Che cos'è il DNA?

L’acido desossiribonucleico (in sigla DNA) è la molecola che trasporta la nostra informazione genetica per lo sviluppo e il funzionamento di un organismo. È formato da oltre 3 miliardi di coppie di basi («lettere») in ciascuna cellula del nostro corpo. In questo articolo vedremo che cos’è il DNA, quali sono le sue funzioni e qual è la sua struttura.

A cosa serve il DNA?

Il DNA è essenziale per la vita e per il suo corretto funzionamento. È responsabile della trasmissione e della regolazione dell’informazione genetica e della sintesi delle proteine.

Principalmente immagazzina l’informazione genetica, quella che ci rende ciò che siamo e rende possibile la nostra vita. Si occupa di sintetizzare le unità funzionali del nostro corpo (le proteine) e di regolare l’espressione dei geni.

Inoltre funge da unità primaria di ereditarietà in tutti gli esseri viventi. In altre parole, ogni volta che un organismo si riproduce, una parte del suo DNA viene trasmessa alla discendenza. Questa trasmissione totale o parziale del DNA di un organismo contribuisce a garantire un certo livello di continuità da una generazione alla successiva, permettendo allo stesso tempo piccoli cambiamenti che contribuiscono alla diversità della vita, all’adattamento delle specie e alla loro evoluzione.

Com’è fatta la struttura del DNA?

E ti sarai chiesto come sia possibile che in una cellula (non visibile a occhio nudo) si riescano a custodire più di 3 miliardi di «lettere», che equivalgono a 2 metri di lunghezza?

Questo è possibile grazie alla compattazione in cui si trova il DNA e alla sua complessa struttura. Il DNA presenta diversi livelli di condensazione, dal più piccolo al più grande:

Nucleotide

Il DNA è costituito da una sequenza lineare di nucleotidi, che sono le unità strutturali della molecola di DNA. Ogni nucleotide è composto da una base azotata, un gruppo fosfato e uno zucchero a cinque atomi di carbonio (desossiribosio). La base azotata può essere adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G).

Doppia elica del DNA

La molecola di DNA è una doppia elica, in cui due filamenti di nucleotidi si avvolgono l’uno attorno all’altro formando una struttura a spirale. I due filamenti di DNA sono uniti da legami a idrogeno tra le basi azotate complementari. Ogni filamento di una molecola di DNA è costituito da una lunga catena di nucleotidi monomeri.

Questa struttura a elica è fondamentale per la replicazione e per la funzione del DNA.

Nucleosoma

La molecola di DNA si organizza in nucleosomi grazie agli istoni. Gli istoni sono proteine essenziali per mantenere la struttura del DNA, il che a sua volta ne facilita l’accessibilità ai fattori regolatori e al macchinario della trascrizione e della replicazione. Grazie alla loro carica positiva sono in grado di compattare il DNA (carica negativa). Ogni nucleosoma contiene circa 147 coppie di basi di DNA e diverse proteine.

Cromatina

La cromatina è la forma in cui si trova il DNA nella cellula eucariotica (nucleosomi avvolti). È composta da una combinazione di DNA e proteine cromosomiche, in particolare istoni, che mantengono il DNA in una struttura compatta e accessibile per la regolazione genica. La cromatina è un materiale condensato che si trova nel nucleo della cellula per gran parte del ciclo cellulare.

Si tratta di un materiale condensato e dinamico, composto da DNA e proteine cromosomiche, che svolge un ruolo chiave nella regolazione dell’espressione genica e nella distribuzione equa del DNA durante la divisione cellulare.

Cromosoma

Durante la divisione cellulare, la cromatina si condensa per formare i cromosomi durante la divisione cellulare, il che permette la separazione e la distribuzione equa del DNA verso le cellule figlie.

Si tratta di strutture lunghe e allungate che possono essere osservate con un microscopio ottico in un momento molto preciso del ciclo cellulare, la divisione cellulare.

Qual è la funzione del DNA?

Il DNA è essenziale per la vita e per il suo corretto funzionamento. Tra le sue funzioni principali si evidenziano le seguenti:

1. Archiviazione dell’informazione genetica: Il DNA contiene l’informazione genetica che ci definisce e ci permette di vivere.
2. Sintesi delle proteine: Il DNA dirige la sintesi delle proteine, le unità funzionali del nostro corpo.
3. Ereditarietà: Il DNA agisce come unità primaria di ereditarietà in tutti gli esseri viventi, trasmettendo l’informazione genetica da una generazione alla successiva.
4. Regolazione genica: Il DNA regola l’espressione dei geni, assicurando che le proteine vengano prodotte nelle quantità corrette e al momento giusto.

Conclusione

Il DNA è una molecola fondamentale per la vita. La sua complessa struttura permette di immagazzinare e trasmettere l’informazione genetica necessaria per lo sviluppo e il funzionamento di tutti gli organismi viventi. Comprendere che cos’è il DNA, la sua struttura, le sue parti e le sue funzioni è essenziale per capire i processi biologici che ci permettono di esistere.

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