DNA Grundlagen – Teil 2: Die Struktur der DNA

Im November haben wir die neue Blogreihe „DNA Grundlagen“ (noch auf Englisch!) vorgestellt, in der wir einige der häufigsten Fragen, die Nutzer von MyHeritage DNA zum DNA-Test für die Familiengeschichte gestellt haben, beantworten. Wir werden uns mit den Merkmalen von MyHeritage DNA und der Wissenschaft, die hinter der Technologie steckt, beschäftigen und euch ein besseres Verständnis der aufregenden Welt der DNA und Genealogie vermitteln.

DNA erben

Im letzten Beitrag haben wir darüber geschrieben, wie die DNA von Kindern von ihren Eltern geerbt wird. Wir haben erklärt, dass die Hälfte der DNA jeder Person von der Mutter und die andere Hälfte vom Vater stammt. Schauen wir uns genauer an, wie das unter dem Mikroskop aussieht.

Zerlegung der DNA: Von der Doppelhelix zu den Nukleotiden

Unsere Körper bestehen aus über 30 Milliarden Zellen. Das Hauptquartier der Zelle ist der Kern. Nicht jede einzelne Zelle hat einen Kern, rote Blutkörperchen haben das zum Beispiel nicht. Aber fast alle unsere Zellen haben einen Kern und dort wird DNA gespeichert.

Bild Angepasst vom Owensboro Community and Technical College

DNA nimmt die Form einer Doppelhelix an – stellt euch zwei lange (ungebundene!) Schnürsenkel vor, die über ihre gesamte Länge zusammengepresst und dann um euren Finger gewickelt sind. Jeder der beiden Schnürsenkel besteht aus einer Reihe von kleinen Blöcken, die Nukleotide genannt werden. Es gibt vier Nukleotidtypen, abgekürzt: A, T, G und C. Die gleichen vier Nukleotide erscheinen immer wieder in verschiedenen Reihenfolgen, um die Gesamtheit Ihrer individuellen DNA-Sequenz zu bilden.

In unserer „Gebrauchsanleitung für Dich“, könnt ihr euch die DNA als den Text vorstellen, der im Handbuch geschrieben ist, das vom Körper gelesen wird, um aus euch, das zu machen was ihr seid. Nukleotide sind das Alphabet, das verwendet wird, um diesen Text zu schreiben. Nukleotide sind die Buchstaben. Jeder Satz von drei aufeinanderfolgenden Buchstaben wird ein Codon genannt – ähnlich wie Wörter. Gruppen von Codons machen Sätze und alle zusammen, der gesamte Text – all eure DNA zusammen – bildet die ganze Reihe von der Anleitung.

Wenn ihr die zwei Schnürsenkel nebeneinander haltet, passt ein A immer zu einem T; ein G wird immer mit einem C übereinstimmen. Wenn ihr euch also einen Schnürsenkel anschaut, wisst ihr bereits, was zum anderen passt – überall wo ein A zu finden ist, ist auf der anderen Seite ein T zu sehen, und andersherum genauso.  Ebenso findet man beim G auf der anderen Seite immer ein C; und vice versa.

Ungefähr 99,9% dieser sehr langen Sequenz sind bei jeder Person auf der Welt identisch. Die 0,1%, die von Person zu Person variieren, tragen den Teil der Gebrauchsanleitung, die uns einzigartig macht – von den verschiedenen Farben unserer Haut bis zu unserer Größe und darüber hinaus.

DNA organisieren: Von Histonen zu Chromosomen

Das menschliche Genom enthält etwa 3 Milliarden Nukleotidpaare – das sind zwei sehr lange Schnürsenkel! Weil dies die Bedienungsanleitung für uns ist, ist es äußerst wichtig, dass sie gut organisiert sind und sich nicht verheddern. Es gibt eine Reihe von Organisationsebenen, hier lernen wir aber nur einige kennen.

Da die DNA-Stränge sehr lang sind, werden Segmente um Proteine gewickelt, die Histone genannt werden, ähnlich einer Garnspule. Diese Spulen werden dann in Chromosomen verpackt. Betrachtet es als eine Art Bedienungsanleitung, deren Text so lang ist, dass er in vielen Bänden veröffentlicht werden muss – jeder Band ist ein Chromosom.

Die Weitergabe von DNA, jeweils ein Chromosomen nach dem anderen

Menschen haben 23 Chromosomenpaare. Oder, wenn wir uns unsere Bedienungsanleitung anschauen, zwei Ausgaben der 23-Band-Bedienungsanleitung. Für jedes Band der Reihe oder jedes Chromosom erhalten wir eine der beiden Ausgaben unserer Mutter und eine der beiden Ausgaben unseres Vaters, die sie wiederum von ihren Eltern bekommen haben. DNA-Tests wie MyHeritage DNA können euch dabei helfen herauszufinden, welche Ausgaben ihr von euren Eltern erhalten habt.

Übrigens ist dies auch der Grund, warum eure Ethnizitätsschätzung sich von der eurer Geschwister unterscheidet! Beispiel: wenn eure Mutter 50% Japanerin und 50% Irin ist, und euer Vater 50% Italiener und 50% Skandinavier, könntet ihr am Ende hauptsächlich japanisch-italienisch sein, wohingegen eure Schwester eher irisch-skandinavisch sein könnte. Natürlich sind die Unterschiede in der Regel nicht so dramatisch. Aber es ist möglich, sogar wahrscheinlich, dass Geschwister zumindest geringfügig unterschiedliche Prozentsätze verschiedener Ethnien in ihrer DNA geerbt haben.

Wahrscheinlicher ist, dass wenn eure Mutter zu 40% Irisch und zu 60% Skandinavisch ist, ihr 30% Irisch und 20% Skandinavisch seid (bis zu 50% deiner eigenen Ethnien stammen von eurer Mutter), während euer Bruder 50% Skandinavier und 0% Ire sein kann (immer noch 50% seiner eigenen Ethnien von eurer Mutter). So erhalten zwei leibliche Geschwister unterschiedliche Ethnizitätsschätzungen. Die Hälfte eurer gesamten Ethnien stammt von jedem Elternteil, aber ihr habt nicht unbedingt die Hälfte deren Ethnien bekommen.

Mit den meisten vererbbaren Eigenschaften funktioniert das genauso, nicht nur mit der ethnischen Zugehörigkeit. Wenn ein Elternteil sehr groß und das andere sehr klein ist, habt ihr und eure Geschwister wahrscheinlich verschiedene Kombinationen der Größe eurer Eltern geerbt, weshalb ihr alle unterschiedliche Größen habt, auch wenn eure Größengene alle vom gleichen ursprünglichen Pool stammen. Ihr habt einfach verschiedene Kombinationen aus den verfügbaren genetischen Optionen erhalten.

Bleibt dran!

Nächsten Monat werden wir darüber schreiben, wer eure Bedienungsanleitung liest und wie die Anweisungen ausgeführt werden. Wir hoffen, ihr seid dann auch wieder dabei!