Sia il DNA che l'RNA sono costituiti dall'unione di tanti gruppi
(monomeri) detti nucleotidi. Ciascun nucleotide a sua volta è formato
da tre costituenti diversi:
1)
uno zucchero a 5 atomi di carbonio cioè un pentoso, rispettivamente il
ribosio nell' RNA e il desossiribosio nel DNA
2)
una molecola di acido fosforico o gruppo fosfato
3)
una base azotata.
Le
basi azotate sono 5 in tutto: adenina (A) timina (T)
citosina (C) guanina (G)
uracile (U). Nel DNA non è mai presente l'uracile , ma al suo posto si
trova la timina contrariamente a quanto avviene nel RNA. Le basi azotate
sono così chiamate perché contengono anche azoto.
Usualmente
ci si riferisce alle basi azotate usando le loro lettere iniziali, così
il DNA contiene A,G,C,T mentre l'RNA contiene A,G,C,U.
Nelle
catene del DNA e dello RNA i nucleotidi si uniscono tra di loro mediante
un legame tra il gruppo fosfato e lo zucchero che, contemporaneamente,
lega la base azotata lateralmente.
I
nucleotidi legati tra loro formano dei polinucleotidi: il DNA (a meno che non sia stato
denaturato) è costituito da due catene polinucleotidiche disposte a formare una
doppia elica; l'RNA, invece, consta di una
singola catena polinucleotidica. Per tutto il resto la struttura del DNA è dell'RNA è la stessa.
Nel
DNA, le basi azotate sporgono all'interno dello scheletro zucchero-fosfato e sono
appaiate in modo specifico; la guanina è sempre appaiata alla citosina, la
adenina alla timina. Le due catene sono unite da ponti idrogeno che si
stabiliscono tra le coppie di basi azotate.
La
proprietà fondamentale del DNA dipende proprio dal modo in cui le basi di una
catena si legano con le basi dell'altra. Esaminiamo le conseguenze di questo
fenomeno di complementarietà .
Se
in una catena c'è un'adenina nel punto corrispondente dell'altra catena ci sarà
una timina; lo stesso diremo per la citosina e la guanina. Quindi la
posizione delle basi azotate di una catena determinerà l'ordine con cui le basi
si succederanno nell'altra catena: a una citosina corrisponderà una guanina e a
una timina un'adenina, e viceversa.
LA
FUNZIONE DEL DNA
Il
DNA contiene in codice tutte le informazioni per la crescita e lo sviluppo di
ogni organismo.
Ma
come può una molecola, per quanto complessa, controllare tutte le funzioni di
un organismo ?
Tutte
le molecole esistenti in un organismo vengono fabbricate attraverso reazioni
chimiche catalizzate da enzimi ( senza i quali le reazioni chimiche cellulari
non potrebbero avvenire ). Ne consegue che determinare il tipo di enzimi che
verranno prodotti equivale a determinare tutti i tipi di molecole
dell'organismo. Il DNA contiene in codice le informazioni riguardanti la
struttura primaria di tutte le proteine dell'organismo. Specificare la struttura
primaria, cioè la sequenza degli amminoacidi è sufficiente: non occorrono
altre informazioni.
Un
tratto di catena che specifica una determinata proteina si chiama GENE. Il gene
per una determinata proteina sta su una sola delle due catene. Il tratto di
catena complementare che gli sta di fronte serve soltanto per la replicazione,
non codifica. Ambedue le catene contengono geni e quindi sono fatte di segmenti