Il

DNA

Il DNA

è una sostanza che si trova

in ogni cellula e contiene

tutte le informazioni sulla

forma e sulle funzioni di

ogni essere vivente: eppure

è una molecola

incredibilmente semplice.

COME È FATTO?

Il DNA consiste in due lunghi filamenti,

intrecciati a spirale l'uno all'altro, come

una doppia elica (scoperta da James

Watson e Francis Crick nel 1953).

Ogni filamento corrisponde ad una

catena di nucleotidi

Acido desossiribonucleico

Ogni filamento è formato dalla

successione di 4 composti, chiamati "basi

del DNA" ed indicati con le sigle A, T, G,

e C.

Le basi azotate sono di

quattro tipi:

Adenina (A)

Guanina (G)

Citosina (C)

Timina (T)

Le basi Adenina e Guanina

appartengono al gruppo di sostanze

chiamate purine,

mentre Citosina e Timina appartengono

alle pirimidine.

Come possono tenersi

insieme i due filamenti?

Perché ogni base in un filamento è accoppiata con (o legata ad) una base dell'altro filamento.

La base A è sempre accoppiata con la base T, e C è sempre accoppiata con G.

L'insieme di una base e di uno zucchero-

fosfato è detto nucleotide e costituisce il

singolo anello della lunga catena del

DNA

Un nucleotide è costituito dalla

combinazione di tre diverse

molecole:

una base azotata,

legata a uno zucchero con 5 atomi di

carbonio,

a sua volta legato a un gruppo fosforico.

La struttura del DNA

Composizione chimica del

DNA.

Le basi del DNA Adenina (A), Timina (T),

Guanina (G) e Citosina (C) sono legate

l'una all'altra attraverso uno zucchero (il

desossiribosio) ed un composto acido (il

fosfato).

Gene

Una determinata sequenza di coppie di

basi azotate costituisce un gene;

l'informazione in essa contenuta viene

interpretata secondo il codice genetico,

che stabilisce una corrispondenza tra

basi azotate e amminoacidi.

In tal modo i geni regolano la sintesi delle

proteine.

Nel DNA le due catene di

nucleotidi sono antiparallele

e complementari. Infatti,

data una determinata

sequenza in uno dei due

filamenti dell'elica, l'altra è

fissata automaticamente, in

quanto le basi si accoppiano

in modo complementare.

Replicazione

La regola della

complementarietà è alla base

della trasmissione della vita.

Ogni cellula, costruendo il

complementare di ogni

filamento di DNA, raddoppia il

proprio patrimonio genetico e,

quindi, lo suddivide nelle due

cellule-figlie.

Sintesi proteica

La natura ha messo a punto un opportuno linguaggio per conservare e scambiare le informazioni genetiche: si tratta di un linguaggio basato su di un alfabeto a quattro lettere, tante quante sono le basi presenti nella molecola del DNA.

Tutte le parole di questo linguaggio sono costituite da tre lettere e vengono chiamate codoni;

ogni codone identifica un amminoacido da utilizzare nella sintesi proteica o un segnale di interruzione della sintesi stessa.

Il DNA è il responsabile di tutti i fenomeni di

evoluzione e differenziazione di ogni essere

vivente, dalla sua comparsa sulla terra.

Non solo, ma alla capacità del DNA di

modificarsi per dare origine forme di vita

nuove, con migliori caratteristiche di

adattabilità all’ambiente esterno, è legata la

progressiva comparsa di nuove specie

all’ambiente esterno.

gene

L’unità fondamentale dell’ereditarietà, il gene è un frammento di DNA in grado di codificare un prodotto specifico o, in generale, una o più funzioni correlate

Il processo di espressione genica per assemblare la struttura amminoacidica di una proteina avviene in due fasi coinvolgendo una molecola di RNA messaggero (mRNA) quale intermedio

RNA (Acido ribonucleico)

Singolo filamento di nucleotidi

Invece della Timina c’è l’Uracile

Trascrizione dell’RNA

Sintesi delle proteine

Nella prima fase del processo di espressione del gene (trascrizione) un enzima detto RNA polimerasi catalizza la sintesi di una molecola mRNA usando il gene come modello;

nella seconda fase, le informazioni contenute nella sequenza dell’mRNA determinano la sintesi di uno polipeptide (traduzione).

Questa seconda fase richiede l’intervento dei ribosomi, in corrispondenza dei quali avviene la sintesi proteica, e di diverse molecole di RNA transfer (tRNA), che hanno il compito di guidare gli amminoacidi nel processo di sintesi secondo la sequenza imposta dall’mRNA.

Sintesi delle proteine

Una volta che si è stabilito il ribosoma, le molecole di tRNA che portano i primi due amminoacidi si legano al complesso: a questo punto si ha la formazione del legame peptidico.

Allora il il ribosoma trasla verso il successivo codone ed avviene il rilascio del tRNA del primo amminoacido ed il contemporaneo attacco del terzo.

Questo processo si ripete fino ad incontrare il codone che segnala il termine della sintesi: a questo punto la molecola mRNA si separa dal ribosoma.

Ribosomi e sintesi delle proteine