Читать книгу Physiologie kompakt für Dummies - Maggie Norris A., Rene Fester Kratz, Donna Rae Siegfried - Страница 41

In jedem Zellkern befinden sich Chromosomen. Chromosomen bestehen aus Chromatin, das aus Proteinen und Desoxyribonukleotid-Strängen aufgebaut ist. Desoxyribonukleinsäure ist DNA – das genetische Material in Form einer in sich gedrehten Leiter, die »Doppelhelix« genannt wird. Die Einheit, aus der die einzelnen DNA-Stränge bestehen, sind die sogenannten »Nukleotide«.

Jedes DNA-Nukleotid besteht aus:

 Desoxyribose (ein Zucker mit fünf Kohlenstoff-Molekülen)

 einer Phosphat-Gruppe

 einer Stickstoff-Base, und diese ist in der DNA entweder:Adenin (A)Cytosin (C)Guanin (G)Thymin (T)

Die einzelnen Nukleotide reihen sich aneinander und formen eine lange DNA-Kette. Zwei dieser Ketten bilden dann eine DNA-Doppelhelix. Gene sind jeweils Gruppen von Nukleotiden, die für ein bestimmtes Protein oder eine RNA stehen. Die Stickstoff-Basen bilden dabei die Sprossen der »gewundenen Leiter«, während Zucker und Phosphatrest das Rückgrat sind. Ein Gen kann aus einigen wenigen bis hin zu Tausenden dieser Sprossen zusammengesetzt sein, die Vielfalt ist enorm (und spiegelt die Vielfalt der Erscheinungsmöglichkeiten bei lebenden Organismen wider).

Die Nomenklatur ist zugegebenermaßen nicht ganz einfach: Die Base Adenin plus der Zucker heißt Adenosin (entsprechend auch Guanosin, Cytosin und Thymidin). In der DNA ist jeweils ein Phosphatrest an die Stickstoff-Base plus den Zucker angehängt. Aus Adenosin wird Adenosinmonophosphat (AMP), aus Guanosin entsprechend Guanosinmonophosphat (GMP) und so weiter. Die Nukleotide in der freien Form kommen auch mit zwei oder drei Phosphatresten in den Zellen vor und übernehmen wichtige Aufgaben, zum Beispiel als Energieträger (siehe oben) oder Überträger von Phosphatgruppen. In diesem Fall wird aus Adenosinmonophosphat (AMP) zum Beispiel das Adenosindiphosphat (ADP) oder das Adenosintriphosphat (ATP).

Gene sind die Baupläne für Ihren Körper. Gene bestimmen, wie Sie aussehen, wie schnell Sie altern, für welche Krankheiten Sie empfänglich sind und welche Stärken und Schwächen Sie haben. Kurz: Ihre Gene sind alles, was Sie sind. Gene kontrollieren die Produktion von Aminosäuren, den Bausteinen der Proteine, und Proteine sind Bestandteil von einfach allem: zum Beispiel von Zellmembranen, Haut, Knochen, Muskeln, Organen, Hormonen oder Enzymen. Proteine bestimmen Wachstum und Entwicklung sowie viele alltägliche Funktionen (wie beispielsweise die Homöostase). Und die Gene fungieren als Architekten der aus Aminosäuren zusammengesetzten Proteine. Sie bestimmen, wann welche Proteine an welchem Ort gebildet werden.

Sie können ein Gen für – nun, sagen wir dunkelbraune Hautfarbe besitzen, doch dieses Gen ist für die Ausprägung der Hautfarbe nicht allein verantwortlich. Es beinhaltet lediglich Anweisungen für die Melanozyten (Hautzellen, die Pigmente herstellen), nach welchen Aminosäuren die Regale im Körper-Supermarkt durchsucht und wie diese Aminosäuren aneinandergereiht werden sollen. Die Reihenfolge der Aminosäuren bestimmt die Art des gebildeten Proteins. Und dieses Protein bestimmt die Menge des durch die Melanozyten hergestellten Farbstoffes. Wenn Ihre Gene sagen, dass Sie blaue Augen haben sollen, wird die Iris (der farbige Teil des Auges) Proteine herstellen, die eine Blaufärbung bewirken. Und wenn Sie ein Gen für lockiges Haar besitzen, produzieren Ihre Haarfollikel Haarzellen in wellenförmiger Anordnung.

Der Mensch besitzt so etwa 20.000 Gene, die als doppelter Satz auf insgesamt 46 Chromosomen in jeder »normalen« Zelle Ihres Körpers zu finden sind. Von diesen 46 Chromosomen stammen 23 von Ihrem Vater und 23 von Ihrer Mutter. Jede Geschlechtszelle (Gamet), also Spermium oder Eizelle, besitzt nur 23 Chromosomen (und damit nur ein Gen von jeder Sorte). Bei der Verschmelzung von Eizelle und Spermium entsteht so wieder eine Zelle mit 46 Chromosomen. Aber jede »normale« Zelle in Ihrem Körper (und mit »normal« meine ich eine »somatische Zelle« oder »Körperzelle« in Abgrenzung zur Geschlechtszelle) trägt einen vollen Satz Chromosomen von beiden Elternteilen. Normalerweise sind die Chromosomen in einer sich nicht teilenden Zelle als einzelner DNA-Strang organisiert. Im Zuge der Zellteilung muss sich die DNA im Inneren jedoch replizieren (kopieren), sodass ein ganzer Chromosomensatz für jede der entstehenden Zellen zur Verfügung steht.