La Community italiana per le Scienze della Vita

Come รจ fatto il DNA?

Il DNAย (Acido desossiribonucleico) รจ la macromolecola biologica che contiene al suo interno lโ€™informazione genetica che ci permette di svilupparci e di diventare ciรฒ che siamo.ย Ogni cellula vivente, tramite โ€œlโ€™informazioneโ€ contenuta nel DNA, รจ in grado di sintetizzare specifiche proteine necessarie per la propria sopravvivenza. Il DNA, dopo esser stato replicato, viene ceduto alle cellule figlie che, utilizzando a loro volta questa informazione genetica, saranno in grado di svilupparsi.ย I โ€œmattonciniโ€ che vanno a formare il DNA sono gli stessi in TUTTI gli organismi viventi siano essi Batteri, Protozoi, Molluschi, Pesci o Mammiferi.ย La differenza tra organismi cosรฌ lontani, dipende dallโ€™ordine e dalla quantitร  di questi โ€œmattonciniโ€. Ma cerchiamo di fare un poโ€™ di chiarezza:

Un filamento di DNA รจ composto da una sequenza piรน o meno lunga di Nucleotidi uniti tra loro tramite legami covalenti.

Composizione Nucleotidi

DNA

  • Un gruppo fosfato, che si puรฒ considerare lo โ€œscheletroโ€ degli Acidi Nucleici (DNA e RNA). Infatti, i diversi nucleotidi si uniscono lโ€™un lโ€™altro utilizzando come โ€œponteโ€ questo gruppo. Il gruppo fosfato รจ acido e, a pH fisiologico, risulta carico negativamente.
  • Il Deossiribosio: un pentoso, ovvero uno zucchero a 5 atomi di carbonio che รจ legato al suo gruppo fosfato e ad una base azotata. Inoltre รจ in grado di legarsi al gruppo fosfato di un altro nucleotide.
  • Una Base Azotata: rappresenta la parte variabile dei nucleotidi, nel DNA ne sono presenti 4 tipi, Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) e Guanina (G). Ogni nucleotide avrร  una sola base azotata legata al proprio deossiribosio.

Come si puรฒ notare dallโ€™immagine, ogni filamento di DNA รจ โ€œorientatoโ€, ciรฒ risulta evidente osservando le due estremitร . Una conterrร  un nucleotide il cui gruppo fosfato non รจ attaccato a nessun altro nucleotide, avrร  dunque un gruppo fosfato libero. Questa estremitร  prenderร  il nome di estremitร  5โ€™ (detta anche 5โ€™-fosfato).

Allโ€™estremitร  opposta vi sarร  invece un nucleotide il cui gruppo fostato รจ covalentemente legato allo zucchero del nucleotide successivo, mentre avrร  un gruppo ossidrile (-OH) disponibile per legare il gruppo fosfato di un altro nucleotide. Questa si chiamerร  estremitร  3โ€™ (detta anche 3โ€™-OH).

Quando vorremo indicare la sequenza nucleotidica di un filamento di DNA dovremo sempre indicare il verso di lettura, per convenzione lโ€™ordine con cui viene letta una sequenza รจ in direzione 5โ€™ ->ย 3โ€™. Nel disegno sopra sarebbe CGAT, mentre se volessimo indicarla in direzione 3โ€™ ->ย 5โ€™ sarebbe TAGC.

Ogni molecola di DNA รจ composta da due filamenti (catene nucleotidiche) tenuti assieme dai legami ad idrogeno che si instaurano tra le loro basi azotate. I due filamenti di DNA che vanno a comporre una molecola di DNA sono antiparalleli, ovvero allโ€™estremitร  5โ€™ di una catena nucleotidica corrisponderร  lโ€™estremitร  3โ€™ dellโ€™altra.

Le basi azotate hanno strutture chimiche diverse, questo fa si che ogni base azotata possa formare legami ad idrogeno con solo unโ€™altra base azotata.

Piรน precisamente:

  • Adenina (A) puรฒ legarsi solo alla Timina (T) e viceversa
  • Citosina (C) puรฒ legarsi solo alla Guanina (G) e viceversa

Questo comporta che i due filamenti di DNA siano anche complementari, ad ogni base azotata su uno dei due filamenti corrisponderร  un solo tipo di base sullโ€™altro filamento. In altre parole, sapendo la sequenza di uno solo dei due filamenti, potremmo ricavare la sequenza dellโ€™altro.

DNA

Il DNA potrebbe essersi evoluto con questa strategia anche (non solo) per essere piรน stabile, infatti se uno dei due filamenti venisse danneggiato, lโ€™informazione genetica non andrebbe persa e potrebbe essere recuperata utilizzando come informazione il filamento complementare.

Articoli correlati
Commenta