Genetik und DNS
Der Bauplan des Lebens, geschrieben in einem Vier-Buchstaben-Code, der seit 3,8 Milliarden Jahren läuft.
🔗 DNS-Struktur
DNS (Desoxyribonukleinsäure) ist eine Doppelhelix aus Nukleotiden. Jedes Nukleotid enthält einen Zucker, Phosphat und eine von vier Basen: Adenin (A), Thymin (T), Guanin (G) und Cytosin (C). A paart mit T; G paart mit C. Watson und Crick beschrieben diese Struktur 1953.
📖 Gene und Proteine
Ein Gen ist ein DNS-Abschnitt, der für ein Protein kodiert. Das zentrale Dogma: DNS wird in RNA transkribiert, die in Protein translatiert wird. Menschen haben rund 20.000–25.000 proteinkodierenede Gene, die nur etwa 1,5% unserer gesamten DNS ausmachen.
🎲 Mendelsche Vererbung
Gregor Mendel entdeckte, dass Merkmale als diskrete Einheiten (Gene) weitergegeben werden. Dominante Allele überdecken rezessive. Ein Punnett-Quadrat sagt die Wahrscheinlichkeit von Nachkommenmerkmalen vorher. Blutgruppe, Augenfarbe und tausende genetische Erkrankungen folgen Vererbungsmustern.
🔧 Mutationen
Veränderungen in der DNS-Sequenz. Punktmutationen ändern eine einzelne Base. Insertionen und Deletionen verschieben den Leserahmen. Mutationen können harmlos, vorteilhaft (treibend für Evolution) oder krankheitsverursachend sein. Strahlung und bestimmte Chemikalien sind Mutagene.
✂️ CRISPR-Cas9
Ein revolutionäres Gen-Editing-Werkzeug, adaptiert aus einem bakteriellen Immunsystem. Eine Leit-RNA dirigiert das Cas9-Enzym zum Schneiden an einer spezifischen DNS-Stelle. Erstmals 2020 beim Menschen zur Behandlung der Sichelzellanämie eingesetzt.
🗺️ Das menschliche Genom
Das vollständige menschliche Genom enthält etwa 3,2 Milliarden Basenpaare auf 23 Chromosomenpaaren. Das Human Genome Project schloss seinen ersten Entwurf 2003 ab. Eine vollständige, lückenlose Sequenz wurde 2022 vom Telomere-to-Telomere-Konsortium veröffentlicht.