Struttura e funzione degli acidi nucleici: DNA e RNA a confronto

Funzione degli acidi nucleici

Gli acidi nucleici sono polimeri composti da nucleotidi che hanno la funzione di custodire, trasmettere e utilizzare l’informazione genetica di un organismo. Esistono due tipi di acidi nucleici: il DNA oacido desossiribonucleico e l’ RNA o acido ribonucleico. Il DNA è una molecola che porta l’informazione ereditaria e la trasmette da una generazione all'altra. L’informazione presente nel DNA viene utilizzata, con l’aiuto dell’RNA, per controllare la sintesi proteica in modo da costruire correttamente la sequenza amminoacidica di una proteina.Un nucleotide è composto da un gruppo fosfato, uno zucchero pentoso a cinque atomi di carbonio (il ribosio o il desossiribosio) e una base azotata. Le basi azotate si presentano in due diverse forme chimiche: le purine, adenina e guanina, costituite da due anelli , e le pirimidine,citosina, timina e uracile, formate da un solo anello.

Differenze tra DNA e RNA

I nucleotidi del DNA e dell’RNA sono diversi: nel DNA lo zucchero pentoso è il desossiribosio, mentre nell’RNA è il ribosio,; nel DNA le basi azotate sono l'adenina (A), la citosina (C), la guanina (G) e la timina (T), nell’RNA al posto della timina c’è l' uracile (U) . I nucleotidi sono legati tra loro mediante dei legami covalenti tra lo zucchero di un nucleotide e il fosfato di quello successivo; Inoltre i gruppi fosfato legano il carbonio in posizione 3' di uno zucchero con il carbonio in posizione 5' dello zucchero vicino.

Struttura del DNA

Il DNA è composto da due filamenti che corrono in direzioni opposte. Questi due filamenti sono definiti per questo antiparalleli( uno avrà una direzione 5'-3', mentre l'altro avrà direzione 3'-5'). Le due catene formano una struttura a doppia elica, dove vengono tenute insieme da legami idrogeno fra le basi azotate.

Appaiamento delle basi azotate

Le informazioni genetiche così come le differenze di ogni individuo, dipendono dalla sequenza delle basi azotate e dal loro numero. Nel DNA si formano delle coppie molto frequenti (dette per questo motivo canoniche): l’adenina si appaia sempre con la timina (A-T) mediante 2 legami ad idrogeno; mentre la citosina si appaia sempre con la guanina formando 3 legami ad idrogeno. Di conseguenza l’appaiamento avviene per complementarietà di basi, determinata da tre caratteristiche:

1. il numero di legami ad idrogeno che si formano tra le basi;

2. Lo scheletro zucchero-fosfato avvicina le basi contrapposte;

3. le dimensioni delle basi appaiate.

Normalmente per garantire un' omogeneità di dimensione tra le varie componenti della doppia elica, una purina, possedendo un ingombro sterico maggiore essendo più grossa dimensionalmente, si appaia sempre con una pirimidina, che essendo più piccola è meno ingombrante.

L'RNA invece è costituito da un singolo filamento di nucleotidi.