Big Bang HTL 4, Schulbuch

Biomoleküle 2 Biochemie und Biotechnologie (IV. Jahrgang, 7. Semester) 33 Die zwei Stränge der DNA sind gegenläufig, also das 3´ Ende des einen Strangs paart mit dem 5´ Ende des Gegenstrangs. Abb. 2.50: Schema der DNA Struktur An der Außenseite liegen bei der DNA die stark hydrophilen Phosphate, die hydrophoberen Basen liegen innen und sind dort gut geschützt. Deshalb ist die DNA ein extrem stabiles Molekül. Der DNA-Doppelstrang faltet sich zu einer Doppel- helix, deren Struktur von Rosalin Franklin, James Watson und Francis Crick von 1950 geklärt wurde und eine entschei- dende Rolle in der Funktion der DNA spielt. ( F24 ) Auch die RNA bildet eine Helix, die allerdings nur aus einem Strang besteht und deshalb auch instabiler ist. Nukleinsäuremoleküle können mehrere cm lang werden und sind so die größten natürlich vorkommenden Moleküle. DNA-Moleküle sind in der Regel um ein Vielfaches länger als RNA-Moleküle. Auf der DNA ist die Information für alle menschlichen Pro- teine gespeichert und zwar in der Abfolge der Basen im Molekül . Dies macht aber nur einen kleinen Teil der DNA aus, die genauen Funktionen der übrigen Bereiche, wie z. B. Steuer- und Regelungsaufgaben, sind zum Teil noch unbe- kannt. Beim Menschen besteht die DNA aus 3,3 Milliarden Basenpaaren, würde man diese in einem Buch abdrucken würde man 3500 Bände zu etwa 500 Seiten benötigen ( F26 ). Wie ist jetzt aber die Information für die Proteine, die ja aus 20 verschiedenen Bausteinen bestehen, mit nur 4 verschiedenen Basen verschlüsselt? Die Erklärung dazu findest du in Kapitel 5. Da die DNA den Zellkern nicht verlassen kann, wird die In- formation für ein Protein zuerst in die RNA übersetzt, diese verlässt dann den Zellkern. Wie genau aus der Information auf der DNA bzw. RNA ein Protein entsteht, erfahrt ihr in Kapitel 5. ( F25 ) Abb. 2.51: RNA- Helix (Schema) Die Frau hinter der DNA-Struktur Viele kennen Bilder der DNA-Struktur als Doppelhelix. Einige wenige haben vielleicht auch schon von James Watson und Francis Crick gehört die gemeinsam mit Maurice Wilkins 1962 den Medizin-Nobelpreis für die Entdeckung eben die- ser Struktur erhalten haben. Kaum jemand jedoch weiß, dass Rosalind Franklin, eine der begabtesten Wissenschaft- lerinnen des 20. Jahrhunderts an dieser Entdeckung wesent- lich beteiligt war. Obwohl von ihr als Mädchen in den 1930er Jahren etwas an- deres erwartet wurde setzte sie sich gegen den Willen ihres Vaters durch und wurde Naturwissenschaftlerin. Auch an der Universität musste sie sich in einer von Männern domi- nierten Welt behaupten. So durfte sie als Frau am King’s College nicht die Cafeteria benutzen sondern musste den Campus für das Mittagessen verlassen. Trotz aller Erschwer- nisse machte sie selbstständig, mit der Hilfe des Studenten Raymond Gosling jene Experimente, die Watson und Cricks Theorie der DNA-Doppelhelix belegten. Berühmt wurde ihr „Foto Nr. 51“, das mit Röntgenbeugung an einem DNA-Kris- tall erzeugt worden war. Ohne ihr Einverständnis gelangte dieses Foto zu Watson und spielte eine wesentliche Rolle beim Beweis der DNA-Struktur. Rosalind Franklin starb be- reits 1953 an Krebs. Der Nobelpreis kann jedoch nur an le- bende Wissenschaftler verliehen werden. Viele zweifeln aber an, ob sie den Nobelpreis bekommen hätte, auch wenn sie 1962 noch am Leben gewesen wäre. i Abb. 2.52: Rosalind Franklin und ihr „Foto Nr. 51“ Bearbeite die folgenden Aufgaben mit Hilfe der Informationen aus dem Buch! Nenne die drei Bausteine von DNA bzw. RNA und erkläre ihre Verknüpfung zu einem Nukleotid. L Erstelle eine Liste aller Unterschiede zwischen DNA und RNA. L Ergänze den fehlenden 2. Strang des folgenden DNA-Moleküls: 5´-ATGCCTGGATCGATGG-3´ L 2 F27 A1 F28 A2 F29 A2 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv