Das Spiel mit dem Erbgut:Von der DNS zum Gen zum Protei

Auch wenn die Wissenschaftler nun die Reihenfolge der vier Basen in unserer DNS, den Buchstaben, aus denen das Alphabet des Lebens besteht, kennen - die Funktion der über 30 000 Gene, die darin versteckt sind, haben sie dann noch lange nicht verstanden.

Das menschliche Erbgut besteht aus Desoxyribonucleinsäure, DNS (oder englisch DNA).

Es handelt sich um langkettige, fadenförmige Moleküle. Zwei Stränge bilden zusammen die so genannte Doppelhelix. Diese Makromoleküle drehen sich zu den Chromosomen zusammen.

Alle Chromosomen - die Zahl variiert zwischen den Tier- und Pflanzenarten - bilden zusammen das Genom, die Gesamtheit der Erbinformation eines Organismus. Es ist die Anleitung, wie aus einer befruchteten Eizelle ein Lebewesen wird.

Jeder DNS-Einzelstrang besteht aus miteinander verknüpften Untereinheiten, den so genannten Nucleotiden. Diese bestehen - egal ob bei Mensch, Tier oder Pflanze -aus einer der vier Basen Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) oder Cytosin (C) sowie einem Zucker- und Phosphatmolekül.

Vier Buchstaben bilden das Alphabet des Lebens

Die vier Basen bilden die "Buchstaben" im "Alphabet des Lebens". Sie sind die Schrift, mit der die Erbinformation festgehalten wird.

Die DNS des Menschen formt 46 Chromosomen, zwei davon, das X- und Y-Chromosom werden auch Gonosomen genannt. Sie entscheiden darüber, ob das Geschlecht eines Lebewesens männlich oder weiblich ist.

Einzelne Abschnitte der DNS bilden Gene, die den Bauplan für Eiweiße enthalten.

Das Erbgut des Menschen besteht aus etwa 3,2 Milliarden genetischen "Buchstaben". Etwa die Hälfte des "Textes" besteht aus monotonen Wiederholungen der gleichen Basen-Sequenzen.

Zwei Prozent der DNS besteht aus Genen

Lediglich zwei Prozent, so schätzen die Wissenschaftler nach der Entschlüsselung des menschlichen Erbguts jetzt, bilden tatsächlich Gene, die für Proteine zur Steuerung der Körperfunktionen kodieren.

Von diesen Genen besitzt der Menschen 26 000 bis knapp 40 000. Der Rest der DNS besteht aus so genannten nicht-kodierenden genetischen Sequenzen. Sinn und Zweck dieser Abschnitte sind noch ungeklärt.

Die von den Genen kodierten Eiweiße oder Proteine stecken hinter den chemischen Reaktionen unseres Stoffwechsels, unserer Muskelbewegungen, oder der Weiterleitung von Informationen über die Nerven.

Je nach der Funktion einer Zelle werden andere Gene - und in der Folge dann andere Proteine - aktiv, während der Rest des Bauplans - auch des "kodierenden" Teils - ruht.

Welche Sequenz bildet welche Gene?

Auch wenn die Reihenfolge der Basen in der DNS des Menschen bekannt ist, wissen die Forscher noch lange nicht, welche Sequenz welche Gene bildet. Und wenn ein Gen bestimmt wurde, so müssen die Forscher meist noch seine Funktion klären. Viele Gene können zusammenarbeiten, sich gegenseitig verstärken oder auch hemmen.

Da in jeder einzelnen Zelle alle Chromosomen enthalten sind, ist es mit der richtigen Technik möglich, aus einer beliebigen Zelle ein neues Lebewesen zu schaffen, welches dem Spender der Zelle genetisch gleicht (Klon). Das Schaf Dolly wurde beispielsweise aus einer Euterzelle eines anderen Schafes kloniert.

Damit aus einer spezialisierten Körperzelle ein vollständiger Organismus entstehen kann, wird das Erbgut aus dieser Zelle in eine Eizelle gesetzt, deren eigene DNS entfernt wurde. Der vollständige Chromosomensatz des "Spenders" ersetzt den Chromosomensatz der befruchteten Eizelle, der ja normalerweise jeweils zur Hälfte von der Mutter und vom Vater stammt.

Die Genforscher: HUGO und Celera

Die Methoden der Genforscher

Was sind die Ziele?

Von der DNS zum Gen zum Protein

Zur SZ-Startseite
Jetzt entdecken

Gutscheine: