2.1.1 Primärstruktur der DNA
Die Desoxyribonukleinsäure (DNS; engl. "deoxyribose nucleic acid", DNA) ist aus sehr vielen gleichartigen Bausteinen, den sog. Nukleotiden, aufgebaut. Jedes Nukletoid besteht seinerseits aus drei Komponenten,
- einem Zucker mit 5 C-Atomen (Pentose), der Desoxyribose,
- einer N-haltigen (heterozyklischen) Base und
- einem Phosphatrest.
Während Zucker und Phosphatrest bei jedem Nukleotid gleich sind, können sie sich in der N-Base unterschieden. Jedes Nukleotid enthält eine der 4 möglichen Basen:
- Adenin (A)
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- Cytosin (C)
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- Guanin (G)
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- Thymin (T)
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Adenin und Guanin leiten sich von der Verbindung Purin ab. Sie werden deshalb als Purinbasen bezeichnet, während die Pyrimidinbasen Cytosin und Thymin Abkömmlinge des Pyrimidins sind.
Die Verknüpfung der Nukleotide zu einer Kette, dem DNA-Einzelstrang, erfolgt durch Wasserabspaltung zwischen der OH-Gruppe am 3'-C-Atom des vorhergehenden und dem Phosphatrest am 5'-C-Atom des folgenden Nukleotids. Der DNA-Einzelstrang wird als die Primärstruktur der DNA bezeichnet.
Die Verknüpfung der Nukleotide führt zu einer Kette mit zwei unterschiedlichen Enden. Der nicht mehr verknüpfte freie Phosphatrest am 5'-C-Atom des ersten Nukleotids bildet das 5'-Ende, die nicht verknüpfte freie OH-Gruppe am 3'-C-Atom des letzten Nukleotids der Kette das 3'-Ende der DNA. Der DNA-Strang ist von 5' nach 3' gerichtet (5' → 3'). Beispiel:
Die unterschiedlichen Erbinformationen beruhen auf einer unterschiedlichen Abfolge der Basen in den Nukleotiden.
