DNA: come funziona?

Il DNA è un acido nucleico che contiene tutte le informazioni genetiche relative a una determinata persona

Il DNA è qualcosa che appartiene a ciascuno di noi e probabilmente la maggior parte delle persone ha un’idea più o meno vaga di cosa sia e come funzioni. Negli ultimi anni si è parlato molto di mappatura del DNA, creando a volte qualche confusione di troppo. Vediamo allora qualche nozione di base sul DNA, sulla base delle scoperte avvenute anche grazie alle nuove tecnologie.

La scoperta del DNA

Il DNA è l’abbreviazione della formula inglese che indica l’acido desossiribonucleico o deossiribonucleico. Negli organismi viventi, il DNA non è quasi mai presente sotto forma di singolo filamento, ma come una coppia di filamenti saldamente associati tra loro. Si tratta di un acido nucleico che contiene tutte le informazioni genetiche relative a una determinata persona e che sono necessarie alla biosintesi di RNA e proteine.

Ma chi ha scoperto il DNA? Il DNA fu isolato per la prima volta dal biochimico svizzero Friedrich Miescher nel 1869, studiando una sostanza contenuta nelle bende chirurgiche. Nel 1919 Phoebus Levene individuò la struttura del nucleotide. Levene suggerì che il DNA consistesse di un filamento di nucleotidi legati tra loro attraverso i fosfati. Nel 1937 William Astbury presentò i primi risultati di alcuni studi condotti sul DNA con i raggi X e dimostrò che il DNA ha una struttura regolare.

Oggi sappiamo che le basi azotate che possono essere utilizzate nella formazione dei nucleotidi del DNA sono quattro: adenina, guanina, citosina e timina. La doppia elica del DNA è stabilizzata dai legami idrogeno che si instaurano tra le basi azotate presenti sui due filamenti. La combinazione particolare in sequenza di queste quattro basi definisce la diversità di una persona dall’altra, sulla base del codice genetico, che ne permette la traduzione in amminoacidi.

Come funziona il DNA?

Il processo di traduzione genetica, detta anche sintesi proteica è possibile solo in presenza di una molecola intermedia di RNA, generata attraverso la trascrizione del DNA. Tale processo non genera solo filamenti di RNA destinati alla traduzione, ma anche frammenti già in grado di svolgere svariate funzioni biologiche. L’informazione genetica è duplicata prima della divisione cellulare, attraverso un processo noto come replicazione del DNA, che evita la perdita di informazione durante le generazioni.

E i cromosomi invece? Negli organismi eucarioti, di cui fa parte anche l’essere umani, il DNA si riunisce all’interno del nucleo della cellula in strutture chiamate appunto “cromosomi”. All’interno dei cromosomi, le proteine della cromatina permettono di compattare e controllare la trascrizione dei geni.

DNA e scienza: dagli OGM alla mappatura del DNA

Il DNA ha anche un ruolo fondamentale in molte scienze. Per esempio, nella biologia e nella biochimica si utilizza il DNA ricombinante, cioè segmenti di DNA realizzati e assemblati artificialmente. In questo modo il DNA artificiale può essere inserito all’interno di organismi viventi che diventano così i famosi organismi geneticamente modificati (OGM), che tanto fanno discutere, soprattutto quando sono legati alla ricerca biomedica, o alle coltivazioni agricole.

Un altro uso importante del DNA è quello che ne fa la medicina forense per risalire all’identità di un colpevole (ad esempio un assassino), tramite le tracce biologiche che lascia sul luogo del delitto. E in questo caso non può che far piacere questo tipo di applicazione, che aiuta la giustizia.

Un argomento invece un po’ più controverso è la mappatura del DNA, che è stata il punto centrale dell’avventura scientifica chiamata “Progetto Genoma Umano”. Per mappare il DNA, i frammenti di acido nucleico vengono fissati in piastre costituite da gel, nelle quali è avvenuta la separazione delle diverse componenti. Così, ricorrendo a sofisticate elaborazioni al computer, i frammenti possono essere confrontati con sequenze già note ed essere decifrati.

7 Comments

  1. Antonio Mangiardi 4 aprile 2011
  2. biank9388 8 marzo 2011
  3. smania2000 8 marzo 2011
  4. Emanuele 9 marzo 2011
  5. Rossella De Marchi 9 marzo 2011
  6. Emanuele 9 marzo 2011
  7. Rossella De Marchi 9 marzo 2011

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