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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.

 

 

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ritratto di biank9388

evoluzione

Un aspetto che mi affascina, è la capacità di un sistema informativo (quale è il dna) di evolvere in un ambiente dinamico, principalmente grazie a errori di lettura o di duplicazione dei vari geni; purtroppo, ho notato che a questo ambito di ricerca, che dovrebbe identificarsi con quello degli algoritmi genetici, non viene dato molto spazio negli ambienti accademici(se ne parla davvero poco, se non per nulla).

Un saluto alla community.

ritratto di smania2000

hai ragione....

.....l'evoluzione tramite errori è sicuramente un aspetto estremamente affascinante, anche se esiste tutto un sistema che serve prorpio a prevenire e correggere questi errori, inoltre la stragrande maggioranza di questi non porta ad evoluzione ma al più comune cancro.
Comunque alla facoltà di medicina se ne parla e abbondantemente, la biologia molecolare, biochimica e affini trovano ampio spazio nei corsi dei primi anni, anche se io sono laureato oramai da 11 anni e molte cose saranno cambiate.

Stefano

ritratto di Emanuele

DNA

Matematica, Scienza e Tecnologia sono ormai pronte!
Quando si potrà avere una mappatura del DNA di tutta la popolazione?

Mi immagino enormi benefici in termini di prevenzione, di anamnesi ed eventuali cure, un futuro dove oltre al gruppo sanguigno, avremo anche un codice (il dna appunto).

Fantascienza o prossimo futuro? Forse non in Italia dove s fatica si riesce ad avere una banca dati DNA per i criminali....

ritratto di Rossella De Marchi

mappatura DNA

In realtà la mappatura del DNA di tutta la popolazione mi sembra una prospettiva inquietante... Se fosse usata per fini scientifici e per la ricerca di nuove cure per le malattie genetiche sarebbe una cosa molto positiva, ma non riesco a non vederci anche una sorta di "controllo" eccessivo!

Certo, qualsiasi uso se ne farà, partirà dagli Stati Uniti o (perché no) dalla Cina, dove le questioni bioetiche non sono all'ordine del giorno tanto quanto in Europa e in America.

ritratto di Emanuele

1984 DNA

Effettivamente se male usata, la mappatura del DNA potrebbe essere un "grande fratello" usato anche per scopi NON umanitari.

Comunque, se fosse facoltativo e ben organizzato, a me interesserebbe avere una sorta di tesserina sanitaria dove ci sono le mie "predisposizioni genetiche".

Niente di paranoico, penso che è meglio non sapere prima di cosa dobbiamo morire :)
ma venire a conoscienza del fatto che il nostro cuore, pittosto che il fegato è abbastanza predisposto, magari ci aiuterebbe, pianificando nel lungo periodo attività tali da mantenerlo in forma... insomma è li che dovremmo concentrare quel minimo di prevenzione.

Ad esempio uno dei due fondatori di Google (Sergey Brin) sembra abbia realizzato una fondazione per la ricerca contro il morbo di Parkinson proprio in virtù del fatto che la mappatura del suo DNA ha rilevato un alto rischio futuro per tale malattia.

ritratto di Rossella De Marchi

Google

Un mio conoscente, infatti, ha inviato il proprio DNA proprio alla fondazione creata da Brin che (in cambio di poter utilizzare il suo DNA per la ricerca sul Parkinson) gli ha fatto una lista personalizzata delle malattie a cui è più predisposto... E' una lista molto precisa ed effettivamente può essere utile per iniziare ad adottare uno stile di vita per prevenire la malattia, ad esempio mangiare meno zuccheri se uno è predisposto a qualche tipo di diabete!

ritratto di Antonio Mangiardi

pensavo che per "fare" gli

pensavo che per "fare" gli OGM ci volessero dei processi molto più complicati... comunque sarei d'accordo a dare il DNA per analisi di questo tipo... e comunque secondo me la banca dati del DNA sarebbe utilissima, molto più delle impronte digitali.. visti anche i recenti omicidi...

 

 

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