Il DNA cioè l'acido desossiribonucleico..

La terra ha 4,5 miliardi di anni e presumibilmente la vita è comparsa tra i 3 ed i 4 miliardi di anni fa. Ma di come è presumibilmente nata la vita ne parlerò in un altro post, così come si è creato il DNA, quell’unione di molecole fondamentali che trasmettono l’informazione necessaria per la vita.
Vediamo com’è fatto il DNA.
La struttura fù scoperta nel 1953 da J.Watson e F. Crick grazie anche al contributo di R. Franklin. Purtroppo tutti ci ricordiamo che la scoperta fu fatta solo dai primi due scienzati, ma in realtà moltissimo lo si deve alla Franklin, che morì prima di ricevere personalmente il Nobel insieme ai suoi colleghi.

Il Dna (acido desossiribonucleico) è costituito da monomeri  detti nucleotidi, da un pentoso, il desossiribosio (cerchio rosso), una base azotata (cerchio gallo) e un gruppo fosfato (cerchio verde).
Il Dna presenta una forma a doppia elica, cioè ci sono due filamenti che si avvolgono legati tra loro grazie alle basi azotate.
I due filamenti seguono due direzioni opposte, chiamate 5’ e 3’, che servono per dare la direzione ai processi nel quale il DNA è coinvolto, quali duplicazione e trascrizione.
Prendiamo in esame un solo filamento e vediamo com’è fatto sia chimicamente che strutturalmente nello spazio.
I nucleotidi sono legati tra loro tramite il legame covalente tra il gruppo fosfato di un nucleotide ed il carbonio dell’altro nucleotide, legame chiamato fosfodiesterico.
Il gruppo fosfato ( PO₄^2-) è legato al carbonio 5 dello zucchero, mentre la base azotata è legata  al carbonio 1.

Le basi azotate, poi, sono divise in due gruppi, purine e pirimidine: le prime sono le Adenine (A) e Guanine (G), le seconde sono la Citosina (C) e la Timina (T).
Queste quattro basi azotate non si uniscono a caso, ma possono legarsi tra loro solo secondo la sequenza obbligata C-G e T-A.
La disposizione lineare di queste basi dona alla cellula l’informazione che serve, infatti un gene è formato da migliaia di purine e purimidine, ed a seconda di come esse sono poste può dare un’informazione o un’altra.
Il Dna si presenta come nell’immagine a fianco.

Le coppie di basi sono distanziate tra loro di 3.4 nm, creando così due solchi, uno maggiore ed uno minore i quali sono importantissimi per il legame di macromolecole necessarie per la funzione di alcuni processi.

Ma nella cellula com’è disposto il DNA?
Premettendo che in natura ci son due tipi di cellule, la procariote, senza nucleo e l’eucariote con nucleo, il DNA lo troviamo raggruppato all'interno del citoplasma nel primo tipo di cellule e sempre raggruppato nel secondo tipo, ma all’interno di una struttura chiamata  nucleo che lo racchiude appunto.
Ho volontariamente omesso i virus perchè sono delle “entità” particolari.
Ma in natura esistono altre strutture di Dna, sia in forma circolare, come in batteri e mitocondri, il cDNA, smDNA ma anche A-DNA e B-DNA, che presentano differenza nello spazio dei solchi, così come lo Z-DNA che ruota in modo sinistrorso, quindi in senso opposto al DNA ed altri tipi ancora.

Il Dna si dice che sia superavvolto, cioè avvolto su se stessto grazie a delle proteine dette istoniche e non –istoniche  a formare la cromatina.
Tutto l’insieme va a formare il cromosoma. 
In pratica il filamento di DNA si avvolge atorno alla proteina, come uno yo-yo a formare una sorta di collanina di perle che a sua volta viene raggruppato in una struttura chiamata nucleosoma.
Ma perché l’evoluzione ha portato a ciò?
questa struttura serve sia per proteggere che per condensare il materiale genetico, che è enorme.
Il nucleosoma è disposto in una stuttura che noi chiamiamo cromosoma, quello che tutti noi conosciamo che nell’uomo è a forma di X oppure Y.

Ma in natura, come detto, esistono altre strutture di Dna, sia di forma circolare, come in batteri e mitocondri, che A-DNA e B-DNA, che presentano differenza nello spazio dei solchi, così come il Z-DNA che ruota in modo sinistrorso, quindi in senso opposto al DNA.

In prossimi post descriverò i processi di replicazione, cioè come il Dna si duplica, il processo di trascrizione, cioè come mRNA (RNA messaggero) copia informazione per i Ribosomi, le fabbriche delle proteine, ma anche di RNA e tutti i processi che avvengono nella cellula.