Erbsubstanz

Erbsubstanz, auch genetische Substanz genannt, bezeichnet das Molekül oder Substrat, das erbliche Merkmale speichert und an Nachkommen weitergibt. In den meisten Organismen ist dies Desoxyribonukleinsäure, DNA. Bei einigen RNA-Viren liegt das Genom als Ribonukleinsäure, RNA, vor. Das Erbmaterial dient als Grundlage für die Synthese von RNA und Proteinen und steuert Entwicklung, Stoffwechsel und Vererbung.

Aufbau und Struktur: DNA besteht aus Nukleotiden, die Desoxyribose, Phosphat und eine Base enthalten (Adenin, Thymin, Cytosin, Guanin). Die Basen paaren sich A mit T und C mit G, wodurch eine Doppelhelix entsteht. Genome sind in Chromosomen organisiert; in Eukaryoten befinden sich DNA im Zellkern, Mitochondrien und Chloroplasten tragen eigene DNA. Prokaryoten besitzen in der Regel eine zirkuläre DNA im Nukleoid, ergänzt durch Plasmide.

Funktionen und Replikation: Das Erbsubstanz wird kopiert (Replikation), transkribiert zu RNA und in der Zelle übersetzt, sodass Proteine synthetisiert werden können. Mutationen, Rekombination und andere Variation führen zur genetischen Vielfalt. Epigenetische Modifikationen können die Genexpression beeinflussen, ohne die Sequenz zu verändern.

Historischer Kontext: Der Begriff Erbsubstanz bezeichnete lange Zeit das Trägermolekül der Erbinformation. Entscheidend waren Experimente, die DNA als Träger der genetischen Information identifizierten, etwa die Arbeiten von Avery, MacLeod und McCarty (1944) und später Hershey und Chase (1952).