Was ist eine Nukleinsäure?
Jeder lebende Organismus muss Anweisungen mit sich führen, um eine neue Version von sich selbst zu erstellen und Produkte herzustellen, die ihn am Leben erhalten. Diese Anweisungen sind Nukleinsäuren. Alle Organismen mit mehr als einer Zelle verwenden eine Nukleinsäure, die Desoxyribonukleinsäure (DNA) genannt wird, und weniger komplizierte wie Viren verwenden Ribonukleinsäure (RNA). Jede dieser Nukleinsäuren ist eine Kette von vielen einzelnen Molekülen Die Lebensform liest diese Moleküle der Reihe nach und identifiziert, welches Produkt hergestellt werden soll.
Von den beiden Nukleinsäuren ist RNA die am wenigsten komplizierte. Es existiert als Einzelstrang. DNA hingegen paart sich mit einem anderen DNA-Strang und liegt in Zellen als doppelsträngige Struktur in Spiralform vor.
Jede Nukleinsäure ist eine Kette, die aus mehreren Bausteinen besteht, die nacheinander als Nukleotide bezeichnet werden. Diese Nukleotide haften durch chemische Kräfte an jedem Ende des Blocks zusammen. Nur vier verschiedene Nukleotide bilden die DNA. Dies sind Adenin (A), Guanin (G), Thymin (T) und Cytosin (C.). RNA hat ebenfalls nur vier Nucleotidblöcke, aber anstelle von Thymin (T) hat es Uracil (U.).
Ein Lebewesen enthält viele Nukleinsäureanweisungen in seinen Zellen. Jede Zelle kann die Anweisungsfolge lesen und die relevanten Produkte herstellen. Da jeder Organismus viele verschiedene Produkte herstellen muss, enthält der Nukleinsäurefaden viele kleine Abschnitte mit Anweisungen. Diese Abschnitte werden als Gene bezeichnet, und die Zelle liest im Allgemeinen jedes Gen als Anweisung für ein bestimmtes Produkt.
Bei Nukleinsäuren kommt es auf die Sequenz der Nukleotide an, und für die komplizierten Anweisungen sind nicht mehr als vier Nukleotide erforderlich. Das menschliche Genom enthält beispielsweise 3,2 Milliarden Nukleotide in jedem Strang. Kleinere Organismen neigen dazu, kürzere Nukleinsäuren wie das Bakterium Haemophilus influenzae mit 1,8 Millionen Basen pro Strang zu haben.
Eine Analogie ist die Tatsache, dass die englische Sprache 26 Buchstaben hat, Englisch sprechende Personen jedoch alle diese Buchstaben in unterschiedlichen Wortkombinationen zusammenfassen und komplexe Konversationen führen können. Ein sehr einfaches Beispiel ist, wenn jemand "Töpfe" sagt. Die gleichen Buchstaben in umgekehrter Reihenfolge bedeuten etwas völlig anderes; "Halt." Wenn also in einem anderen Beispiel die Zelle ein Gen mit einer Sequenz liest, die mit CCTTGGAA beginnt, wird ein anderes Zellprodukt hergestellt als mit AATTGGAA ......, obwohl die Sequenzen ähnlich sind. Nukleinsäuresequenzen in Genen müssen relativ genau sein, da der Organismus sonst möglicherweise nicht in der Lage ist, das richtige Produkt aufzubauen.
Grundsätzlich fungieren Nukleinsäuren als der Computer, der die Zelle organisiert. Sie bieten auch die Anweisungen, die die Zelle benötigt, um sich selbst zu replizieren. Ohne die Nukleinsäure kann eine Zelle oder ein Organismus keine andere Version von sich selbst aufbauen. Nur diejenigen Lebensformen, die sich selbst replizieren können, können in der nächsten Generation überleben. Aus diesem Grund sind Nukleinsäuren in jeder Lebensform auf der Erde vorhanden.