Grundlagen der Genetik: Geschichte und DNA-Struktur

Was ist Genetik?

Die Genetik ist die Wissenschaft, die sich mit den Mechanismen der Übertragung erblicher Merkmale von einer Generation auf die nächste bei Lebewesen befasst.

Meilensteine der Genetik

• Gregor Mendel (1850): Gilt als „Vater der Genetik“. Er stellte die Regeln auf, die den Prozess der Vererbung genetischer Eigenschaften erklären.
• Friedrich Miescher (1869): Isolierte Nuklein aus Lachssperma.
• Wilhelm Roux (1880): Verwendete den Begriff Chromosom und verknüpfte die Vererbung mit den in den Chromosomen gespeicherten Informationen.
• Wilhelm Johannsen (1903): Führte den Begriff „Gen“ als Einheit der Vererbung ein.
• Robert Feulgen (1914): Identifizierte mittels der Feulgen-Färbung die zelluläre DNA im Zellkern.
• Fred Griffith (1928): Entdeckte das Prinzip der Transformation bei Pneumokokken-Bakterien.
• Avery, MacLeod und McCarty (1944): Identifizierten DNA als Träger der Erbinformation.
• Watson und Crick (1953): Entschlüsselten die Struktur des DNA-Moleküls.

Weitere wichtige Entdeckungen

• Phoebus Levene: Identifizierte die Bausteine der DNA und deren chemische Zusammensetzung.
• Erwin Chargaff: Berechnete die Mengenverhältnisse der stickstoffhaltigen Basen in der DNA.
• Alfred Hershey und Martha Chase: Untersuchten die Infektion von Escherichia coli durch T2-Bakteriophagen.
• Maurice Wilkins und Rosalind Franklin: Erstellten 1952 das erste Röntgenbeugungsbild der DNA.
• James Watson und Francis Crick: Schlugen das Doppelhelix-Modell der DNA vor.

Struktur und Funktion der DNA

Rolle der DNA

Die DNA dient der Übertragung erblicher Merkmale von Vorfahren auf Nachkommen.

Nukleotide

Die Grundeinheit der Nukleinsäuren, bestehend aus Phosphat, Zucker und einer stickstoffhaltigen Base.

Chemische Zusammensetzung

• Zucker: Desoxyribose (in DNA) und Ribose (in RNA).
• Phosphatgruppe: Phosphorsäure.
• Stickstoffhaltige Basen: Thymin, Cytosin, Guanin, Adenin (DNA) sowie Uracil (RNA).

DNA-Struktur und Replikation

Die DNA besteht aus zwei Polynukleotidketten. Die Replikation ermöglicht es Zellen, ihr genetisches Material bei der Teilung zu verdoppeln.

Chromosomen

Filamentöse Strukturen, die aus Einheiten bestehen, welche die Gene tragen.