Erbinformation

Die Erbinformation ist die Gesamtheit der genetischen Steuerinformation (das Lebensprogramm) einer Zelle oder eines Virus. Sie liegt als Sammlung von einem oder mehreren Polymerfäden (RNA, DNA) aus den Nukleotiden der Basen Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin oder Uracil als Grundbausteinen vor.

Bei Eukaryoten liegt die Erbinformation auf einem oder mehreren Chromosomen im Zellkern vor, bei Prokaryoten liegt sie als Ring frei im Cytosol der Zelle vor.

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Gene und Proteine

Die Erbinformation ist (vereinfacht gesagt) in Gene unterteilt. Im Vorgang der Transkription und Translation wird der Informationsgehalt eines Genes in ein Protein übersetzt. Proteine wiederum dienen als Bausteine und Strukturelemente zellulärer Gebilde, katalysieren biochemische Reaktionen oder dienen als Sensoren und als Regulatoren von Stoffwechselvorgängen.

Regulation

Über das An- und Abschalten von Genen steuert die Erbinformation die Konzentration verschiedener Proteine in der Zelle. Dadurch kontrolliert die Erbinformation indirekt den Stoffwechsel der Zelle, sowie ihre Struktur und ihre Fähigkeit auf Umweltreize zu reagieren. Damit steuert die Erbinformation letztendlich die Entwicklung der Zelle - und bei mehrzelligen Organismen damit auch die biochemische Entwicklung des gesamten Individuums.

genetischer Code

Die Information für die Proteine selbst liegt im Gen in Form von so genannten Basentripletts (Dreiergruppen von Nukleotiden) vor, die das Codewort für je eine Aminosäure darstellen. Dieser genetische Code ist universell und findet sich bei allen bekannten Lebewesen in vergleichbarer Form. Alle Lebewesen der Erde sprechen also annähernd dieselbe "genetische Sprache".

Vererbung

Eine herausragende Eigenschaft der Erbinformation ist ihre (in ihrer Biochemie begründete) Fähigkeit, die Erstellung einer identische Kopie ihrer Selbst aus den freien Nukleotiden zu unterstützen. Dieser als Replikation bezeichnete Kopiervorgang ist die molekulare Grundlage der Vererbung, der identischen Weitergabe der Erbinformation an die Tochterzellen.

Mutation

Eine Veränderung der Erbinformation wird als Mutation bezeichnet. Die langsame Veränderung der Erbinformation über Generationen hinweg wird als eine der Grundlagen für die Evolution angesehen. Die langsame Veränderung der Erbinformation somatischer Körperzellen von mehrzelligen Lebewesen mit den damit einhergehenden Störungen des Stoffwechsels und der Zellregulation wird als eine der Ursachen des Alterns angesehen. Des weiteren gibt es eine Reihe von Reparaturmechanismen, die bestimmte Mutationen erkennen und reparieren können.

sexuelle Vererbung

Die Erbinformation von Eukaryontenzellen kann als einfacher Informationssatz oder als doppelter Informationssatz vorliegen, bei dem pro Genort sowohl die mütterliche, als auch die väterliche Genvariante verfügbar ist. Im Rahmen der sexuellen Fortpflanzung werden die ursprünglich mütterlichen und väterlichen Varianten bei der Keimzellreifung dann zufällig gemischt und als einfacher Informationssatz an den Nachkommen weitergegeben. Bei der Befruchtung vereinigen sich die einfachen Informationssätze beider Eltern wieder zu einem doppelten Informationssatz.

Siehe auch: DNA, Genetik, genetischer Code, Epigenetik, Genexpression