Nukleinsäuren

Nukleinsäuren sind biologische Makromoleküle, die als Träger und Vermittler genetischer Informationen in allen lebenden Organismen fungieren. Sie bestehen aus langen Ketten von Bausteinen, den Nukleotiden, die jeweils aus drei Komponenten aufgebaut sind: einer Phosphatgruppe, einem Zucker (in der Regel Ribose bei Ribonukleinsäure oder Desoxyribose bei Desoxyribonukleinsäure) und einer Stickstoffbase. Die beiden wichtigsten Nukleinsäuren sind Desoxyribonukleinsäure (DNA) und Ribonukleinsäure (RNA).

DNA ist die primäre Speicherform genetischer Informationen und bildet eine doppelsträngige Helixstruktur, bei der zwei komplementäre DNA-Stränge durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Stickstoffbasen (Adenin, Thymin, Cytosin und Guanin) verbunden sind. Diese Struktur ermöglicht eine präzise Replikation und Übertragung der genetischen Information während der Zellteilung. RNA hingegen ist meist einzelsträngig und kommt in verschiedenen Formen vor, darunter messenger-RNA (mRNA), die die genetische Information vom DNA-Strang in den Ribosomen zur Proteinsynthese überträgt, sowie transfer-RNA (tRNA) und ribosomal-RNA (rRNA), die an der Proteinbiosynthese beteiligt sind. Die Stickstoffbasen in RNA enthalten statt Thymin Uracil.

Nukleinsäuren spielen eine zentrale Rolle in der Zelle, da sie nicht nur die Anleitung für die Herstellung von Proteinen liefern, sondern auch in der Regulation von Genen, der Signalübertragung und der Katalyse von chemischen Reaktionen (z. B. bei katalytischen RNA-Molekülen wie Ribozymen) beteiligt sind. Mutationen in Nukleinsäuren können zu genetischen Erkrankungen oder Anpassungen führen und sind somit essenziell für Evolution und Vielfalt des Lebens. Durch moderne biotechnologische Methoden wie PCR, Gensequenzierung und CRISPR-Cas können Nukleinsäuren analysiert, verändert und genutzt werden, um medizinische, forschungs- und industrielle Anwendungen zu ermöglichen.