Eigenschaften des genetischen Codes & Beispiele

Eigenschaften des genetischen Codes & Beispiele

Welche Eigenschaften hat eigentlich der genetische Code? Was zeichnet ihn aus und wie funktioniert er? Wir wollen das hier anschaulich erklären, damit das Thema verständlicher wird.

Jeder Mensch, der heute auf der Erde lebt, ist ein Unikat. Das macht der genetische Code möglich. In diesem Gen-Code sind alle Informationen gespeichert, die der Körper braucht, um Proteine zu bilden, die als die Grundbausteine des Lebens gelten. Dabei findet ein faszinierendes Zusammenspiel von DNA, RNA und Enzymen statt. Der genetische Code bezeichnet die Regeln, nach denen die DNA in eine Abfolge von Aminosäuren umgewandelt wird.

Jeweils drei Basen, die sich entlang des DNA-Stranges befinden, stehen für eine bestimmte Aminosäure. So funktioniert jeder einzelne Abschnitt der DNA als Bauplan für ein Protein. Der genetische Code ist universell und jedes Lebewesen verfügt über seinen ganz speziellen genetischen Code.

Die Übersetzung der DNA in funktionstüchtige Aminosäuren durch das Codon

Die DNA mit ihrer eindrucksvollen Form einer Doppelhelix ist den meisten Menschen wohlbekannt. Die DNA, die aussieht, wie eine gedrehte Strickleiter besteht aus den Basen Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin. Aber für den genetischen Code ist jeweils immer nur eine Hälfte der DNA relevant, wie gesagt, nur die Basen entlang des DNA-Stranges.

Und nun wird es spannend. Jede einzelne Zelle im Körper muss den genetischen Code entschlüsseln, damit sie den in der DNA enthaltenen speziellen Code umsetzen kann. Erst dann kann sie sich im Körper so verhalten, wie es ihre Aufgabe ist. Der genetische Code muss nun Stück für Stück entschlüsselt und in Proteine übersetzt werden. Man kann dies so verstehen, als ob die Proteine die Werkzeuge der Zellen seien, mit denen sie erst arbeiten und funktionieren kann.

Auf ihrem Weg wird die DNA erst zu mRNA um den Code zu übersetzen. Jeweils drei Basen entlang des DNA Stranges werden zu einem sogenannten „Codon“. Ein Codon ist für die Zelle sozusagen die Wort-zu Wort Bauanleitung für das jeweilige Protein. Die genaue Wirkungsweise der Übersetzung von DNA zu mRNA führt an dieser Stelle zu weit und sie ist hier auch gar nicht besonders wichtig für das Verständnis.

Sehr wichtig ist es aber, dass man sich merkt, dass immer drei Basen ein Codon bilden. Ein Codon wird genau wegen dieser Zusammensetzung (drei Basen = ein Codon) als „Basentriplett“ bezeichnet.

Für die einzelne Zelle bedeutet jedes Codon nun eine der folgenden Informationen:

  • (1) den Beginn eines Gens
  • (2) das Ende eines Gens oder
  • (3) eine der 20 Aminosäuren, aus denen die Zelle Proteine baut

Manchen ist aus dem Schulunterricht noch die genetische Code-Sonne noch bekannt, mit deren Hilfe man die Sequenzen von DNA oder RNA einfach zuordnen und dann einfach in die dazugehörigen Aminosäuren übersetzen kann.

Die Umwandlung von Basenkombinationen zu Aminosäuren

Es gibt zwanzig bekannte Aminosäuren. Sie heißen Methionin, Threonin, Asparagin, Lysin, Serin, Arginin, Valin, Alanin, Asparaginsäure, Glutaminsäure, Glycin, Phenylalanin, Leuzin, Serin, Tyrosin, Cystein, Tryptophan, Prolin, Histidin, Glutamin, Arginin und Isoleucin.

Beispiele

Um dies hier kurz zu verdeutlichen, nennen wir ein Beispiel: aus der Abfolge der Basen Guanin, Thymin und Cytosin wird erst einmal die Abkürzung GUC, wobei Thymin etwas missverständlich mit einem „U“ dargestellt wird, während die anderen Basen mit ihrem Anfangsbuchstaben abgekürzt werden. Ein Blick auf die genetische Code-Sonne und die Abfolge der Buchstaben G-U C lässt sich sofort in die richtige Aminosäure übersetzen. Na, wie lautet die zu GUC gehörige Aminosäure? Richtig: es ist Alanin.

Jetzt wollen wir versuchen, die folgenden Basenabfolgen und ihre Umwandlung in die Aminosäuren richtig zu übersetzen:

  • Adenin, Adenin, Guanin Lösung: AAG wird zu Lysin
  • Thymin, Cytosin, Adenin Lösung: UCA wird zu Serin
  • Guanin, Adenin, Thymin Lösung: GAU wird zu Asparaginsäure
  • Cytosin, Thymin, Guanin Lösung: CUG wird zu Leuzin

Zusammenfassung: Jede Zelle verwendet die übersetzten Aminosäuren dazu, Proteine zu für das Funktionieren des Körpers zu bauen. Dies passiert ununterbrochen, zu jeder Zeit, ohne, dass man es mitbekommt in mehreren Millionen der Körperzellen gleichzeitig. Sind die Eigenschaften des genetischen Codes nun klarer geworden? Die Funktionsweise ist doch gar nicht so schwierig. Wenn man die Code-Sonne benutzt, kann man schnell experimentieren und erhält immer die richtige Antwort beim Untersuchen der Umwandlung in Aminosäuren.

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