DNA – Unserer Erbinformationen

Haben Sie sich schon einmal gefragt, woher unser Körper eigentlich weiss, wie er all die täglichen Vorgänge zur Lebenserhaltung zu bewerkstelligen hat? Die Grundlage seiner Informationen bezieht er aus der DNA, unserem genetischen Code.

Die DNA liegt im Zellkern und setzt sich aus Genen auf Chromosomenpaaren zusammen.

Wir verfügen über 23 Chromosomenpaare, von denen je eins mütterlicher- und eins väterlicherseits stammt.

Die Herstellung von Proteinen erfolgt, indem die Informationen der DNA auf die RNA übertragen werden.

So setzt sich unsere DNA zusammen

Die Struktur unserer Erbsubstanz wurde 1953 von Watson und Crick entdeckt und sorgte für ähnlich viel Furore wie die Entdeckung der Glühbirne. Endlich hatte man einen Anhaltspunkt, wie sich Merkmale vererben. Denn das Grundprinzip der DNA als Träger der Erbinformationen ist bei allen Lebewesen identisch.

Im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit steht dabei die DNA (die Abkürzung für Desoxyribonukleinsäure, DNS oder eben DNA wobei A für Acidum = Säure steht). Diese Erbinformation aller Lebewesen befindet sich im Zellkern und setzt sich beim Menschen aus rund 25’000 Genen auf 23 Chromosomenpaaren zusammen.

Ein bisschen genauer unter die Lupe genommen, besteht die DNA aus dem Zucker Desoxyribose, Phosphorsäure und sogenannten Basen. Man kann sich ein einzelnes Gen eines Chromosoms als langen Faden vorstellen, bei welchem Zucker und Phosphat das Rückgrat bilden, während die Basen seitlich angehängt sind. Zur vollständigen DNA gehören zwei solcher Fäden, die als Nukleinsäureketten bezeichnet werden und die in der Gestalt einer Doppelhelix umeinander geschlungen sind. Wasserstoffbrücken sorgen für den nötigen Zusammenhalt.

Die Basen, von denen es vier unterschiedliche gibt und die den Code für die Aminosäurensequenz zur Verfügung stellen, können von Zellen aus kleinsten Bausteinen aufgebaut werden. Aufgrund ihrer chemischen Struktur passen jedoch immer nur die Basen Guanin und Cytosin sowie Adenin und Thymin zueinander. So kommt es, dass die Anordnung der Basen des einen Fadens, diejenige des anderen bestimmt und umgekehrt. Dabei muss immer gleich viel Adenin wie Thymin vorhanden sein.

Was X und Y Chromosomen mit unserem Geschlecht zu tun haben

Wie bereits erwähnt wird beim Mensch der genetische Code auf 23 Chromosomenpaaren gespeichert, die übrigens in doppelter Version mehr als 3 Milliarden Basenpaare umfassen. 22 Paare davon bezeichnet man als Autosome, was bedeutet, dass sie sowohl bei Mann und Frau prinzipiell identisch sind. Auf dem 23. Chromosom, dem sogenannten Gonosom, ist die Information zu unserem Geschlecht abgespeichert. XX steht dabei für eine weibliche, XY für eine männliche Ausprägung.

Man spricht übrigens von Chromosomenpaare, da wir jeweils ein Chromosom väterlicher- und eins mütterlicherseits erhalten. Eigentlich weisen alle Zelle einen doppelten Chromosomensatz (diploid) auf mit Ausnahme der Keimzellen in den Eierstöcken und Hoden. Spermien machen sich jeweils mit einem einfachem Satz Chromosomen (haploid) auf den Weg, um diesen mit den ebenfalls haploiden Eizellen zusammenzufügen und wiederum den doppelten Satz des Embryos zu bilden.

Was erstaunen mag ist, das bei diesen zahlreichen Strukturen nur gerade mal 0,1 % der DNA für die Individualität eines Menschen verantwortlich ist und besondere körperliche und geistigen Eigenschaften prägt. Wir stimmen zudem gentechnisch gesehen auch zu 99 % mit Affen und 97 % mit Schweinen überein. Dies hat durchaus Vorteile; das Insulin aus der Bauchspeicheldrüse von Schweinen, wie auch ihr Herz, kann mit vollständiger Wirksamkeit auf einen menschlichen Empfänger übertragen werden.

Gene: Die Codes für unsere Eiweissstrukturen

Wir zerlegen weiter und gelangen so zu den Genen, den Untereinheiten der Chromosomen, welche für die Produktion von einzelnen oder wenigen, definierten Eiweissstrukturen zuständig sind. Dieser Vorgang findet an den Ribosomen im flüssigen Innenraum der Zellen stattfindet. Die DNA, mit dem Code der Anzahl, wie auch der Reihenfolge der benötigten Aminosäuren für ein bestimmtes Protein, befindet sich jedoch im Zellkern.

Die Informationen müssen also wie eine Art Negativ von einem Bild an der DNA abgelesen und übertragen werden. Diese Aufgabe übernimmt die RNA. Der Unterschied von RNA und DNA liegt lediglich im Zuckeranteil (Desoxyribose wird durch Ribose ersetzt) und dem Austausch der Basen Thymin gegen Uracil.

Ein RNA-Strang legt sich also an die DNA an und liest deren Basensequenz ab. Die Kopie des Gens, bezeichnet man als Boten-RNA und der Vorgang wird als Transkription bezeichnet. Die Boten-RNA schleust sich anschliessend durch die Kernhülle zu den Ribosomen, wo sie sich anheftet. Und nun geht die Produktion los: die Basen der RNA werden in die Sequenz der Aminosäuren übersetzt (Translation). 3 Basen bilden dabei jeweils eine Aminosäure. Die Aminosäuren schwimmen allerdings nicht einfach so frei herum, sondern werden von eigenen RNA-Molekülen, der sogenannten Transfer-RNA, zu den Ribosomen und der Boten-RNA geführt. Es lagern sich also schön der vorgesehenen Reihe nach immer weitere Transfer-RNA, die im Rucksack Aminosäuren tragen, an die Boten-RNA an. Und während dieses heitere Treiben so vor sich geht, werden auf der Rückseite die Aminosäuren zu Proteinen gebunden, welche sich dann aufmachen, um ihre Mission zu erfüllen.

Jede Aminosäure zählt

Bei diesem ganzen Vorgang sind keine Flüchtigkeitsfehler erlaubt. Denn fehlt nur eine einzige Aminosäure oder wird sie durch Mutation des Gens durch eine andere ersetzt, wird das Protein nicht richtig gefaltet und ist in der Regel nicht funktionstüchtig, was weitreichende Folgen haben kann.

Die Gene der DNA codieren zudem nicht ausschliesslich für Proteine. Wohl mögen Informationen für Fette und Zucker nicht direkt in der DNA vorhanden sein, jedoch wird jede Reaktion im Organismus durch Katalysatoren, bestehend aus Proteinen, ausgelöst. Indem die Zelle entsprechende Enzyme produziert, können so auch Fett- und Zuckermoleküle aufgebaut, gespalten oder auf andere Weise umgesetzt werden. Ist das gewünschte Ziel erreicht, kann die Produktion durch verschiedene Rückkoppelungsmechanismen wieder ausgeschaltet werden.

Ein Tipp aus der Alternativmedizin:

Peter Schertenleib, diplomierter Drogist, Naturheilpraktiker mit eidgenössischem Diplom in Homöopathie und ausgebildet in systematischer Arbeit, beleuchtet unsere Erbanlagen aus der Sicht des Familienstellens. Er zeigt uns einen Weg, wie wir uns mit übernommenen Gewohnheiten auseinandersetzen können:

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