Wikipedia:GLAM/Ausstellungen/Entwicklungen – 60 Jahre Entdeckung der DNA-Struktur

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Portal DNA

Willkommen im Portal DNA! Dieses Portal widmet sich dem DNA-Molekül und dem Einfluss, den es auf das Leben hat. Sei es bei der Entstehung eines Embryos im Mutterleib, in der Züchtung neuer Nahrungspflanzen oder als Beweismittel vor Gericht – die Bedeutung der DNA reicht weit über naturwissenschaftliche Labors und Lehrbücher hinaus. Seit der Beschäftigung der Wissenschaft mit ihr hat sie das menschliche Zusammenleben in vielen Bereichen verändert.

Hier gibt es einen Überblick über Artikel, die die Rolle illustrieren sollen, die die DNA in unserem Alltag spielt. Außerdem findest du Links und Literaturtipps, die weitere Informationen zu dem Thema liefern. Natürlich freuen wir uns, wenn du dabei mithelfen willst oder Verbesserungsvorschläge hast. Mach mit!
DNA im UV-Licht

Desoxyribonukleinsäure

Die heute meist englisch als DNA (für deoxyribonucleic acid) abgekürzte Desoxyribonukleinsäure ist das in allen Lebewesen und DNA-Viren vorkommende Molekül welches die Erbinformation (also die Gene) enthält. DNA ist ein langes, fadenförmiges Molekül, welches u. a. in wechselnder Reihenfolge vier Bausteine (Adenin, Thymin, Guanin und Cytosin, oft abgekürzt mit A, T, G und C) enthält. Die Reihenfolge dieser Bausteine ist die Schrift in der die Erbinformation gespeichert ist. Strukturell ist die DNA in Form einer Doppelhelix organisiert. Jede Hälfte der Doppelhelix enthält die vollständige (wenn auch komplementäre, quasi „spiegelbildliche“) Erbinformation.

Neben informationsfreien Abschnitten und Verwaltungsinformationen enthält die DNA Informationen für den Bau des Organismus, die Gene. Gene werden in ein weiteres Molekül, die Ribonukleinsäure (RNA, im Deutschen auch RNS) übersetzt, welche wiederum überwiegend zu Proteinen (Eiweißen) übersetzt werden. Die Regeln für die Übersetzung der Abfolge der Aminosäuren in ein Protein nennt man den genetischen Code.

In den Zellen der Eukaryoten (z. B. Pflanzen, Tiere oder Pilze), ist der Großteil der DNA im Zellkern als Chromosomen organisiert. Ein kleiner Teil befindet sich in den Mitochondrien (den „Energiekraftwerken“ der Zelle), sowie, bei Pflanzen und Algen, in den Chloroplasten, den Photosynthese betreibenden Organellen. Bei Bakterien und Archaeen, den Prokaryoten, die keinen Zellkern besitzen, liegt die DNA im Cytoplasma. Manche Viren, die sogenannten RNA-Viren, haben keine DNA, sondern RNA, um die genetische Information zu speichern.

Im Fokus
Gentechnisch veränderte leuchtende Fische

Gentechnik

Als Gentechnik bezeichnet man Methoden und Verfahren der Biotechnologie, die auf den Kenntnissen der Molekularbiologie und Genetik aufbauen und gezielte Eingriffe in das Erbgut (Genom) und damit in die biochemischen Steuerungsvorgänge von Lebewesen bzw. viraler Genome ermöglichen. Als Produkt entsteht zunächst rekombinante DNA, mit der wiederum gentechnisch veränderte Organismen (GVO) hergestellt werden können. Ziele gentechnischer Anwendungen sind beispielsweise die Veränderung von Kulturpflanzen, die Herstellung von Medikamenten oder die Gentherapie.

Obwohl es große Gemeinsamkeiten zwischen den verwendeten Methoden gibt, wird häufig nach Anwendungsbereich differenziert:

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Museum für Naturkunde Berlin

Aktuelles

Zu Wikipediaartikeln, die die Themen der Ausstellung betreffen, siehe hier.

Abstammungsgutachten ("Vaterschaftstests")

In Fällen, in denen es strittig ist, wer der Vater (bzw. seltener auch die Mutter) eines Kindes ist, kann ein wissenschaftliches Abstammungsgutachten zur Klärung beitragen. Dazu gibt es klassische Techniken (z.B. auf der Basis von Blutproben, siehe Abstammungsgutachten), die jedoch nicht die Zuverlässigkeit der heute üblichen DNA-basierten Methoden haben.

Das Genom des Zebrafisches wurde entschlüsselt

Neuigkeiten

  • Das Genom des Zebrafisches (Danio rerio) ist sequenziert und kartiert worden. Im Gegensatz zum Menschen verfügt seine DNA nur über wenige Pseudogene, was für die Genetik aufschlussreiche Vergleichsdaten liefert.
  • In den USA verhandelt der Supreme Court darüber, ob Patente der Firma Myriad Genetics auf die Gene BRCA1 und BRCA2 rechtmäßig ist. Ausschlaggebend dafür dürfte die Frage sein, ob das Gericht die Gene als menschliche Werke bewertet. Gegner der Patente argumentieren, es handle sich lediglich um natürliche Strukturen, die Myriad nur entdeckt habe.
Probenahme von DNA anhand eines Speicheltests

DNA-Reihen­untersuchung

Die DNA-Reihen­untersuchung (auch DNS-Reihenuntersuchung, Massengentest, genetischer Massentest, Reihengentest, DNA-Massenscreening) ist in der Regel die Feststellung von genetischen Fingerabdrücken der Angehörigen einer Bevölkerungsgruppe durch eine DNA-Analyse. Zur Ermittlung eines Täters, von dem DNA-Spuren vorliegen, kann sie freiwillig oder auf richterliche Anordnung durchgeführt werden.

Rosalind Franklin

Rosalind Elsie Franklin (* 25. Juli 1920 in London; † 16. April 1958 ebenda) war eine Biochemikerin und Spezialistin für die Röntgenstrukturanalyse von kristallisierten Makromolekülen. Als Wissenschaftlerin leistete sie weitreichende Forschungsarbeiten zur Struktur von Kohlen und Koks als Brennstoff sowie von Viren. Ihre wichtigsten Forschungsergebnisse waren Röntgenbeugungsdiagramme der DNA und deren mathematische Analyse; sie trugen wesentlich zur Aufklärung der Doppelhelixstruktur der DNA bei. Ihr gemeinsam mit ihrem Doktoranden Gosling im April 1953 zu diesem Thema veröffentlichter Forschungsartikel erschien parallel zum Artikel von James Watson und Francis Crick zur Struktur der DNA und bestätigte deren theoretisches Modell. Dennoch geriet ihr Anteil an der Strukturgebung der DNA in der Öffentlichkeit weitgehend ins Hintertreffen, die Entwicklung der Doppelhelix wurde in der Öffentlichkeit vor allem als Verdienst von Crick und Watson wahrgenommen.

Ein mit künstlicher DNA markiertes Tatwerkzeug

Künstliche DNA

Sogenannte künstliche DNA (kDNA) ist ein Molekül aus synthetisch hergestellten Oligonukleotiden. Als Markersubstanz auf Gegenständen dient sie – auch mit weiteren Zusatzstoffen – als ein neuartiges Mittel zur Diebstahlssicherung. Anhand von in der Genetik entwickelten Methoden lassen sich mit ihr markierte Objekte oder an ihnen verwendete Werkzeuge gezielt einem Besitzer zuordnen. Gegenüber traditionellen Methoden wie etwa Spraymarkierungen lässt sie sich nur schwer restlos entfernen und ist ohne Labormethoden kaum zu erkennen. Allerdings weisen einige Eigentümer wie die Deutsche Bahn aktiv auf die Markierung mit kDNA hin, um auch präventiv gegen Diebstähle vorzugehen. Am Täter oder Tatwerkzeugen anhaftende Oliginukleotide sind bereits in kleinsten Mengen durch Methoden der Polymerase-Kettenreaktion (PCR) nachweisbar, bei der Molekülsequenzen vervielfacht werden und sich dadurch einfacher analysieren lassen.

Ergebnis einer DNA Sequenzierung als Chromatogramm

DNA- oder RNA Sequenz (Nukleotidsequenz)

Die DNA oder RNA Sequenz ist die Abfolge der Nukleotide in der DNA bzw RNA. Die Nukleotide sind die Schrift, die Sequenz die durch eine spezifische Abfolge kodierte Information. Allgemein spricht man von einer Nukleotidsequenz oder Basensequenz (Nukleotide unterscheiden sich durch die verschiedenen Nukleinbasen).

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