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schwierig. Praktisch ist die eine Verdrillung der DNS wohl nur zu verhindern, wenn ab und zu einmal ein Strang bricht, die DNS entdrillt und dann wieder der Strangbruch geschlossen wird. Internet-Links: sehr gute dynamische Darstellung (Animation) (in Deutsch): http://www.johnkyrk.com/DNAreplication.de.html) ( http://www.maxanim.com) - 258 - (c,p) 2008 lsp: dre
7.7. Realisierung der Erbinformationen Über die Art der übertragenen Informationen haben wir uns schon sehr früh Gedanken gemacht. Aus logischen Gesichtspunkten heraus, konnten wir das von der Natur verwendete Prinzip verstehen. Auch wie die Information abgespeichert ist und wie sie verdoppelt wird, ist uns nun klar. Aber wie wird aus einer abstrakten Nucleotidsequenz ein biologisches Merkmal Ein heute unter Biochemikern als 1.Hauptsatz der Molekularbiologie gehandeltes zentrales Dogma ("Ein-Gen-ein-Protein"-Prinzip) lässt sich schematisch so darstellen: Bis zu diesem Modell war es ein langwieriger, schwerer Weg mit vielen natürlichen und künstlichen Hindernissen (40iger Jahre). Die heutigen Forschungsergebnisse bestätigen dieses Modell weitestgehend. Interpretieren wir die Aussagen des Schema's. Die Replikation od. Selbstverdopplung der DNS haben wir gerade in Kapitel 7.6. besprochen. Sie produziert das genetische Material für die Tochterzellen. Das Leben basiert auf Proteinen, die entweder die Strukturen (z.B. Kollagen, Aktin + Myosin, …) oder die Funktionen in Prozessen (Enzyme, Biokatalysatoren) bestimmen. Hier kommt die RNS (Ribonucleinsäure) ins Spiel. Sie ist der Mittler zwischen Nucleinbase-Welt und Protein-Welt. Für die Produktion von Mikro- od. Makromolekülen brauchen die Zellen Enzyme ( D 1.1. Enzyme und enzymatische Reaktionen). Diese sind größtenteils aus Polypeptidketten (Aminosäureketten) zusammengesetzt. Die Informationen zum Bau solcher Enzyme sind auf der DNS gespeichert. Für die Struktur- und Funktions- Eiweiße sind die Erbinformationen auf den Strukturgenen gespeichert. Oftmals unterscheidet davon die Regulatorgene, die Proteine codieren, deren vorrangige Aufgabe in der Regulation und Steuerung der verschiedensten Stoffwechsel- und Vererbungsvorgänge zu suchen sind. Die Umsetzung der genetischen Information in konkrete Proteine ist prinzipiell immer gleich. Regulatorgene stehen eher für veränderliche / dynamische Merkmale. Aus der Kenntnis der Vererbung bestimmter Merkmale / Fähigkeiten des Organismus bzw. der Zelle und der Lokalisation eines entsprechenden Gen's für dieses Merkmal auf der DNS entstand die: Ein-Gen-Ein-Enzym-These (BEADLE und TATUM (1941)). Folgt man dieser These, dann wird durch jeweils ein Gen die Information für den Bau eines Enzyms repräsentiert. Letztendlich bestimmt das Enzym od. auch das entstandene Struktur-Protein dann ein konkretes Merkmal der Zelle / des Organismus. Im obigen Schema ist mit roten (unterbrochenen) Pfeilen dar 2. Hauptsatz der Molekularbiologie gekennzeichnet. Nach diesem ist zwar die Rückwandlung von RNS zu DNS möglich (reverse Transkription) – nicht aber die Umwandlung von Proteinen in RNS oder DNS. Da kommen wir auf unser – am Anfang des Abschnittes (<strong>Genetik</strong>) formulierte Prinzip der Vererbung von Regeln – zurück. Es wird nicht die spezielle Eigenschaft selbst vererbt, sondern das Mittel, um diese Eigenschaft zu erreichen. Das Hilfsmittel sind zumeist eben diese Enzyme. Enzyme sind diejenigen Stoffe, die den Stoffwechsel in bestimmte Richtungen drängen. Heute ist diese These durch viele aktuelle Forschungen eingeschränkt. So weis man, das ein Gen ohne weiteres einige, mehr oder weniger gleiche, Enzyme kodieren kann. Andere Enzyme werden wieder aus Polypeptidketten zusammengesetzt, die von verschiedenen Genen - 259 - (c,p) 2008 lsp: dre
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