Egal, ob es sich um Pflanzen, Menschen oder Tiere handelt – das gesamte Erbgut aller Lebewesen befindet sich in jeder einzelnen Zelle. Die genaue Zusammensetzung entscheidet sich bei der Befruchtung und ist mit Ausnahme von eineiigen Zwillingen oder Klonen bei jedem Individuum einzigartig. In einer Hautzelle steckt genauso die Information über die Haarfarbe wie eine Leberzelle Risikogene für bestimmte Erkrankungen enthalten kann.
Aktiv sind in den jeweiligen Körperzellen allerdings nur jene Erbinformationen, die die Zelle zum Funktionieren braucht, alle weiteren Gene sind sozusagen auf Eis gelegt.
Was sind Chromosomen?
In den Chromosomen sind alle Erbinformationen gebündelt, jeder gesunde Mensch besitzt 46 davon. Es existieren zwei von jeder Art, von denen eines vom Vater und das andere von der Mutter stammt. Auf diese Weise wird das Erbgut über die Generationen immer wieder aufgefrischt und es entstehen die verschiedensten Kombinationen.
Zwei der Chromosomen entscheiden über das Geschlecht: Männer haben sowohl ein X als auch ein Y Chromosom, während Frauen zwei X Chromosomen besitzen.
Die DNS – Unser genetischer Code
Chromosomen befinden sich im Zellkern, sie sehen aus wie lange, fadenförmige Gebilde und bestehen aus Desoxiribonukleinsäure (DNS), der englische Begriff lautet Desorixibonucleinacid (DNA). Sie bestehen aus vier verschiedenen Bausteinen, den sog. Nukleotiden. Diese setzen sich wiederum aus der Zuckerart Desoxyribose, einem Phosphatrest sowie einer von vier organischen Basen (Adenin, Thymin, Guanin oder Cytosin) zusammen.
Jede Base hat ihren eigenen Buchstaben, aus deren äußerst vielfältigen Kombinationsmöglichkeiten sich der komplette genetische Code zusammensetzt.
Die langen Fadenmoleküle, aus denen jedes Chromosom besteht, sind ähnlich wie bei einem Wollknäul eng aufgewickelt und über die Basen durch eine Wasserstoffbrücke miteinander verbunden. Dabei liegen sich jeweils Adenin und Thymin sowie Cytosin und Guanin gegenüber.
Die allgemein bekannte Struktur der DNS sieht einer verdrehten Strickleiter ähnlich, wobei die Basenpaare jeweils die einzelnen Stufen bilden und der Phosphatrest die Stränge an beiden Seiten. Diese einzigartige Form wird auch „Doppelhelix“ genannt und wurde 1953 zum ersten Mal von den beiden Wissenschaftlern Francis Crick und James Watson beschrieben.
Was ist das Genom?
Beim Genom handelt es sich um einen genetischen Code, der sich beim Menschen aus mehr als 30.000 Genen sowie ca. drei Millionen Basenpaaren zusammen setzt. Die Gene machen also nur einen sehr kleinen Teil des DNS-Strangs aus, die Funktionen der restlichen Bestandteile sind bislang noch nicht bekannt. Dasselbe gilt auch für andere Arten von Genen, denn auch wenn da menschliche Genom schon seit Jahren entschlüsselt ist, hat man die Funktionen von vielen Genen bisher noch nicht herausgefunden.
Ein Gen umfasst durchschnittlich ca. 3.000 Basenpaare, wobei die Gene oft eine Art Anleitung für den Bau von Proteinen sind, die verschiedene Aufgaben im Körper erfüllen: sie dienen nicht nur als Baumaterial für alle möglichen Strukturen im Körper, sondern übernehmen als Hormone auch z. B. die Funktion von Botenstoffen.
Die Entstehung von Leben basiert auf dem Erbgut
Sobald ein Protein gebaut werden soll, wird der DNA-Strang an der entsprechenden Stelle aufgespalten – an den nun offen liegenden Strängen beginnen sich Nukleotide abzulagern, kurz darauf bildet sich eine neue Kette. Dieser Prozess wird Transkription genannt. Die spiegelverkehrte Version des Gens wird mRNA genannt, sie enthält Uracil statt Thymin und statt Desoxyribose ist die Zuckerart Ribose zu finden.
Der mRNA-Strang bewegt sich im Anschluss in bestimmte Zellstrukturen, was auch als Translation bezeichnet wird. Auf diesem Prozess beruhen alle Umbauprozesse innerhalb des Körpers eines Lebewesens – ohne sie wäre kein Leben möglich.
Wenn du dich gerne weiterführend mit dem Thema Erbgut und Genetik beschäftigen möchtest, empfehlen wir dir zum Einstieg ins Thema folgendes Buch: "Eine kurze Geschichte der Genetik" von Rolf Knippers.
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