Wenn die Wissenschaft einen Höhepunkt erreicht, eröffnet dies eine weite Aussicht auf einen weiteren Weg zu neuen Gipfeln, neue Wege werden geöffnet, auf denen die Wissenschaft weiter voranschreiten wird.
S. I. Vavilov
Eines der geheimnisvollsten und ungewöhnlichsten Moleküle ist die DNA (englisch), das Hauptmolekül des Lebens.
Die Suche nach den Grundlagen des Lebendigen war lang und schwierig: mit Fehlern und Hoffnungen, mit Glauben und Enttäuschung.
1953 wurde in Nature ein Artikel von Francis Harry Compton Crick (1916–2004) und James DeweyWatson (geboren 1928) veröffentlicht.
Basierend auf einer Röntgenstrukturstudie von Rosalind Elsie Franklin (1920-1958) und Maurice Hugh Frederick Wilkins (1916-2004) sowie der Chargaff-Regel (Erwin Chargaff, Lebensjahre: 1905-2002) haben sie die räumliche Struktur der DNA aufgebaut.
Die Struktur der DNA.
DNA besteht aus zwei antiparallelen Polynukleotidketten, die spiralförmig um ihre Achse verdreht sind.
An der Peripherie des Moleküls befinden sich Kohlenhydrat-Phosphatketten mit stickstoffhaltigen Heterocyclen im Inneren. Die Zusammensetzung der DNA umfasst vier stickstoffhaltige Basen: Purinen – Adenin und Guanin, Pyrimidinen – Thymin und Cytosin. Die stickstoffhaltigen Basen der einen Parallelkette verbinden sich mit einer bestimmten Base der anderen, gemäß der Chargaff-Regel: Adenin verbindet sich mit Thymin, Guanin mit Cytosin.
Es ist bekannt, dass eine der Funktionen der DNA die Speicherung von Erbinformationen ist, die in den Genen enthalten sind.
Daher ermöglicht die Untersuchung des kodierenden Teils der menschlichen DNA, den Ursprung und die Entwicklung vieler genetischer Krankheiten zu verstehen.
Die Entwicklung dieser Krankheiten hängt direkt mit der Arbeit der Gene zusammen.
Diese und viele andere Überlegungen haben dazu geführt, dass Wissenschaftler auf der ganzen Welt beschlossen haben, die menschliche DNA zu lesen: welche Nukleotide und in welcher Reihenfolge sich im Molekül befinden, sowie mögliche Informationen, die darin enthalten sind.
Im Jahr 1990 wurde offiziell der Start eines Programms zur Untersuchung der Nukleotidsequenz der gesamten menschlichen DNA angekündigt.
Das Humangenomprojekt (englisch „Human GenomeProject“) ist zu einem internationalen Forschungsprojekt geworden, an dem sich viele Länder teilgenommen haben.
Im Jahr 2003 ging diese Arbeit zu Ende, wurde aber im Jahr 2022 abgeschlossen.
Also wurde die schwierige Aufgabe gelöst. Aber nach dem Lesen der gesamten Nukleotidsequenz machte dies keine Klarheit.
Das Humangenomprojekt hat gezeigt, dass etwa 3 Milliarden 100 Millionen Nukleotidpaare in DNA enthalten sind. Aber nur 1% – 2 % der Nukleotidpaare kodieren Proteine. Der Rest ist nichtkodierende DNA, manchmal auch ,,Müll-DNA“ (englisch ,,Junk-DNA“) genannt