L'acido desossiribonucleico, comunemente noto come DNA, è il modello genetico incluso nelle cellule di tutte le creature viventi. Generalmente situato nel nucleo della cellula, il DNA contiene l'informazione che consente lo sviluppo e il funzionamento regolare di ogni parte dell'organismo. La struttura unica del DNA consente alle informazioni genetiche di essere replicate e trasmesse con precisione alla prole.
Storia
Nel 1869, il medico svizzero Friedrich Miescher scoprì la presenza del DNA, che chiamò "nucleina". Successivamente, i ricercatori hanno stabilito che il DNA consisteva in unità nucleotidiche collegate disposte in una struttura regolare. Nel 1953, Francis Crick e James Watson determinarono con precisione la struttura del DNA --- una doppia elica con basi azotate accoppiate nel mezzo dell'elica.
Identificazione
Il DNA è costituito da due lunghe catene arrotolate a forma di doppia elica. Ciascuna di queste catene polimeriche contiene nucleotidi costituiti da tre componenti: 1. Uno zucchero a cinque atomi di carbonio (noto come desossiribosio) 2. Un gruppo fosfato 3. Una base azotata Nel DNA sono presenti solo quattro basi azotate: timina, citosina, adenina e guanina. Gli zuccheri e i fosfati dei nucleotidi si legano fortemente tra loro per formare una "spina dorsale" a cui queste quattro basi si collegano formando i "pioli" della doppia elica.
Tipi
Timina, citosina, adenina e guanina (spesso indicate come T, C, A e G) sono le unità fondamentali del codice genetico in tutti gli organismi viventi. È in queste basi e nei modelli in cui sono disposti lungo la spina dorsale del DNA che è contenuta tutta l'informazione per un organismo a funzionare. Le basi possono essere suddivise in due gruppi: pirimidine e purine. La timina e la citosina sono pirimidine e formano molecole anellate con sei angoli. L'adenina e la guanina sono purine e consistono in un anello combinato a cinque anelli legato ad un anello a sei punte. A causa delle loro differenze di dimensioni, le purine, A e G, possono legarsi solo l'una con l'altra. Allo stesso modo, le pirimidine, T e C, possono anche legarsi l'una con l'altra. Lungo tutta la lunghezza della struttura a doppia elica, A è accoppiato con T e C è legato a G.
Significato
La semplicità delle coppie di basi azotate --- A solo con T; C solo con G --- rende la replicazione della molecola di DNA relativamente semplice. L'enzima helicase attiva lo svolgimento della struttura a doppia elica. Un altro enzima, DNA polimerasi, combina ogni nuova base non legata con la sua coppia complementare. Quando la replicazione è completa, ci sono due copie identiche della molecola di DNA originale.
Considerazioni
Sebbene il DNA sia una molecola altamente stabile, l'esposizione a determinate sostanze chimiche, calore estremo, luce UV o radiazione può spesso causano alterazioni nel codice del DNA. L'enzima DNA polimerasi può riparare aree danneggiate del DNA e, nella maggior parte dei casi, le alterazioni vengono riparate con successo o risultano innocue. Tuttavia, alcuni casi in cui le basi azotate vengono inserite o eliminate possono essere molto dannose.
