Cos'è il DNA (acido desossiribonucleico):
Il DNA è il ereditarietà base macromolecola. È un acido nucleico che contiene le informazioni sulle caratteristiche ereditarie di ogni essere vivente e le sequenze per la creazione di amminoacidi che genereranno le proteine vitali per il funzionamento degli organismi.
DNA o DNA sta per acido desossiribonucleico e La sua funzione principale è l'immagazzinamento di tutte le informazioni necessarie per l'espressione di determinate caratteristiche, in segmenti chiamati geni o racchiusi in cromosomi.
Inoltre, il DNA trascrive le informazioni delle sequenze amminoacidiche nell'RNA o acido ribonucleico, in modo che queste istruzioni possano essere protette dal nucleo ai ribosomi, che tradurranno le informazioni per creare le proteine (catene di amminoacidi).
In riferimento a quanto sopra, si può vedere che il DNA sta codificando e l'RNA non sta codificando ma lavorano insieme per la trasmissione dell'informazione genetica.
Il DNA iniziò a essere studiato nel 1868 da Friedrich Miescher, che, insieme all'RNA, chiamò acidi nucleici. La descrizione del DNA è stata pubblicata per la prima volta nel 1953 da Jamen Watson e Francis Crick, entrambi vincitori del Premio Nobel per la Medicina nel 1962.
Caratteristiche del DNA
La caratteristica principale del DNA umano è la sua struttura a doppia elica, nota anche come elicoidale.
Dove si trova il DNA?
Nelle cellule procariotiche (senza un nucleo cellulare definito), il DNA si trova nel citosol, insieme agli altri elementi che vi galleggiano. Così. la sua replicazione è immediata, cioè non ha bisogno di ricorrere ad altri processi per trasmettere l'informazione genetica al momento della divisione cellulare.
Nelle cellule eucariotiche (con un nucleo cellulare definito), il DNA si trova nel nucleo cellulare. Ci sono 2 modi in cui il DNA trasmette le informazioni genetiche al suo interno:
Prima della divisione cellulare: si replica e si impacchetta con altre molecole e proteine, formando una molecola più grande chiamata cromosoma. In questo modo, durante la mitosi, le 2 cellule figlie porteranno una copia del DNA originale.
Per la traduzione o la sintesi proteica: le informazioni delle sequenze di 3 basi azotate (codone) che determineranno le funzioni delle proteine del DNA di ciascun organismo necessitano dell'acido ribonucleico messaggero (mRNA) per viaggiare in sicurezza fuori dal nucleo, verso i ribosomi.
Quali sono le funzioni del DNA?
Il DNA si caratterizza perché deve svolgere 2 funzioni fondamentali:
- replica: deve essere in grado di replicarsi. In questo senso, una catena di DNA contiene 2 filamenti di informazioni che possono essere replicati in altre 2 catene doppie.
- Espressione: deve essere in grado di utilizzare le informazioni per esprimere caratteristiche ereditarie o per codificare proteine per il corretto funzionamento dell'organismo.
struttura del DNA
Il DNA è una macromolecola con una struttura a doppia elica. I 2 filamenti che compongono il DNA vanno in direzione opposta, uniti dalle loro basi azotate (Adenina, Guanina, Citosina e Timina). È per questo motivo che viene spesso chiamato il Struttura del DNA come una scala invertita.
Quali sono le parti del DNA?
Il DNA è costituito da desossiribonucleotidi, catene di nucleotidi dove ogni unità, a sua volta, è composta da 3 parti:
- una molecola di zucchero a 5 atomi di carbonio (desossiribosio per il DNA e ribosio per l'RNA),
- un gruppo fosfato e,
- 4 basi azotate (Adenina, Guanina, Citosina e Timina nel DNA; Adenina, Guanina, Citosina e Uracile per l'RNA).
Replicazione del DNA
La replicazione del DNA avviene prima che la cellula si divida e consiste nell'ottenere copie identiche dell'informazione cellulare fondamentale per il suo trasferimento da una generazione all'altra, costituendo così la base dell'eredità genetica.
Il DNA arrotolato (cromosoma) si dipana dal enzima topoisonerasi in modo che in seguito, il enzima elicasi Funziona rompendo i legami idrogeno delle basi azotate (Adenina, Guanina, Citosina e Timina) per separare i 2 filamenti.
Ogni filamento ha una direzionalità e ogni estremità è chiamata 5 'e 3' (cinque primi e tre primi), poiché è possibile aggiungere nucleotidi solo all'estremità 3 ', cioè la direzione di allungamento sarà sempre da 5 'a 3'.
Tenendo conto di ciò, i nucleotidi che saranno appaiati con le informazioni di un filamento verranno aggiunti dal DNA polimerasi nella direzione 5 'a 3', dove le basi idrogenate di Adenina si legano sempre con Timina, Timina sempre con Adenina, Guanina sempre con Citosina e Citosine sempre con Guanina.
trascrizione del DNA
La sequenza nucleotidica stabilita in un filamento di DNA viene trascritta in un RNA messaggero (mRNA). La trascrizione del DNA al corrispondente mRNA è simile al processo di replicazione del DNA, nel senso dell'associazione di basi azotate.
In questo modo le basi idrogenate dell'Adenina si uniscono all'Uracile, la Timina continua sempre ad unirsi all'Adenina, la Guanina sempre con la Citosina e le Citosine sempre con la Guanina.
Una volta terminata la trascrizione, l'mRNA corrispondente trasporterà le informazioni ai ribosomi per iniziare la traduzione o la sintesi proteica.
DNA e RNA
DNA e RNA sono acidi nucleici e insieme sono responsabili del mantenimento, della replicazione, dell'immagazzinamento e del trasporto dell'informazione genetica che definisce ogni essere vivente. Grazie a queste informazioni, le caratteristiche uniche d
DNA sta per acido desossiribonucleico, ha uno zucchero desossiribosio e la sua base azotata è composta da: adenina, citosina, guanina e timina. È caratterizzato dall'avere 2 fili avvolti insieme per formare una doppia elica.
A sua volta l'RNA, cioè l'acido ribonucleico, contiene zucchero ribosio, la sua base azotata è costituita da: adenina, citosina, guanina e uracile. È formato da un unico filo.
Tuttavia, entrambi sono acidi nucleici composti da zuccheri, un gruppo fosfato e una base azotata.
DNA, cromosomi e geni
Il DNA è la catena elicoidale che contiene l'informazione genetica e per la sintesi proteica di ogni organismo. È impacchettato nei cromosomi al momento della meiosi o della divisione cellulare, una fase preparatoria in modo che le cellule figlie abbiano ciascuna una copia esatta del DNA originale.
Invece, un gene è un segmento della catena del DNA che definisce o esprime un certo tratto ereditario.
tipi di DNA
DNA ricombinante
Il DNA ricombinante o ricombinato è una tecnologia di ricombinazione genetica, ovvero identificano i geni (segmenti di DNA che esprimono determinate caratteristiche di un organismo), li combinano e creano nuove sequenze. Ecco perché questa tecnologia è anche chiamata DNA in vitro.
DNA mitocondriale
Il DNA mitocondriale è un frammento di acido nucleico nei mitocondri. Il materiale genetico mitocondriale è ereditato esclusivamente dalla parte materna. Il DNA mitocondriale è stato scoperto da Margit M.K. Nass e Sylvan Nass utilizzando il microscopio elettronico e un marcatore sensibile al DNA mitocondriale.
I mitocondri sono piccoli organelli all'interno delle cellule eucariotiche, al fine di produrre energia affinché la cellula adempia alle sue funzioni. Tuttavia, ogni mitocondrio ha il proprio genoma e la propria molecola di DNA cellulare.
