehen, werden wir sie nun Schritt für Schritt durchsprechen.

Erstens, das Nukleotid.

Die Bausteine der Nukleinsäuren sind Nukleotide.

Nukleotide bestehen immer aus einer organischen Base, einem Zucker, welcher eine Pentose darstellt,

und mindestens einer Phosphatgruppe.

Der fertige Baustein für die Nukleinsäuresynthese ist ein Nukleotid mit drei Phosphatgruppen.

Die Base ist entweder ein Polyn oder Pyrimidin-Deliwat.

Die wichtigsten Pyrimidine sind Adenin, Boanin und Hypoxantin.

Die wichtigsten Pyrimidine sind Zytosin, Tymin und Uracin.

Als Zucker wird für die Nukleinsäuren entweder im Falle der RNA die Beta-Deribose oder im

Falle der DNA die 2-Desoxy-Beta-Deribose verwendet.

Eine Untereinheit vom Nukleotid ist das Nukleosid.

Das Nukleosid besteht nur aus Base und Pentose.

Nochmal zur Erinnerung, aus was besteht ein Nukleotid?

Genau, aus einer Base, einer Pentose und mindestens einem Phosphat.

Zwischen Base und Pentose besteht eine N-Glycosidische Bindung mit dem 1-C-Atom der Pentose und dem

ersten Stickstoffatom des Pyrimidins bzw. dem neunten Stickstoffatom des Purins.

Die Pentose und die Phosphatgruppe gehen miteinander eine Esterbindung ein.

In den meisten Fällen ist diese Esterbindung zwischen dem 5-C-Atom der Pentose und dem

Phosphat.

Erinnern wir uns erneut an die Definition.

Nukleinsäuren sind aus Nukleotiden zusammengesetzte Makromoleküle.

Sie werden auch Polynukleotide genannt.

Was Nukleotide sind, haben wir nun bereits geklärt.

Jetzt stellt sich uns jedoch die Frage, wie werden die Nukleotide untereinander verbunden,

sodass Polynukleotide entstehen?

Die Antwort lautet über Phosphor-D-Esterbrücken.

Durch einen nukleophilen Angriff bildet sich ein 3-Fosfad-Ester sowie ein 5-Fosfad-Ester

aus.

Das heißt, ein Phosphatrest ist sowohl mit der 5-Position des Zuckers eines Mononukleotids

als auch mit der 3-Position des Zuckers des nächsten Mononukleotids verknüpft.

So besitzen Polynukleotide immer ein 5-Fosfad und ein 3-Hydroxyl-Ende.

Zweitens die DNA.

Nach diesem Prinzip werden in unserem Körper lange Ketten gebaut.

Verwenden wir als Basen Adenin, Thymin, Cytosin oder Guanin und als Zucker die 2-Desoxybetaderibose,

so entsteht unsere DNA, die Desoxyribonukleinsäure.

Sie ist Träger der Erbinformation bei Menschen und den meisten Spezies.

Außerdem liegt sie in unserem Zellkern, das Doppelhelix vor.

Wie war das jetzt noch gleich mit dieser Doppelhelix?

Ganz einfach.

Zwei Polynukleotidketten lagern sich nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten aneinander an.