Was sind Gene?

Was sind Gene?
Von Thomas Liesen

Blaue Augen, blonde Haare, Sommersprossen – ob ein Mensch solche oder andere Merkmale besitzt, ist in seinem inneren Bauplan festgelegt, seinem Genom. Jede einzelne Körperzelle enthält eine vollständige Kopie des Bauplans. Der Stoff, aus dem er besteht, heißt chemisch korrekt „Desoxyribonukleinsäure“ oder kurz: DNS.

Wie in einem Buch einzelne Buchstaben einen Text codieren, so codieren in der DNS einzelne chemische Bausteine die gesamte Erbinformation. Das Genom eines Menschen besteht aus rund drei Milliarden solcher Bausteine oder „Buchstaben“.
Alle Merkmale und Funktionen des Körpers werden durch einen eigenen Abschnitt auf der DNS festgelegt, dem Gen. Jeder Mensch besitzt rund 25.000 Gene. Ein komplizierter biochemischer Apparat liest sie ab und baut exakt nach der genetischen Blaupause Eiweiße zusammen – vom Hauteiweiß Keratin über den Blutfarbstoff Hämoglobin bis hin zu Enzymen wie Insulin.

Manchmal sind Gene schon von Geburt an defekt. So kann ein defektes Hämoglobingen zum Beispiel eine erbliche Form der Blutarmut verursachen. Aber auch während des Lebens wird die Erbsubstanz andauernd geschädigt. Vor allem aggressive Sauerstoffmoleküle, die bei der ganz normalen Atmung entstehen, können Lücken in die DNS schlagen. Die meisten dieser Schäden werden repariert, dennoch häufen sich mit der Zeit immer mehr defekte Stellen im Bauplan des Körpers an. Das ist ein Grund, warum jeder Mensch mit zunehmendem Alter anfälliger für Krankheiten – wie Krebs – wird.

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..Ob die Gene für menschliche Erkrankungen ausschlaggebend sind, beschäftigt die Wissenschaft schon seit langem. Doch kann die Frage in dieser Radikalität nicht gestellt werden, denn auch die Umwelt und der Lebensstil bestimmen mit, welche Krankheiten uns im Laufe des Lebens ereilen....

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Was sind Gene?

Wenn ein neuer Mensch heranswächst, bilden sich in den ersten Wochen während der Entwicklung des Embryos die verschiedensten Körperzellen. Damit eine Zelle weiß, wie sie aussehen soll und welche Funktion sie im Organismus spielt, hat jede Zelle all diese Informationen in verschlüsselter Form auf den Erbanlagen im Zellkern.

Dabei nennt man die verschlüsselte Information für ein bestimmtes Merkmal des Organismus "Gen". Auf der menschlichen Erbsubstanz befinden sich etwa 40 000 bis 100 000 verschiedene Gene. Sie bestimmen nicht nur, ob man grüne oder blaue Uagen hat oder wie groß man wird. Sie steuern auch den gesamten Stoffwechsel der Zelle. Die Erbinformation ist im Zellkern auf Chromosomen gespeichert.

Menschliche Zellen enthalten 46 solcher Chromosomen, wobei jeweils zwei Chromosomen gleich aussehen. Diese Chromosomen bestehen aus der Desyxribonukleinsäure (kurz DNS). Diese ist ein vielfach um sich selbst gewundener Strang aus Zucker, Phosphorsäure und den vier Basen, Adenin, Cytosin, Guanin und Thymin, der wie eine Strickleiter aussieht.

Zucker und Phosphorsäure bilden das Gerüst der Leiter. Die Sprossen bestehen jeweils aus zwei Basen, wobei immer Adenin und Thymin oder Guanin und Cytosin eine Sprosse bilden. Mithilfe dieser vier Basen ist unsere gesamte genetische Information verschlüsselt. Drei aufeinander folgende Basen bilden ein "Codewort" für die Zelle. Mithilfe dieser Coewörter setzt die Zelle dann aus kleinsten Eiweißbestandteilen, den Aminosäuren, die Eiweiße zusammen. Sie steuern den Zellaufbau und die Funktion der Zelle.

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