DNA und Molekularbiologie: Lernleitfaden

Kernideen

DNA ist eine Doppelhelix, deren Basenpaarung einfache Zahlenregeln festlegt. Das Zählen von Basen, Längen, Codons und PCR-Kopien sind die üblichen Rechnungen.

• Chargaff-Regeln: In doppelsträngiger DNA gilt A = T und G = C, also %A + %G = 50 %. Der GC-Gehalt ist %G + %C.
• Ein Basenpaar nimmt entlang der Helix 0,34 nm ein, und eine volle Windung sind 10 Basenpaare (3,4 nm).
• Drei Basen bilden ein Codon, eine codierende Sequenz aus n Basen codiert also etwa n ÷ 3 Aminosäuren, und ein Polypeptid aus m Aminosäuren hat m − 1 Peptidbindungen.
• Die PCR verdoppelt das Ziel in jedem Zyklus: Kopien = N₀ × 2ⁿ. Restriktionsenzyme schneiden an einer bestimmten Sequenz, k Schnitte ergeben also k + 1 lineare Fragmente.

Wichtige Gleichungen

• A = T and G = C (Chargaff)
• %A + %G = 50
• length = base pairs × 0.34 nm
• codons = bases ÷ 3
• copies = N₀ × 2ⁿ

Durchgerechnetes Beispiel

Sind 30 % der Basen einer DNA-Probe A, dann ist T 30 %, und G und C sind je (100 − 60) ÷ 2 = 20 %. Ein Gen von 3000 bp ist 3000 × 0,34 = 1020 nm lang und hat 1000 Codons. Mit einem Stoppcodon codiert es 999 Aminosäuren, hat 998 Peptidbindungen und eine Masse von etwa 999 × 110 ≈ 110 kDa.

Häufige Fehler

• Die Chargaff-Regel auf einzelsträngige DNA oder RNA anwenden, wo A nicht gleich T oder U sein muss.
• Das Stoppcodon als Aminosäure mitzählen.
• Bei der Länge der Doppelhelix die Zahl der Basen statt der Basenpaare benutzen.

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