Ihr gesamter genetischer Code, der Bauplan für Ihren Körper und alles, was darin besteht, besteht aus einer Sprache mit nur vier Buchstaben. DNA, das Polymer, aus dem der genetische Code besteht, ist eine Folge von Stickstoffbasen, die an einem Rückgrat aus Zucker- und Phosphatmolekülen hängen und zu einer Doppelhelix verdreht sind. Die Kette der Stickstoffbasen wird in einem System, das in seiner Einfachheit als elegant beschrieben wurde, in die Proteine und Enzyme übersetzt, aus denen alles Leben besteht.
Die vier Stickstoffbasen plus eine
Die vier Stickstoffbasen, aus denen die DNA besteht, sind Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Wenn die genetische Information auf RNA kopiert wird, ein ähnliches Molekül, das zur Bildung eines Proteins verwendet wird, wird Thymin durch die Base Uracil ersetzt. Im genetischen Code werden die Basen mit A, G, C, T und U abgekürzt. Adenin und Guanin werden von der Verbindung Purin abgeleitet und Cytosin, Thymin und Uracil werden von der einfacheren Verbindung Pyrimidin abgeleitet.
Der Pairing-Prozess
Um DNA zu replizieren oder DNA in RNA zu übersetzen, müssen Sie die Doppelhelix entpacken und eine exakte Kopie des Codes erstellen. Dazu werden die Stickstoffbasen streng gepaart, A bis T oder U und C bis G. Die Enden dieser Moleküle passen so zusammen, dass sich nur zwischen passenden Basen eine Wasserstoffbrücke, eine starke intermolekulare Kraft, ausbilden kann. Spezielle Proteine wandern den DNA-Strang auf und ab, was das Kopieren des genetischen Codes in RNA erleichtert, damit er entschlüsselt werden kann, um Proteine zu erzeugen.
Codierung für Aminosäuren
Nachdem die DNA in RNA übersetzt wurde, muss die Buchstabenfolge entschlüsselt werden. Die RNA wird zum Ribosom transportiert, der Organelle, die Proteine herstellt. Das Ribosom liest den genetischen Code in „Wörtern“ aus drei Stickstoffbasen, die Codons genannt werden. Spezielle Codons markieren den Anfang oder das Ende einer Sequenz. Die restlichen Codons repräsentieren jeweils eine Aminosäure, den Baustein von Proteinen. Es gibt 20 Aminosäuren und 64 mögliche Buchstabenkombinationen, sodass einige Aminosäuren durch mehr als ein Codon repräsentiert werden.
Gene und Proteine
Die Start- und Stoppcodons markieren den Anfang und das Ende eines Gens. Ein einzelnes Gen kodiert für ein einzelnes Protein, das zu einer Anordnung gefaltet werden kann, die als struktureller Teil des Organismus oder zu einem Enzym fungiert, einem spezialisierten Protein, das einen Prozess katalysiert. Der Mensch verfügt über zwischen 50.000 und 100.000 Gene, um alle Strukturen und Prozesse darzustellen, aus denen der Körper besteht und ihn funktionsfähig hält.