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Mittwoch, 2. Februar 2011

Forscher entdecken alternative Strukturen der DNA

Alternative DNA-Struktur | Copyright: University of Michigan

Ann Arbor/ USA - US-Wissenschaftler haben eine erstaunliche Entdeckung gemacht: Unter bestimmten und zugleich seltenen Bedingungen kann die Trägerin der Erbinformationen aller irdischen Lebewesen, die DNA, eine gänzlich andere Form annehmen, als die allseits bekannte Struktur der Doppel-Helix. Basierend auf dieser Beobachtung vermuten die Forscher zudem, dass im genetischen Code sehr viel mehrschichtigere Informationen gespeichert sein könnten als bislang bekannt.

Wie das Team um Professor Hashim M. Al-Hashimi von der "University of Michigan" in der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift "Nature" berichten, kann die einfache Helix-DNA auch alternative Formen annehmen. Dies komme in etwa ein Prozent der untersuchten Fälle vor. "Diese alternative Form ist tatsächlich auch funktional", so Al-Hashimi. "Es gibt offenbar unterschiedliche Ebenen an Information, die im genetischen Code gespeichert sein können."

Schon länger ist bekannt, dass die DNA-Moleküle flexibel sind und sich verbiegen können, ähnlich wie eine Strickleiter. Bislang war jedoch nur genau diese Struktur bekannt, wie sie auch schon von den Entdeckern des Aufbaus der Desoxyribonukleinsäure, James D. Watson und Francis Crick, beschrieben wurde.

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Durch den Einsatz der Kernspinresonanzspektroskopie konnten die Forscher nun beobachten, wie die schon vom klassischen Modell bekannten Basen flüchtig alternative Strukturen annehmen, wenn diese sich etwa um 180 Grad drehten. "Es ist fast so, als wurde man einen Teil der Strickleiter nehmen und sie auf den Kopf stellen. Auf diese Weise kann man zwar immer noch zwei Hälften einander zusammenfügen, die Form aber, die dabei entsteht, entspricht nicht länger dem Waston-Crick-Modell, sondern gleicht vielmehr dem sogenannten Hoogsteen-Bindungen."

Diese Verbindungen wurden zwar schon zuvor anhand der Doppelhelix-DNA entdeckt, doch bislang nur dann, wenn die Moleküle an Proteine oder Medikamente gebunden oder beschädigt waren. Die neue Studie zeigt nun, dass die DNA diese Struktur auch unter normalen Umständen und ohne äußere Einflüsse annehmen kann. "Diese neue Struktur könnte es ermöglichen, dass in der DNA eine völlig neue Art von Informationsgehalt gespeichert sein könnte", so Al-Hashimi.

"Da die DNA für das irdische Leben von fundamentaler Bedeutung ist, könnte die Entschlüsselung ihrer Geheimnisse Astrobiologen auch dabei behilflich sein, zu bestimmen, wie und wo man auch nach Leben fernab unseres Planeten suchen sollte", kommentiert das NASA-Onlinemagazin "Astrobio.net" die Entdeckung der Genetiker.

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / umich.edu / astrobio.net / nasa.gov
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