Was ist die DNA?

Wissen Sie, was das Rückgrat der DNA ausmacht?

Die berühmte Doppelhelix?

Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.

Was ist DNA?

Desoxyribonukleinsäure (DNA) ist eine Chemikalie, die im Zellkern vorkommt und die „Anweisungen“ für die Entwicklung und Funktion lebender Organismen enthält.

Es wird oft mit einer Reihe von Bauplänen verglichen, da es die Anweisungen zum Erstellen von Zellen enthält.

Diese Anweisungen sind in Segmente entlang eines DNA-Strangs unterteilt und werden Gene genannt.,

Gene sind eine DNA-Sequenz, die für die Produktion eines Proteins kodiert und erbliche Eigenschaften wie Augenfarbe oder Persönlichkeitsverhalten steuert.

Proteine bestimmen den Typ und die Funktion einer Zelle, sodass eine Zelle weiß, ob es sich um eine Hautzelle, eine Blutzelle, eine Knochenzelle usw. handelt., und wie man seine entsprechenden Aufgaben ausführt.

Andere DNA-Sequenzen sind für strukturelle Zwecke verantwortlich oder sind an der Regulation und Verwendung genetischer Informationen beteiligt.

Struktur der DNA

Die Struktur der DNA kann mit einer Leiter verglichen werden.,

Es hat ein abwechselndes chemisches Phosphat – und Zuckerrückgrat, das die „Seiten“ der Leiter bildet.

(Desoxyribose ist der Name des Zuckers, der im Rückgrat der DNA gefunden wird.)

(Eine Gruppierung wie diese von einem Phosphat -, einem Zucker und einer base macht eine Untereinheit der DNA genannt, ein Nukleotid.)

Diese Basen bilden die „Sprossen“ der Leiter und sind an dem Rückgrat befestigt, an dem sich die Desoxyribose – (Zucker -) Moleküle befinden.,

Die chemischen Basen sind durch Wasserstoffbrücken miteinander verbunden, aber die Basen können sich nur mit einem bestimmten Basenpartner verbinden – Adenin und Thymin verbinden sich miteinander und Cytosin und Guanin verbinden sich miteinander.

Die Anordnung dieser Basen ist sehr wichtig, da dies bestimmt, was der Organismus sein wird – eine Pflanze, ein Tier oder ein Pilz.

Dies nennt man genetische Kodierung. Zum Beispiel könnte eine Seite der DNA den genetischen Code von AAATTTCCCGGGATC haben. Seine komplementäre Seite müsste dann TTTAAAGGGCCCTAG sein.,

Obwohl die Form der DNA oft als Leiter beschrieben wird, handelt es sich nicht um eine gerade Leiter.

Es ist nach rechts verdreht, wodurch die Form des DNA-Moleküls zu einer rechtshändigen Doppelhelix wird. Diese Form ermöglicht es, eine große Menge genetischer Informationen auf sehr kleinem Raum zu „stopfen“.

Wenn Sie jedes DNA-Molekül von Ende zu Ende in einer Zelle aneinanderreihen, wäre der Strang sechs Fuß lang.

DNA repliziert sich selbst

Bevor sich eine Zelle teilen und eine neue Zelle bilden kann, muss sie zuerst ihre DNA duplizieren.

Dieser Prozess wird als DNA-Replikation bezeichnet.,

Wenn es Zeit ist zu replizieren, brechen die Wasserstoffbrücken, die die Basenpaare zusammenhalten, so dass sich die beiden DNA-Stränge abwickeln und trennen können.

Die spezifische Basenpaarung bietet DNA die Möglichkeit, exakte Kopien von sich selbst zu erstellen. Jede Hälfte der ursprünglichen DNA hat noch eine Basis, die an ihr Zuckerphosphat-Rückgrat gebunden ist.

Ein neuer DNA-Strang wird durch ein Enzym namens DNA-polymerase. Es liest den ursprünglichen Strang und passt komplementäre Basen an den ursprünglichen Strang an.

(Das Zucker-Phosphat-Rückgrat kommt mit den neuen Basen.,)

Neue Stränge heften sich an beide Seiten der ursprünglichen DNA an und bilden zwei identische DNA-Doppelhelices, die aus einem ursprünglichen und einem neuen Strang bestehen. Bitte beachten Sie, dass die obige Erklärung der DNA-Replikation stark vereinfacht ist.

Wie DNA verwendet wird

Alle Lebewesen-Pflanzen, Tiere und Menschen – leiten DNA in Form von Chromosomen von den Eltern an die Nachkommen weiter.

Beim Menschen werden 23 Chromosomen von der Mutter und 23 Chromosomen vom Vater weitergegeben, wodurch das Kind 46 Chromosomen erhält.,

Chromosomen tragen Gene von den Eltern, aber nicht alle Gene eines Elternteils werden mitgeschickt.

Für jedes Kind werden verschiedene Sätze von Genen von den Eltern weitergegeben, was zu einer einzigartigen DNA für jedes Kind führt. Dies bedeutet, dass, obwohl der genetische Code für alle Menschen zu 99,9% identisch ist, niemand genau den gleichen DNA-Code hat, außer im Fall von echten eineiigen Zwillingen.

Wenn Sie dies wissen, kann DNA verwendet werden, um Menschen in verschiedenen Situationen zu identifizieren. Dieses Feld ist als Forensik bekannt.,

DNA wird häufig verwendet, um Verbrechen zu lösen, indem Opfer und Verdächtige identifiziert und gleichzeitig unschuldige Menschen als mögliche Tatverdächtige ausgeschlossen werden.

Es wird auch verwendet, um familiäre Beziehungen zu beweisen oder zu widerlegen, vermisste Personen zu identifizieren und die Opfer von Katastrophen zu identifizieren, die nicht mehr physisch identifizierbar sind.,

Und da DNA in einer Vielzahl von menschlichen Geweben und Flüssigkeiten wie Haaren, Urin, Blut, Samen, Hautzellen, Knochen, Zähnen und Speichel gefunden werden kann, hilft es erheblich bei der Identifizierung, wenn andere Methoden wie Fingerabdrücke und Zahnstruktur nicht mehr verwendbar sind.

Der medizinische Bereich verwendet auch DNA. Jetzt, da Ärzte zumindest teilweise verstehen, wie DNA funktioniert, hat die moderne Medizin Fortschritte bei der Identifizierung von Krankheiten und der Suche nach Heilmitteln gemacht.

Viele Krankheiten, wie Mukoviszidose, sind Erbkrankheiten, was bedeutet, dass sie vom Elternteil an den Nachwuchs weitergegeben werden.,

Durch einen Blick auf die DNA eines Individuums können Ärzte feststellen, was die Krankheit ist oder wie anfällig eine Person oder ihre Kinder für eine bestimmte Krankheit sind. Ärzte untersuchen auch, wie sich Zellen mit geschädigter DNA vermehren, um Heilmittel oder Behandlungen für Krankheiten wie Krebs und Tumore zu finden.

Aber Wissen über DNA wird nicht nur beim Menschen verwendet. Lebensmittelwissenschaftler verwenden DNA-Informationen, um Pflanzen zu verbessern und neue Nahrungsquellen zu entwickeln.,

Pflanzenzüchter wählen Pflanzen aus, die hohe Futtererträge erzielen, resistent gegen Schädlinge sind und Umweltbelastungen besser vertragen als ähnliche Pflanzensorten.

Dies ist besonders wichtig in Gebieten mit schlechten Wachstumsbedingungen und / oder einer großen Bevölkerung. Es gab jedoch eine wachsende Debatte darüber, ob diese genetisch veränderten Nahrungsquellen für den menschlichen Verzehr sicher und gesund sind oder nicht

DNA Science Project

Erstellen Sie ein DNA-Modell

Um weiter zu verstehen, wie DNA strukturiert ist, bauen Sie ein Modell davon auf., Dies ist ein vereinfachtes Modell der DNA, aber es wird Ihnen immer noch die allgemeine Vorstellung davon geben, wie sich Zucker, Phosphatgruppen und Basen miteinander verbinden, um die berühmte Doppelhelixform der DNA zu erhalten. Sie können ein Modell aus einer Vielzahl von Materialien. Hier ist, wie Sie es mit Süßigkeiten tun können.

Was Sie Brauchen:

• Rot und schwarz hohl lakritze sticks
• Gummy bears
• String
• Zahnstocher
• Kleine weiß marshmallows

Was Sie Tun:

1. Cut die rot und schwarz lakritze sticks in einem zoll streifen.,
2. Machen Sie zwei gleiche Längen Lakritzstränge, indem Sie die Lakritzstücke auf die Schnur einfädeln und die roten und schwarzen Stücke abwechseln.
3. Sammle vier verschiedene Farben von Gummibärchen, Marshmallows und Zahnstochern.
4. Paar zwei farben der gummibärchen zusammen und dann paar zwei andere farben zusammen. Zum Beispiel könnten rote und orangefarbene Gummipaare zusammen gepaart werden, und grüne und gelbe werden zusammen gepaart.
5. Nimm einen Gummibärchen und fädle ihn auf den Zahnstocher., Fädeln Sie den Marshmallow so auf den Zahnstocher, dass er sich in der Mitte des Zahnstochers und neben dem Gummibärchen befindet. Fädeln Sie den ergänzenden Gummibärchen so auf den Zahnstocher, dass er sich neben dem Marshmallow befindet. Sie sollten jetzt einen Zahnstocher mit einem Gummibärchen-Marshmallow-Gummibärchen darauf haben.
6. Wiederholen Sie Schritt fünf, um mehr Gummibärchen-Marshmallow-Zahnstocher herzustellen, und stellen Sie sicher, dass die Gummibärchen mit ihren Komplementärfarben übereinstimmen. Machen Sie so viele dieser Zahnstocher, wie Sie rote Stücke auf einem Ihrer Lakritzsträhnen haben.,
7. Nehmen Sie einen Lakritzstrang und befestigen Sie die Gummibärchen-Marshmallow-Zahnstocher daran und verbinden Sie einen dieser Zahnstocher an jedem der roten Stücke am Strang. Nehmen Sie dann den zweiten Lakritzstrang und verbinden Sie ihn mit der anderen Seite der Zahnstocher. Verbinden Sie die Zahnstocher wieder mit den roten Lakritzstücken. Sie sollten mit einer „Leiter“ enden, wobei die roten und schwarzen Lakritzständer die Seiten der Leiter bilden und die Gummibärchen-Marshmallow-Zahnstocher die Sprossen der Leiter bilden.,
8. Halten Sie Ihre Bonbonleiter hoch und drehen Sie die Oberseite gegen den Uhrzeigersinn, um der Leiter Drehungen hinzuzufügen.

Was ist passiert:

Sie haben gerade ein Bonbon-Modell eines DNA-Strangs erstellt. Das rote Lakritz repräsentiert die Zuckerdesoxyribose, das schwarze Lakritz die Phosphatgruppen und zusammen das Zuckerphosphat-Rückgrat der DNA.

Die Gummibärchen repräsentieren die Basen, die den Code der DNA bilden. Die vier verschiedenen Farben werden verwendet, um die vier verschiedenen Basen in DNA darzustellen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C)., Es spielt in Ihrem Modell keine Rolle, wie viel von einer Basis Sie verwenden oder wo sie sich im Strang befindet, aber es ist wichtig, dass die Basen korrekt gepaart sind: A mit T und G mit C. (In der realen DNA spielt die Reihenfolge eine Rolle, da dies bestimmt, welche Art von Organismus es ist und wie funktional es sein wird.)

Der Marshmallow zwischen den Gummibärchen repräsentiert die Wasserstoffbrücken, die die Basen verbinden. Dies ist der Punkt, an dem die DNA-Stränge während der Replikation auseinanderbrechen und an dem der neue Strang mit dem ursprünglichen Strang verbunden ist.,

Das Drehen der Leiter oben gegen den Uhrzeigersinn verleiht dem DNA-Modell seine wahre Form: eine rechtshändige Doppelhelix.

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