Hallo!
Uiuiui, das ist im Detail alles echt komplizwickt, aber so gaaanz grob kann ich dir helfen:
Vorweg: Die DNA-Stränge haben eine Richtung. Sie haben ein 5’-Ende und ein 3’-Ende, die sind chemisch unterscheidbar. In einem DNA-Doppelstrang sind die beiden einender komplementären Stränge antiparallel. Dh, wenn due son DNA-Molekül vor dich hinlegst, dann läuft der eine Strang von links nach rechts (5’->3’) und der andere von rechts nach links (5’->3’).
Ablesen der DNA heißt ja RNA machen. Das macht ein Enzym, die RNA-Polymerase. Sie kann RNA nur in 5’->3’-Richtung verlängern, also immer nur am 3’-Ende der RNA-Kette ein neues Nukleotid anhängen. Andersrum ist das strukturell nicht möglich. Wenn die Polymerase also einen Strang bindet, dann ist die Richtung der Synthese vorgegeben. Bleibt noch die Frage, an welchen Strang sie bindet. Das hängt von der Sequenz ab. Es gibt eben Sequenzen, welche von der Polymerase erkannt werden - da bindet sie dann dran - und das eben in der von der Sequenz vorgegebenen Richtung am entsprechenden Strang. Diese Bindesequenzen sind Teil der Promotoren. Ein einfaches Beispiel:
Die DNA hat folgende Sequenz:
5’-xxxxxxxxAACGTxxxxHIERSTEHTDIESEQUENZFÜRDIERNAxxxxxxx-3’
3’-xxxxxxxxTTGCAxxxxNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNxxxxxxx-5’
Die x interessieren nicht bzw. sind genetisch nicht „sinnvoll“. Ein Strang enthält eine Zeichenkette, die in RNA abgeschrieben werden soll - das ist die Sequenz, die du lesen kannst (ohne Leerzeichen). Im komplementären Strang habe ich an diesen Positionen N’s gegeben, die stehen für die jeweils komplementären Basen, gelle!
Nun nehmen wir an, die Polymerase würde an einer Sequenz binden, die so aussieht:
5’-ACGTT-3’
3’-TGCAA-5’
Kommt diese Sequenz oben vor? Ja, tut sie! Wenn du sie auf den Kopf drehst, erkennst du’s. Wenn sie dann an das ACGTT bindet, bindet sie den unteren Stang und wird diesen ablesen, und das geht nur nach rechts:
*->
3’-xxxxxxxxTTGCAxxxxNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNxxxxxxx-5’
und dort beim Stern wird sie anfangen, die komplementären Nukleotide einzubauen und immer am 3’-Ende der neuen Kette ein Nukleotid anfügen:
5’-AACGTxxxxHIERSTEHTDIE-3’*->
3’-xxxxxxxxTTGCAxxxxNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNNxxxxxxx-5’
Und voila, die neue Kette enthält die gewünschte Information.
Also, prinzipell geht das auf beiden Strängen, aber ein Strang wird immer nur in 3’-5’-Richtung abgelesen, weil der neue Strang nur in 5’-3’-Richtung synthetisiert werden kann.
Gene liegen wild verstreut mal auf diesem, mal auf dem anderen Strang. Ihre Promotorsequenzen weisen der Polymerase den Weg. Es gibt auch verschachtelt bzw. überlappend liegende Gene, auf dem selben wie auf gegenüberliegenden Strängen der DNA.
Und, wenn doch
eigendlich schon alle Informationen auf dem einen Strang sind,
wozu „brauchts“ dann den andren? Um die Basen zu schützen?
Ja. Und damit die Enzyme (wie zB die Polymerase) die DNA-Sequenz auslesen können. Der Doppelstrang bildet ja eine Helix mit einer kleinen und einer großen Furche. In den Furchen sind die Basen - schön sauber geordnet - von der Seite „ertastbar“ für Enzyme (und Transkriptionsfaktoren), die so ihre Bindungsstellen erkennen. Als Einzelstrang wäre das Molekül so ungeordnet, daß man dann wohl Probleme hätte.
Damit sich das Ganze bei einer Zellteilung leichter kopieren
lässt?
Das wohl eher nicht. Der Aufwand ist letzlich der gleiche.
Und außerdem: Wird son DNA-Strang eigendlich immer in
derselben Richtung abgelesen? Oder ist es egal, bei welcher
Aminosäure man anfängt ein Eiweiß zusammenzubauen, also in
welcher Richtung die DNA abgelesen wird?
Ohh, vorsicht: DNA -> RNA -> Protein !!
Daß, wie und warum die DNA in einer bestimmten Richtung abgelesen wird, habe ich oben geschrieben. Jetzt hast du RNA und fragst, wierum die vom Ribosom abgelesen wird, um ein Protein zu machen?
Auch diese Richtung ist vorgegeben. Das Ribosom wandert in 5’->3’-Richtung dem RNA-Strang entlang. Auch Ribosomen haben Bindestellen, die sie auf der RNA finden. Klar: diese Ribosomenbindungsstelle ist in der Nähe des 5’-Endes der RNA. Ein paar Basen weiter findet das Ribosom dann auch den Translationsstart, das ist die Sequenz 5’-AUG-3’. Dort beginnt es dann mit der Proteinsynthese, das nächste Codon ist 3’-wärts usw… bis zum Stop-Codon.
Im Beispiel ist:
vvv->
5’-AACGTxxxxHIERSTEHTDIESEQUENZFÜRDIERNAxx-3’
vvv deutet das erste Codon an, welches das Ribosom ausliest. Es liest also letztlich in der Richtung, in der die RNA synthetisiert wurde.
Grüße,
Jochen
).