Di Kevin Beck Aggiornato il 30 agosto 2022
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L’acido desossiribonucleico, o DNA, è ampiamente definito come il “codice genetico” e il fondamento di tutta la vita come la conosciamo. Risiede nei nuclei delle cellule eucariotiche, inclusa la tua. Una molecola correlata, l'acido ribonucleico (RNA), trasporta le istruzioni genetiche dal DNA al ribosoma, dove vengono sintetizzate le proteine.
Nelle sequenze genetiche, potresti vedere filamenti di lettere come AGCCCTAG... o UCGGGAUC... Ogni lettera rappresenta un nucleotide diverso e i nucleotidi rientrano in due categorie principali in base al contenuto di azoto:purine e pirimidine.
Le quattro purine biologicamente significative sono adenina, guanina, ipoxantina e xantina. L'adenina e la guanina sono incorporate sia nel DNA che nell'RNA, mentre l'ipoxantina e la xantina fungono da intermedi nel metabolismo delle purine.
Le pirimidine chiave sono citosina, timina, uracile e acido orotico. Il DNA contiene timina, mentre l'RNA sostituisce la timina con l'uracile nelle posizioni corrispondenti.
Una base purinica è costituita da un anello di azoto a sei membri fuso e un anello di azoto a cinque membri, simile a un esagono unito a un pentagono. Adenina e guanina esemplificano le purine negli acidi nucleici. La sintesi delle purine inizia con uno zucchero ribosio che viene modificato prima che si attacchi la base azotata.
Le pirimidine presentano un singolo anello di azoto a sei membri. Sono più piccoli e più leggeri delle purine. La citosina e la timina sono le pirimidine presenti nel DNA; citosina e uracile sono presenti nell'RNA. La sintesi della pirimidina inizia tipicamente con la base libera, che viene successivamente incorporata nella struttura nucleotidica.
Il DNA è a doppio filamento e il suo accoppiamento di basi complementari garantisce stabilità strutturale. Nel DNA, l'adenina si accoppia con la timina (A‑T) e la citosina con la guanina (C‑G). Nell'RNA, l'uracile sostituisce la timina, quindi l'adenina si accoppia con l'uracile (A‑U). Queste coppie purina-pirimidina mantengono dimensioni uniformi della coppia, prevenendo disallineamenti che distorcerebbero l'elica.
Comprendere queste coppie di basi è essenziale per comprendere la fedeltà genetica, la trascrizione e i percorsi biochimici che sono alla base della vita.
