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Die Entdeckung der Doppelhelix

Die Form einer Doppelhelix wird durch die zahlreichen Überlagerungen im Molekül begründet. Zunächst findet eine Überlagerung in einer einfachen Kette statt und sorgt dafür, dass sie sich zur Helix windet. Ein weiterer Prozess findet zwischen jeder Helix statt, da sich die Basen paarweise anordnen und durch Wasserstoffbindung stabilisieren können.

Die Doppelhelix Struktur der DNA wurde von Watson und Crick 1953 erstmals dargestellt. Die Forscher arbeiteten mit folgenden Kenntnissen:

  • Die chemische Zusammensetzung der DNA;

  • Die Röntgen-Diffraktionsbilder kristallisierter DNA, vor allem von Rosalind Franklin und Maurice Wilkins vom King's College. Die Bilder zeigten eine für Helixstrukturen typische Kreuzform;

  • Die Forschungsarbeit von Erwin Chargaff, mit der gezeigt wurde, dass die Anzahl der Adeninmoleküle und dien Anzahl der Thyminmoleküle bei allen DNA-Molekülen gleich ist, ebenso wie die Anzahl der Cytosinmoleköle der Anzahl der Guaninmoleküle entspricht;

  • Untersuchungen mit dem Elektronikmikroskop hatten ergeben, dass der Durchmesser von DNA-Molekülen 20 Å betrug, was den Schluss nahelegte, dass sich dieses Molekül aus zwei Desoxyribosephosphat-Ketten zusammensetzte.


Le modèle de la double hélice

Indem Watson und Crick anschließend mehrere molekulare Modelle erstellten gelang es ihnen eine Struktur auszuarbeiten, die allen zu diesem Zeitpunkt verfügbaren kristallographischen und biochemischen Daten gerecht wurde: zwei Stränge aus Phosphat- und Zuckergruppen, die eine Doppelhelix mit entgegengesetzter Ausrichtung der Stränge bildeten. An den Zuckern der beiden Stränge sind Stickstoffbasen gebunden, jede Basis eines Strangs ist durch Wasserstoffbindung mit einer Basis des gegenüberliegenden Strangs verbunden. Eine Cytosinbasis liegt stets gegenüber eine Guaninbasis, gleiches gilt für Adenin und Thymin. Die beiden Molekülstränge der DNA werden als komplementär bezeichnet.

Crick, Watson und Wilkins wurde 1962 der Nobelpreis verliehen. Wahrscheinlich hätte mit ihnen auch Rosalind Franklin den Preis mit ihnen geteilt, wäre sie nicht frühzeitig an Krebs verstorben.

Was ist DNA? Die Entdeckung der DNA

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