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Lebewesen besitzen in der Regel DNA als Erbmaterial. Diese DNA kann aber in unterschiedlichster Weise strukturiert sein. So ist der Aufbau des Doppelstranges in seiner chemischen Struktur zwar identisch, doch gibt es Anordnungen des Erbgut in linearer Form (z. B. unsere Chromosomen) oder als ringförmige Chromosomen (Bakterien). Beide Strategien haben ihre Vorzüge (siehe auch Kapitel „Gene“) und Nachteile.

Merke

ringförmige oder lineare "Verteilung" der DNA-Information möglich

Je größer das Genom (Erbgut), desto größer ist die Wahrscheinlichkeit, lineare Chromosomen zu finden. Ein Vorteil: Die Replikation kann an verschiedenen Stellen parallel stattfinden.

Bau der Chromosomen (Eukaryoten)

In Eukaryoten (dies sind i.d.R. höhere mehrzellige Organismen, deren Zellen in jedem Fall einen Zellkern enthalten) ist die DNA in einzelne lineare Abschnitte unterteilt, den Chromosomen. Dies sind bei Drosophila 4, beim Menschen 23. Die genetische Information ist sehr umfangreich (beim Mensch fast 1 Meter DNA-Material!!) und in einer hoch geordneten Form im Zellkern gelagert.

Organisationsebenen der eukaryotischen DNA

  • Histonproteine („Lockenwickler“) sind um die DNA gelegt und rollen den „Faden“ auf diese Weise auf. So entsteht ein Nukleosom, das die Länge der DNA auf ca. 1/6 verkürzt. Nukleosomen sind bereits im Elektronenmikroskop als Perlen auf einer Schnur sichtbar.
  • 30-nm-Chromatin-Faser: H1-Histon verhilft DNA dabei, die einzelnen Nukleosomen aneinanderzulagern (Rosettenstruktur).
  • Schleifendomänen: Die 30-nm-Faser wird zu Schleifen angeordnet (Protein bildet das Anheftungsgerüst), dann faltet sich Chromatin zu.
  • Metaphasen-Chromosom: „Schleifen auf Schleifen“ (in Karyogrammen im Lichtmikroskop sichtbar)

Chromosomen sind lineare DNA-Stücke. Im Gegensatz zu bakterieller DNA, die ringförmig vorliegt, sind lineare Chromosomen mit sogenannten Telomeren ausgestattet. Diese Telomere ermöglichen ein möglichst verlustfreies Vervielfältigen der Erbinformation. Telomere sind lange repetitive DNA-Sequenzen, die bei jedem Replikationsschritt etwas gekürzt werden.

Merke

Telomere: Schutz gegen das Verkürzen der DNA in jedem Replikationsschritt

Die Abbildung zeigt die dichte Packung der DNA in Chromosomen. Grundlage sind dabei die Histonproteine, die wie Lockenwickler um das Haar um die DNA gespannt werden. Dabei kommt es zu einer starken Kondensation der DNA.
 Kondensation der DNA.
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Bild von Autor Dr. Martina Henn-Sax

Autor: Dr. Martina Henn-Sax

Dieses Dokument Organisation der DNA ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Molekularbiologie / Genetik.

Dr. Martina Henn-Sax verfügt über langjährige Erfahrung auf diesem Themengebiet.
Vorstellung des Online-Kurses Molekularbiologie / GenetikMolekularbiologie / Genetik
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Molekularbiologie / Genetik

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  • Molekularbiologie als Thema im Abitur
    • Einleitung zu Molekularbiologie als Thema im Abitur
  • DNA als Erbsubstanz
    • Einleitung zu DNA als Erbsubstanz
    • Aufbau der DNA
      • Einleitung zu Aufbau der DNA
      • Einzelstränge der DNA
    • Experiment von Griffith (1928)
    • Mutationen
    • DNA- Replikation
      • Einleitung zu DNA- Replikation
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    • Organisation der DNA
  • Vom Gen zum Protein
    • Einleitung zu Vom Gen zum Protein
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      • Der genetische Code
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      • Genwirkkette am Beispiel Neurospora crassa
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    Ein Kursnutzer am 29.03.2016:
    "Ich habe wirklich schon aus verschiedensten Quellen gelernt, aber diese hier ist wirklich am leichtesten und am besten zu verstehen! Vielen Dank "

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