Warum ist DNA der Bauplan des Lebens?

Jeder lebende Organismus ist für seine Existenz von seinen Proteinen abhängig. In vielen Organismen bilden Proteine ​​die eigentliche Struktur des Lebewesens, aber auch in Pflanzen – wo die Strukturen sind mehr aus Zucker aufgebaut – Proteine ​​erfüllen die Funktionen, die es einem Organismus ermöglichen, wohnen.

Jede Art von Organismus und jedes Organ innerhalb eines komplexen Organismus wird durch die Proteine ​​definiert, aus denen er besteht. Was auch immer die Proteine ​​in einem Lebewesen organisiert, liefert die Blaupause für den Aufbau dieses Organismus.

Also: Was ist die Blaupause der Lebensdefinition? Es ist DNA. DNA liefert in der Biologie die Blaupause für Informationen zum Aufbau aller Proteine ​​in jedem Lebewesen auf der Erde.

Um die Blaupause des Lebens zu definieren, müssen wir mit der Struktur dieser Blaupause beginnen. DNA ist ein langes, doppelsträngiges Molekül, das aus zwei einzelnen umeinander gewickelten Molekülketten besteht. Jeder Strang besteht aus einer Reihe von Basen, die durch ein Rückgrat von Zuckermolekülen miteinander verbunden sind.

Es gibt vier verschiedene Basen: Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Sie werden sehr häufig einfach mit ihren Anfangsbuchstaben bezeichnet: A, G, C und T.

Die Reihenfolge dieser Basen auf einem DNA-Strang wird als Sequenz bezeichnet. Die Sequenz auf einem DNA-Strang wird durch eine komplementäre Sequenz auf dem gegenüberliegenden, übereinstimmenden Strang gepaart. A wird mit T gepaart und C wird mit G gematcht. Wo also ein DNA-Strang ein CAATGC hat, hat der andere ein GTTACG.

Das normale doppelsträngige DNA-Molekül ist so um sich selbst gewickelt, dass die Sequenz unzugänglich ist. Das heißt, die Basen sind vor chemischen Wechselwirkungen geschützt. Der erste Schritt bei der Herstellung eines Proteins aus DNA besteht darin, den Doppelstrang abzuwickeln. Ein Molekül namens RNA-Polymerase greift die doppelsträngige DNA und spaltet sie an einer Stelle auf.

Es "liest" dann die exponierte Base und baut ein weiteres langsträngiges Molekül, die RNA, auf. RNA ist der DNA sehr ähnlich, außer in einigen Punkten. Erstens ist es ein einzelsträngiges Molekül. Zweitens verwendet es Uracil, U, anstelle von Thymin, T. Die RNA-Polymerase baut also einen RNA-Strang auf, der die DNA ergänzt. Eine DNA-Sequenz von CGGATACTA würde in einen RNA-Strang von GCCUAUGAU transkribiert. Bei der Herstellung von Proteinen wird die so aufgebaute RNA Boten-RNA oder mRNA genannt.

Obwohl sich die Details je nach Organismus unterscheiden, ist der nächste Schritt im Allgemeinen für alle Lebewesen gleich. Die mRNA verbindet sich mit a Ribosom, das ist ein Komplex, der wie eine Proteinfabrik wirkt. Das Ribosom baut ein Fließband auf, in dem die Sequenz der mRNA in einen anderen Konstruktionsbereich übertragen wird, in dem Aminosäuren zusammengesetzt werden.

Wenn der Prozess des Aufbaus von mRNA ein Eins-zu-Eins-Code ist, bei dem eine Base in der DNA zu einer Base in der RNA führt, liest der Prozess des Aufbaus von Proteinen drei mRNA-Basen gleichzeitig. Die aus drei Buchstaben bestehenden „Codes“ in der mRNA beziehen sich auf bestimmte Aminosäuren. Diese Aminosäuren verbinden sich in der von der mRNA vorgegebenen Reihenfolge miteinander und bilden Proteine.

So wird die Sequenz von der DNA auf mRNA übertragen, die dann die Informationen enthält, die zum Aufbau von Proteinen verwendet werden. Es gibt sehr komplexe Signale, die den Beginn und das Ende von Bauprozessen auslösen. Alles, von Ihrem Gefühl bis zur Verdauung Ihrer Nahrung, wird von den Proteinen in Ihren Zellen gesteuert.

Wenn Ihr Körper mehr oder weniger eines bestimmten Proteins benötigt, passen verschiedene molekulare Signale die Geschwindigkeit an, mit der die Informationen aus der DNA zum Aufbau von Proteinen verwendet werden. Obwohl die DNA also nicht Ihre Knochen bildet oder Ihnen beim Laufen hilft, enthält sie alle Informationen zum Aufbau der Proteine, die diese Aufgaben für Sie erledigen, weshalb sie als Bauplan des Lebens bezeichnet wird.