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Struttura del DNA: quello che devi sapere
La struttura del DNA rientra fra le nozioni fondamentali da conoscere per chi vuole avvicinarsi al mondo della scienza.
L’acido desossiribonucleico, meglio noto come DNA, è:
un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche necessarie alla biosintesi di RNA e proteine, molecole indispensabili per lo sviluppo ed il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi
Come possiamo spiegare tutto questo in termini semplici? In questa guida ti diremo che cos’è il DNA, chi l’ha scoperto e qual è la sua struttura, guidandoti nello studio di questa tematica.
Se sei pronto, iniziamo subito.
Tutto sull’acido desossiribonucleico
Che cos’è il desossiribosio? Cosa sono i legami azotati e a cosa servono? A queste (e molte altre) domande risponderemo nei prossimi paragrafi della nostra guida.
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DNA: una definizione
Prima di parlare della vera e propria struttura del DNA, cerchiamo di dare una definizione semplice di questo lungo polimero.
Come abbiamo accennato, il DNA è la base fondamentale della vita. Possiamo immaginarlo come una lunga catena, che si trova all’interno di ogni cellula del corpo umano.
Al suo interno troviamo i cromosomi, che contengono tutte le informazioni genetiche che si trasmettono da un individuo all’altro. Ogni parte di questa catena è formata da elementi più semplici.
Dal punto di vista chimico, possiamo definire il DNA come un polimero organico costituito da monomeri chiamati nucleotidi (deossiribonucleotidi).
Questi nucleotidi sono costituiti da tre elementi:
- Un gruppo fosfato;
- Il deossiribosio (zucchero pentoso);
- Una base azotata che si lega al deossiribosio con legame N-glicosidico.
Ma vediamo ora qualcosa in più sulla struttura del DNA e sulla sua funzione.
Struttura
Come abbiamo detto, il DNA, così come l’RNA, è un acido nucleico costituito da subunità chiamate nucleotidi. Ogni nucleotide è costituito da tre componenti (gruppo fosfati, zucchero pentoso e base azotata).
Lo zucchero di riferimento è il desossiribosio, che può legarsi a quattro basi azotate differenti: adenina, timina, guanina e citosina.
La molecola del DNA è formata da due catene polinucleotidiche appaiate e avvolte intorno allo stesso asse, in modo da formare una doppia elica. Ecco le principali caratteristiche della stessa:
- Si tratta di catene complementari e antiparallele;
- I legami tra i nucleotidi all’interno di ciascuna catena sono covalenti, mentre quelli che uniscono i due filamenti appaiati sono legami a idrogeno;
- L’elica ha diametro costante e avvolgimento destrogiro.
Il DNA si trova nel nucleo di tutte le cellule, di cui porta il codice genetico.
Funzione
A cosa serve l’acido desossiribonucleico?
Sicuramente, la funzione più preziosa ascrivibile al DNA è quella di contenere le informazioni necessarie per far funzionare l’organismo.
Questo patrimonio di dati è trasmissibile da una cellula all’altra e da un organismo all’altro. Nella molecola ci sono tutte le istruzioni fondamentali per la sintesi delle proteine importanti per costruire i tessuti e gli organi e per attivare i processi biologici e chimici che garantiscono la sopravvivenza dell’organismo.
Dunque, la funzione più rilevante del DNA è quindi quella di trasmettere le caratteristiche ereditarie da un individuo all’altro.
Storia
Ora che abbiamo visto la struttura del DNA e le sue funzioni, vediamo qualche cenno storico relativo alla sua scoperta, che ha rappresentato una vera e propria rivoluzione nel campo della scienza.
Il primo ad isolare il DNA fu il biochimico svizzero Friedrich Miescher che, nel 1869, individuò una sostanza microscopica contenuta nel pus di bende chirurgiche utilizzate.
Qualche anno dopo, nel 1919, Phoebus Levene individuò la struttura del nucleotide, composta da base azotata, zucchero e fosfato.
Il 1953 fu un anno importante per il DNA: è nel ’53, infatti, che Alfred Hershey e Martha Chase provarono il ruolo del DNA nell’ereditarietà.
Sempre nello stesso anno, grazie agli studi Rosalind Franklin, chimica-fisica inglese, James Watson e Francis Crick venne presentato il primo modello della struttura del DNA, ossia il modello a doppia elica come lo conosciamo oggi.
Trasmissione
Il DNA mitocondriale si tramanda dalla madre ai figli.
Le cellule del nostro corpo contengono lo stesso DNA ricombinante (in grado di ricombinarsi) in 46 cromosomi. Nelle cellule uovo della donna e negli spermatozoi dell’uomo è presente metà corredo cromosomico: al concepimento, gli spermatozoi si fondono con l’uovo, creando un nuovo corredo di 46 cromosomi.
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