Abbreviazione internazionale comune per il termine inglese deoxyribonucleic acid. Il termine tedesco DNS (deoxyribonucleic acid) non viene quasi più utilizzato per evitare confusione con il Domain Name System (DNS) di Internet. La struttura del DNA è stata scoperta nel 1953 dai biologi James Watson (*1928) e Francis Crick (1916-2004), che insieme a Maurice Wilkins (1916-2004) hanno ricevuto il Premio Nobel per la Medicina nel 1962.
Il nome deriva dalle prime lettere degli elementi di base del DNA: il desossiribosio (un tipo di zucchero composto da cinque atomi di carbonio), l'acido fosforico e le quattro basi che compongono l'acido nucleico. Il DNA è una molecola a catena presente nei nuclei cellulari di tutti gli organismi vegetali, fungini, animali e umani, che funge da vettore di informazioni genetiche per il mantenimento di tutti i processi vitali biologici e viene ereditato. I geni sono responsabili di ogni singola funzione di un organismo, come la divisione cellulare o il metabolismo.
Struttura del DNA
I geni formano una molecola a catena lunga, costituita da due singoli filamenti di DNA che corrono in direzioni opposte a forma di scala di corda attorcigliata, nota anche come doppia elica (hélix = avvolgimento). Questi sono noti come cromosomi (corpi colorati). Si può immaginare come una scala di corda estremamente lunga e sottile. La lunghezza del DNA in una cellula umana è di quasi due metri (vedi diagramma in basso). Poiché un essere umano è composto da circa 100 trilioni di cellule del corpo, la lunghezza totale del DNA in un essere umano è di 150 miliardi di chilometri, che è circa mille volte la distanza tra la terra e il sole, circa 150 milioni di chilometri.
Coppie di basi
I due lati o aste della scala (filamenti) sono costituiti da acido fosforico e molecole di zucchero (desossiribosio), ovvero le quattro basi adenina, guanina, citosina e timina. Due basi opposte sono chiamate coppie di basi. Una coppia di basi è la più piccola unità di informazione del DNA. Il collegamento delle coppie è il "gradino" della scala, per cui esistono solo due coppie diverse che si incastrano come una serratura e una chiave. A e T formano una coppia e C e G formano l'altra coppia. Se su un filamento le molecole formano una sezione di DNA "TAACGCCCTTA", sul filamento opposto si ottiene la sequenza "ATTGGCGGGAAT".
Il diagramma qui sopra mostra una sezione di un filamento di DNA. Un'unità di estere di acido fosforico e un'unità di zucchero formano la spina dorsale della molecola (parte della banda blu). Insieme a una base, queste tre unità formano un nucleotide (ellissi rosse). I due nucleotidi (ellissi) formano una macromolecola di acido nucleico del tipo acido desossiribonucleico. Oltre alla funzione di immagazzinare informazioni, gli acidi nucleici, considerati le "molecole chiave della vita", possono anche servire come trasmettitori di segnali o catalizzare (sostenere) reazioni biochimiche.
Il gene
Un gene è il termine generale per indicare una piccola sezione della catena del DNA che descrive una caratteristica specifica (ad esempio, il colore di un fiore) o una funzione specifica (ad esempio, la produzione di enzimi o la regolazione degli ormoni). Contiene le informazioni per la formazione di un RNA (acido ribonucleico) attraverso il processo di trascrizione.
A differenza del DNA, l'RNA non è presente come doppia elica, ma solo come singolo filamento. Il compito dell'RNA è quello di "leggere" le informazioni memorizzate nel DNA e di trasportarle in diversi punti della cellula. Una funzione essenziale dell'RNA nella cellula è la conversione delle informazioni genetiche in proteine. Quando si costruisce una casa, il progetto potrebbe essere descritto come DNA e gli artigiani che ci lavorano come RNA. L'uomo ha circa 25.500 geni, mentre la pulce d'acqua ne ha 30.000. Non è importante il numero di geni, ma il modo in cui sono collegati e le interazioni tra loro.
Allele
Un allele è il termine che indica una variante specifica di un gene (piccolo segmento di DNA) che si trova in un locus genico specifico (posizione) di un cromosoma. Gli alleli possono essere identici = omozigoti, o diversi = eterozigoti (su questo fenomeno si vedano le due parole chiave alleli ed eterozigosi).
Alfabeto genico
La scala è nota anche come "alfabeto genico", in cui la sequenza delle coppie di basi gioca un ruolo importante. Il codice genico viene letto (decodificato) dalla cellula e utilizzato per costruire le proteine. Le proteine sono costituite da...
