Weitergabe der Erbinformation
Die Raumstruktur der DNA kann mit einer in sich verdrehten Strickleiter verglichen werden. Die Längsachsen der Strickleiter bestehen aus Zuckermolekülen, die Querverbindungen (Sprossen der Strickleiter) aus den vier verschiedenen Basen.
Die DNA enthält in verschlüsselter Form die Instruktionen zur Herstellung aller Eiweißstoffe einer Zelle. Diese Instruktionen müssen bei der Zellteilung an beide Tochterzellen weitergegeben werden. Dieser Vorgang lässt sich aus der Struktur der DNA erklären. Zwei Stränge, die sich aus unterschiedlichen Bausteinen, den Nukleotiden, zusammensetzen, sind wie bei einer Strickleiter durch Sprossen verbunden. Ein Zuckermolekül, in Verbindung mit einer von vier möglichen Basen, bildet die Nukleotiden, die über eine Phosphatgruppe miteinander verbunden sind.
Die "Sprossen" bestehen immer aus zwei sich ergänzenden Basen, daher bezeichnet man die DNA-Stränge auch als komplementär. Von den vier zur Paarbildung verfügbaren Basen (Cytosin, Guanin, Adenin, Thymin) passen aufgrund ihrer Eigenschaften immer nur zwei Typen zusammen (C+G, A+T). Zur Weitergabe der Erbinformation muss in einem ersten Schritt die DNA verdoppelt werden. Dies geschieht bei der Replikation.
Dabei werden die zwei DNA Stränge reißverschlußartig voneinander getrennt. Ein Enzym (DNA-Polymerase) bewirkt, dass die verbleibenden Teilstränge den jeweils fehlenden rekonstruieren.Das Ergebnis sind zwei identische DNA-Moleküle mit gleichem Informationsgehalt. Diese Art der Verdopplung nennt man auch semikonservative Replikation.
Bei der anschließenden Zellteilung erhält jede Tochterzelle eines der beiden DNA-Moleküle. Sie sind genetisch identisch.
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