Ausschnitt aus Exon 1

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GCT
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CGT
TGA

Die Architektur
der DNA

Eine Reise von der Doppelhelix bis zur einzelnen Wasserstoffbrücke – gesteuert allein durchs Scrollen.

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Zoomstufe 1 / 5 – Molekülebene

Die Doppelhelix

Die DNA besteht aus zwei Strängen, die gegenläufig (antiparallel) umeinander gewunden sind. Das namensgebende Rückgrat aus Zucker (Desoxyribose) und Phosphat ist bei beiden Strängen chemisch identisch – nur die innen liegenden Basen unterscheiden sich von Position zu Position.

Durchmesser
≈ 2 nm
Windung
≈ 3,4 nm bzw 10,4 Basenpaare
Abstand Basenpaare
≈ 0,34 nm
Kleine Furche
≈ 1,2 nm
Große Furche
≈ 2,2 nm

Zoomstufe 2 / 5 – Chromosomenebene

Vom Chromosom zum Gen

Die DNA liegt im Zellkern nicht als freier Faden vor. Sie ist um Histonproteine gewickelt und beim Menschen in 46 Chromosomen (23 Paare) verpackt. Jedes Chromosom enthält Millionen von Basenpaaren – und auf ihm verteilt liegen tausende Gene.

Jedes Chromosom besitzt einen kurzen Arm (p) und einen langen Arm (q), die am Zentromer zusammentreffen. Exons – die codierenden Abschnitte eines Gens – liegen Über das ganze Chromosom verteilt und wechseln sich mit nicht-codierenden Introns ab.

Chromosomen
46 (23 Paare)
Chr. 11 Länge
ca. 135 Megabasen
Exons je Gen
≈ 8 Exons
Kodierender Anteil
ca. 1,5 % der DNA

Zoomstufe 3 / 5 – Genom-Abschnitte

Aufbau in Segmenten

Linear betrachtet ist die DNA nicht durchgehend „aktiv". Codierende Abschnitte (Exons) wechseln sich mit nicht-codierenden Introns ab; regulatorische Bereiche wie Promotoren bestimmen, wann und wie oft ein Gen abgelesen wird.

Der weit größte Teil des menschlichen Genoms ist nicht-codierend – die eigentlichen Gene machen nur einen kleinen Anteil aus.

Zoomstufe 4 / 5 – Basensequenz

Basenpaare & Codons

Innerhalb eines codierenden Abschnitts wird die Sequenz in Dreiergruppen gelesen – sogenannten Codons. Jedes Codon steht für eine bestimmte Aminosäure oder markiert Start bzw. Stop der Übersetzung in ein Protein.

Zoomstufe 5 / 5 – Chemische Struktur

Ein einzelnes Basenpaar

Auf molekularer Ebene paaren sich Basen nach festen Regeln: Adenin mit Thymin Über zwei, Guanin mit Cytosin Über drei Wasserstoffbrücken. Diese Spezifität ist die Grundlage für die originalgetreue Verdopplung der DNA bei jeder Zellteilung.