Concetti Chiave
- La struttura del DNA come doppia elica fu descritta nel 1953 da Watson e Crick, che vinsero il Nobel nel 1962.
- Il DNA è un polimero di nucleotidi, ciascuno composto da desossiribosio, un gruppo fosfato e una base azotata.
- Le basi azotate si dividono in purine (adenina e guanina) e pirimidine (timina e citosina), formando coppie complementari tramite legami a idrogeno.
- La duplicazione del DNA coinvolge enzimi come DNA elicasi e DNA polimerasi, garantendo che le cellule figlie ricevano una copia completa del DNA.
- Il dogma centrale di Crick postula che l'informazione genetica fluisca dal DNA all'RNA e poi alle proteine, in un processo unidirezionale.
Indice
Scoperta della doppia elica
La struttura “a doppia elica” della molecola di DNA fu descritta per la prima volta nel 1953 dai biologi James D. Watson, e Francis H.C. Crick, che grazie a questa scoperta vinsero nel 1962 il premio Nobel
Il DNA (o acido desossiribonucleico) è un lungo polimero formato dalla successione di monomeri chiamati nucleotidi.
Ogni nucleotide è costituito da:
•uno zucchero a cinque atomi di carbonio, il desossiribosio;
•un gruppo fosfato, con un atomo di fosforo centrale;
•una base azotata, che può essere l’adenina (A), la guanina (G), la timina (T) o la citosina (C).
Struttura e legami del DNA
Nella molecola di DNA sono presenti quattro tipi di nucleotidi, che differiscono tra loro per la base azotata:
•l’adenina e la guanina, basi azotate con struttura a doppio anello, denominate purine
•la timina e la citosina hanno struttura a singolo anello e sono dette pirimidine.
La molecola di DNA è composta da due filamenti avvolti l’uno con l’altro a formare una doppia elica destrorsa.
Le basi azotate di un filamento si legano mediante ponti a idrogeno con le basi del secondo filamento : l’adenina si appaia sempre e solo con la timina mediante due legami a idrogeno, la guanina sempre con la citosina con tre legami a idrogeno.
Il DNA è una sorta di scala a chiocciola, dove i montanti sono costituiti dall’alternarsi di uno zucchero e di un gruppo fosfato, e gli scalini sono formati dalle coppie di basi azotate complementari.
Duplicazione del DNA
Il processo che permette a una cellula di produrre una copia del proprio DNA è chiamato duplicazione (o replicazione) del DNA e serve a far sì che durante la divisione cellulare le due cellule figlie ricevano una molecola di DNA completa.
Inizio della duplicazione L’inizio della duplicazione del DNA avviene quando alcuni enzimi, le DNA elicasi, srotolano una parte della doppia elica.
Copiatura dei filamenti in direzioni opposte A questo punto inizia l’attività di enzimi chiamati DNA polimerasi, in grado di aggiungere i nucleotidi liberi nel citoplasma ai segmenti aperti dei filamenti stampo.
Dogma centrale della biologia
Nel 1957, alcuni anni dopo la scoperta della struttura del DNA, Francis Crick enunciò il dogma centrale della biologia molecolare: l’informazione “fluisce” dal DNA a una molecola di RNA e dalla molecola di RNA alla proteina.
Secondo l’ipotesi di Crick, questo flusso di informazioni è unidirezionale: può andare dal DNA alla proteina, attraverso l’RNA, ma non può compiere il percorso opposto.
Domande da interrogazione
- Chi ha scoperto la struttura a doppia elica del DNA e quando?
- Quali sono i componenti principali di un nucleotide nel DNA?
- Come avviene l'appaiamento delle basi azotate nel DNA?
- Che cos'è il dogma centrale della biologia molecolare enunciato da Francis Crick?
La struttura a doppia elica del DNA è stata descritta per la prima volta nel 1953 dai biologi James D. Watson e Francis H.C. Crick, che hanno vinto il premio Nobel nel 1962 per questa scoperta.
Ogni nucleotide nel DNA è costituito da uno zucchero a cinque atomi di carbonio chiamato desossiribosio, un gruppo fosfato e una base azotata che può essere adenina (A), guanina (G), timina (T) o citosina (C).
Nel DNA, l'adenina si appaia sempre con la timina mediante due legami a idrogeno, mentre la guanina si appaia con la citosina tramite tre legami a idrogeno.
Il dogma centrale della biologia molecolare, enunciato da Francis Crick nel 1957, afferma che l'informazione fluisce dal DNA a una molecola di RNA e dalla molecola di RNA alla proteina, in modo unidirezionale.
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