Die Struktur der DNA

Die Struktur der DNA

Die Hälfte der DNA jedes Menschen stammt von der Mutter und die andere Hälfte vom Vater. Schauen wir uns genauer an, wie das unter dem Mikroskop aussieht. 

Die Zerlegung der DNA: Von der Doppelhelix zu den Nukleotiden

Unsere Körper bestehen aus über 30 Milliarden Zellen. Das Hauptquartier der Zelle ist der Kern. Nicht jede einzelne Zelle hat einen Kern, rote Blutkörperchen haben das zum Beispiel nicht. Aber fast alle unsere Zellen haben einen Kern und dort wird DNA gespeichert. 

Bild Angepasst vom Owensboro Community and Technical College

DNA nimmt die Form einer Doppelhelix an – stellen Sie sich zwei lange (ungebundene!) Schnürsenkel vor, die über ihre gesamte Länge zusammengepresst und dann um Ihren Finger gewickelt sind. Jeder der beiden Schnürsenkel besteht aus einer Reihe von kleinen Blöcken, die Nukleotide genannt werden. Es gibt vier Nukleotidtypen, abgekürzt: A, T, G und C. Die gleichen vier Nukleotide erscheinen immer wieder in verschiedenen Reihenfolgen, um die Gesamtheit Ihrer individuellen DNA-Sequenz zu bilden.

In unserer „Gebrauchsanleitung“, können Sie sich die DNA als den Text vorstellen, der im Handbuch geschrieben ist, das vom Körper gelesen wird, um aus Ihnen, das zu machen was Sie sind. Nukleotide sind das Alphabet, das verwendet wird, um diesen Text zu schreiben. Nukleotide sind die Buchstaben. Jeder Satz von drei aufeinanderfolgenden Buchstaben wird Codon genannt – ähnlich wie Wörter. Gruppen von Codons machen Sätze und alle zusammen, den gesamten Text – all Ihre DNA zusammen – bildet die ganze Anleitung. 

Wenn Sie die zwei Schnürsenkel nebeneinander halten, passt ein A immer zu einem T; ein G wird immer mit einem C übereinstimmen. Wenn Sie sich also einen Schnürsenkel anschauen, wissen Sie bereits, was zum anderen passt – überall wo ein A zu finden ist, ist auf der anderen Seite ein T zu sehen, und andersherum genauso.  Ebenso findet man beim G auf der anderen Seite immer ein C; und vice versa. 

Ungefähr 99,9% dieser sehr langen Sequenz sind bei jedem Menschen auf der Welt identisch. Die 0,1%, die von Person zu Person variieren, tragen den Teil der Gebrauchsanleitung, die uns einzigartig macht – von den verschiedenen Farben unserer Haut bis zu unserer Größe und darüber hinaus. 

DNA organisieren: Von Histonen zu Chromosomen 

Das menschliche Genom enthält etwa 3 Milliarden Nukleotidpaare – das sind zwei sehr lange Schnürsenkel! Weil dies die Bedienungsanleitung für uns ist, ist es äußerst wichtig, dass sie gut organisiert sind und sich nicht verheddern. Es gibt eine Reihe von Organisationsebenen, hier lernen wir aber nur einige kennen.

Da die DNA-Stränge sehr lang sind, werden Segmente um Proteine gewickelt, die Histone genannt werden, ähnlich einer Garnspule. Diese Spulen werden dann in Chromosomen verpackt. Betrachten Sie es als eine Art Bedienungsanleitung, deren Text so lang ist, dass er in vielen Bänden veröffentlicht werden muss – jedes Band ist ein Chromosom.  

Die Weitergabe von DNA, jeweils ein Chromosomen nach dem anderen

Menschen haben 23 Chromosomenpaare. Oder, wenn wir uns unsere Bedienungsanleitung anschauen, zwei Ausgaben der 23-Band-Bedienungsanleitung. Für jedes Band der Reihe oder jedes Chromosom erhalten wir eine der beiden Ausgaben unserer Mutter und eine der beiden Ausgaben unseres Vaters, die sie wiederum von ihren Eltern bekommen haben. DNA-Tests wie MyHeritage DNA können Ihnen dabei helfen herauszufinden, welche Ausgaben Sie von Ihren Eltern erhalten haben.

Übrigens ist dies auch der Grund, warum Ihre Ethnizitätsschätzung sich von der Ihrer Geschwister unterscheidet! Beispiel: wenn Ihre Mutter 50% Japanerin und 50% Irin ist, und Ihr Vater 50% Italiener und 50% Skandinavier, könnten Sie am Ende hauptsächlich japanisch-italienisch sein, wohingegen Ihre Schwester eher irisch-skandinavisch sein könnte. Natürlich sind die Unterschiede in der Regel nicht so dramatisch. Aber es ist möglich, sogar wahrscheinlich, dass Geschwister zumindest geringfügig unterschiedliche Prozentsätze verschiedener Ethnien in ihrer DNA geerbt haben.

Wahrscheinlicher ist, dass wenn Ihre Mutter zu 40% Irisch und zu 60% Skandinavisch ist, Sie 30% Irisch und 20% Skandinavisch sind (bis zu 50% Ihrer eigenen Ethnien stammen von Ihrer Mutter), während Ihr Bruder 50% Skandinavier und 0% Ire sein kann (immer noch 50% seiner eigenen Ethnien von Ihrer Mutter). So erhalten zwei leibliche Geschwister unterschiedliche Ethnizitätsschätzungen. Die Hälfte Ihrer gesamten Ethnien stammt von jedem Elternteil, aber Sie haben nicht unbedingt die Hälfte deren Ethnien bekommen.

Mit den meisten vererbbaren Eigenschaften funktioniert das genauso, nicht nur mit der ethnischen Zugehörigkeit. Wenn ein Elternteil sehr groß und das andere sehr klein ist, haben Sie und Ihre Geschwister wahrscheinlich verschiedene Kombinationen der Größe Ihrer Eltern geerbt, weshalb Sie alle unterschiedliche Größen haben, auch wenn Ihre Größengene alle vom gleichen ursprünglichen Pool stammen. Sie haben einfach verschiedene Kombinationen aus den verfügbaren genetischen Optionen erhalten.

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