Desọxyribonucleịnsäure

Makromoleküle, die in den Zellen aller Lebewesen und in einigen Viren (DNA-Viren) vorkommen und die Erbinformation (genetische Information) enthalten. Sie sind aus zahlreichen gleichartigen Bausteinen, den Nucleotiden, aufgebaut, die jeweils aus einem Zucker, der Desoxyribose, und wahlweise einer von vier Basen, Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) und Thymin (T), sowie einem Phosphorsäurerest bestehen. Sie sind über 3'-5'-Phosphodiesterbindungen zu einer Kette miteinander verknüpft. Die Reihenfolge der vier möglichen Basen ergibt nach dem genetischen Code die verschlüsselte genetische Information. Der größte Teil der Desoxyribonucleinsäure kommt stark verdichtet in den Chromosomen im Zellkern vor. Weniger komplexe DNA findet sich aber zusätzlich in Mitochondrien und Chloroplasten.

Außer bei einigen Viren kommt die Desoxyribonucleinsäure nie als Einzelstrang vor, sondern stets als sogenannte „Doppelhelix“ (Watson-Crick-Modell), d. h., sie besteht aus zwei Polynucleotidketten, deren Basen einander zugewandt und über Wasserstoffbrücken verbunden sind und die schraubenförmig umeinander gewunden sind. Dabei können sich nur die jeweils zueinander passenden (komplementären) Basen Adenin und Thymin sowie Cytosin und Guanin paaren, so dass die Basenfolge des einen Stranges die des anderen (komplementären) Stranges bedingt. Dies ist die Voraussetzung für die identische Verdopplung (Replikation) der Erbsubstanz vor jeder Zellteilung und ihre Weitergabe von Zellgeneration zu Zellgeneration. Bei dieser Verdopplung trennen sich die beiden Stränge der DNA voneinander, indem sich die Wasserstoffbrücken zwischen den Basenpaaren auflösen. Danach dient jeder Strang als Matrize für die Synthese eines komplementären Strangs. Die Übersetzung der genetischen Information der DNA in Proteine erfolgt mithilfe von Ribonucleinsäuren.