Concetti Chiave
- Il DNA presenta un'accoppiamento specifico tra purine e pirimidine, con legami idrogeno che stabilizzano la struttura: due legami tra adenina e timina, tre tra citosina e guanina.
- I filamenti del DNA sono antiparalleli e ruotano di 180° tra i nucleotidi contrapposti, con una struttura esterna composta da gruppi fosfato e zuccheri.
- Il legame fosfodiesterico unisce i nucleotidi attraverso il carbonio 5' di un nucleotide e il gruppo -OH del carbonio 3' di un altro nucleotide.
- Il DNA interagisce con molecole come gli istoni, che si legano ai gruppi fosfato, e con proteine denominate DBP che riconoscono le basi azotate tramite le scanalature del DNA.
- La stabilità della struttura del DNA è ulteriormente supportata dalle forze di Van der Waals, che derivano dall'impilamento delle basi azotate.
Indice
Struttura e legami del DNA
Per garantire stabilità al DNA l’unica possibilità è che si appaino una purina con una piridina, quindi adenina con timina e citosina con guanina. Tra le basi azotate si creano dei legami idrogeno, due tra adenina e timina, tre tra citosina e guanina. Si creano poi forze di Van der Waals date dall’impilamento delle basi.
Caratteristiche dei filamenti del DNA
Si capì poi che la parte esterna della struttura era data dai gruppi fosfato e dagli zuccheri e che nei due filamenti vi era una rotazione di 180° tra i nucleotidi contrapposti, altrimenti si formerebbero delle distorsioni della struttura, in altri termini i filamenti sono antiparalleli. Si comprese inoltre che il C1’ si lega alla base azotata, che il C2’ non si lega a un ossigeno come nell’RNA, che il C3’ si lega al gruppo fosfato di un altro nucleotide attraverso un legame fosfodiesterico e che C5’ si lega al gruppo fosfato. Le estremità di un filamento corrispondono quindi agli atomi di carbonio non coinvolti in un legame con altri nucleotidi, in particolare l’estremità 5’ da un lato e quella 3’ dall’altro.
N.B.: il legame fosfodiesterico è permesso da una reazione di condensazione tra il gruppo fosfato legato a un carbonio 5’ di un nucleotide e il gruppo -OH legato al carbonio 3’ di un altro nucleotide.
Interazioni del DNA con altre molecole
Il DNA può interagire anche con altre molecole come gli istoni che sono basici, possono perciò interagire facilmente con le cariche negative dei gruppi fosfato del DNA. Le proteine in grado di legarsi al DNA sono dette DBP (dna binding proteins) che riconoscono le basi azotate in relazione agli atomi che sporgono dalla scanalatura maggiore e minore del DNA:
Domande da interrogazione
- Qual è la funzione dei legami idrogeno nel DNA?
- Cosa significa che i filamenti del DNA sono antiparalleli?
- Qual è il ruolo delle DBP nel DNA?
I legami idrogeno tra le basi azotate garantiscono la stabilità della struttura del DNA, con due legami tra adenina e timina e tre legami tra citosina e guanina, come descritto nel testo.
I filamenti del DNA sono definiti antiparalleli perché presentano una rotazione di 180° tra i nucleotidi contrapposti, evitando distorsioni nella struttura, come spiegato nel testo.
Le DBP (dna binding proteins) sono proteine che si legano al DNA riconoscendo le basi azotate in relazione agli atomi che sporgono dalle scanalature del DNA, facilitando interazioni cruciali, come indicato nel testo.
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