Concetti Chiave
- Il DNA è una molecola formata da due filamenti a elica, costituita da nucleotidi composti da gruppo fosfato, zucchero pentoso e basi azotate.
- Le basi azotate Adenina, Citosina, Guanina e Timina si legano in modo specifico: A-T con due legami e C-G con tre legami idrogeno.
- I nucleotidi sono uniti da legami fosfodiesterici, che collegano la posizione 5’ di un nucleotide alla posizione 3’ del successivo, conferendo polarità ai filamenti.
- I due filamenti del DNA sono antiparalleli, con l'ossatura di gruppi fosfato e zucchero rivolta all'esterno, nascondendo le caratteristiche chimico-fisiche interne.
- Il DNA è eteropolimerico e universale, permettendo l'estrazione e manipolazione delle sue molecole tra diversi organismi.
Indice
Struttura del DNA
Il DNA (Acido desossiribonucleico) è una molecola costituita da due filamenti uniti a formare una struttura ad alfa-elica. È il polimero del monomero nucleotide.
Ogni singolo nucleotide è costituito da:
• 1 gruppo fosfato;
• 1 zucchero pentoso;
• 1 base azotata.
Le basi azotate sono Adenina, Citosina, Guanina, Timina.
Si legano A-T (due legami H) e C-G (tre legami H).
Secondo la regola di Chargaff il numero di Adenine è uguale a quello di Timine e quello di Guanine a quello di Citosine.
Legami e polarità del DNA
I singoli monomeri (nucleotidi) sono legati attraverso il legame fosfodiesterico.
L’insieme dei nucleotidi legati dal legame fosfodiesterico forma una parte della catena, che si andrà a legare all’altra attraverso i legami a H delle basi azotate, formando appunto la doppia catena. Ogni singolo nucleotide è quindi legato a quello successivo attraverso legami fosfodiesterici quali collegano la posizione 5’ di un nucleotide a quella 3’ di quello successivo (il numero si riferisce alla posizione de 5 atomi di C all’interno della molecola dello zucchero pentoso).
Le estremità di un filamento sono dette 3’ e 5’, nella parte 3’ abbiamo il C legato all’OH libero, mentre nell’estremità 5’ termina con un gruppo fosfato. Questa caratteristica conferisce la polarità ai filamenti. I due filamenti quindi viaggiano in direzioni opposte, si parla di configurazione antiparallela.
Caratteristiche chimico-fisiche del DNA
Queste caratteristiche fanno si che il DNA presenti con l’ossatura (backbone) costituita da gruppo fosfato e zucchero pentoso rivolta verso l’esterno, quindi le caratteristiche peculiari della molecola sono nascoste e influiscono poco sul comportamento chimico-fisico del DNA.
Eteropolimeria e manipolazione del DNA
La struttura del DNA è detta eteropolimerica, in quanto non costituita da un singolo monomero, ma dalle 4 varianti del monomero nucleotide originate dalle basi azotate.
Poiché il DNA è lo stesso per tutti i viventi è possibile estrarre una molecola di DNA da un organismo, manipolarla in vitro, e reinserirla in un altro. L’estrazione del DNA è relativamente semplice.
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura fondamentale del DNA?
- Come si legano le basi azotate nel DNA?
- Cosa significa che il DNA ha una configurazione antiparallela?
Il DNA è una molecola costituita da due filamenti uniti a formare una struttura ad alfa-elica, composta da nucleotidi legati da legami fosfodiesterici e basi azotate che si legano tramite legami a idrogeno.
Le basi azotate si legano secondo la regola di Chargaff: Adenina con Timina tramite due legami a idrogeno e Citosina con Guanina tramite tre legami a idrogeno.
La configurazione antiparallela del DNA significa che i due filamenti viaggiano in direzioni opposte, con le estremità 3’ e 5’ che indicano la polarità dei filamenti.
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