Concetti Chiave
- Il modello tridimensionale del DNA fu ricostruito nel 1953 da James D. Watson e Francis H. Crick, basandosi su dati di diffrazione dei raggi X.
- Il DNA secondo il modello Watson-Crick è composto da due filamenti ad avvolgimento elicoidale, con il tipo B come elica destrorsa più comune.
- Le basi azotate nel DNA si uniscono tramite legami idrogeno: adenina con timina e guanina con citosina, mantenendo un equilibrio quantitativo tra di esse.
- I filamenti del DNA sono complementari e antiparalleli, con legami fosfodiesterici che presentano polarità opposta, 5’-3’ e 3’-5’.
- L'opposta direzione dei filamenti consente l'interazione tra le basi, stabilizzando la struttura attraverso legami idrogeno e interazioni idrofobiche.
Indice
Scoperta della struttura del DNA
Le struttura tridimensionale del DNA fu ricostruita alla Cambridge University nel 1953, da parte di un americano James D. Watson, e di un inglese, Francis H. Crick.
Il modello era essenzialmente basato su dati di diffrazione dei raggi X, ottenuti da M. Wilkins e R. Franklin (FIa. 4.25). I raggi X, incidendo su un aggregato di atomi, vengono deviati dai gusci elettronici e i raggi deviati, proiettati su una emulsione
fotografica, danno luogo a macchie di diffrazione, che permettono di risalire alla disposizione degli atomi stessi.
Modello Watson-Crick e basi del DNA
Il DNA, secondo il modello Watson-Crick, è costituito da due filamenti con avvolgimento ad elica; il più diffuso è l’avvolgimento destrorso, del tipo B, ma esistono anche eliche del DNA caratterizzate da una diversa struttura secondaria (tipo A e Z).
Nel DNA, tipo B, la distanza fra le emieliche è costante e il diametro è dell’ordine di 20 A; legami idrogeno fra le basi che si affrontano all’interno dell’elica e interazioni idrofobiche fra le stesse stabilizzano la struttura.
L’adenina (A) è unita mediante due legami idrogeno alla timina (T),la guanina (O) mediante tre legami alla citosina (C), quindi la quantità di A è sempre uguale a quella di T e quella di G uguaglia la quantità di C.
Caratteristiche delle emieliche del DNA
Le due emieliche, per la reciproca distribuzione delle basi risultano complementari, poiché ad una sequenza di basi di un filamento non può che corrispondere una sola determinata sequenza sull’altro filamento
Le emieliche sono anche antiparallele poiché in ciascuna catena i legami fosfodiesterici hanno polarità opposta; ad una catena con polarità 5’-3’ si oppone l’altra con polarità 3’-5’. È questa opposta direzione che consente l’interazione tra le basi .
Domande da interrogazione
- Chi ha scoperto la struttura tridimensionale del DNA e su quali dati si basava il loro modello?
- Quali sono le caratteristiche principali del modello Watson-Crick del DNA?
- Cosa significa che le emieliche del DNA sono complementari e antiparallele?
La struttura tridimensionale del DNA fu scoperta nel 1953 da James D. Watson e Francis H. Crick alla Cambridge University. Il loro modello si basava essenzialmente su dati di diffrazione dei raggi X ottenuti da M. Wilkins e R. Franklin.
Secondo il modello Watson-Crick, il DNA è costituito da due filamenti con avvolgimento ad elica, prevalentemente destrorso di tipo B. Le basi adenina e timina sono unite da due legami idrogeno, mentre guanina e citosina da tre, mantenendo la struttura stabile.
Le emieliche del DNA sono complementari perché ad una sequenza di basi di un filamento corrisponde una sequenza determinata sull'altro. Sono antiparallele perché i legami fosfodiesterici hanno polarità opposta, con una catena 5’-3’ e l'altra 3’-5’.
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