Evoluzione delle scoperte sul DNA: dalle differenze con l'RNA alla doppia elica

Differenze tra RNA e DNA

Negli anni precedenti agli anni trenta, gli scienziati con i primi studi sul DNA scoprirono che tra quello che attualmente è chiamato RNA, ovvero acido ribonucleico, e tra quello che attualmente è chiamato DNA , ovvero acido deossiribonucleico, vi erano delle evidenti differenze che distinguevano i due acidi. Durante quegli studi scoprirono inoltre che alla base degli acidi nucleici vi erano delle particelle chiamate attualmente nucleotidi, i quali sono composti da una molecola di zucchero che può essere ribosio nel caso in cui parliamo dell'RNA, oppure deossiribosio nel caso in cui si tratta del DNA. Tali acidi nucleici sono inoltre formati da una base azotata, ovvero purina, adenina, guanina, pirimidine, timina e citosina. Infine l'ultimo componente che va a formare gli acidi nucleici sono i gruppi fosfati che possono essere uno o più di uno.

Nei primi anni di questi studi però, gli scienziati non erano ancora in grado di capire come fosse realmente formato il DNA. In altre parole ora potremo dire che non riuscivano a capire in quale maniera fossero disposti i nucleotidi, che ora sappiamo che sono alla base del DNA.

Scoperte di Erwin Chargaff

La svolta in tale ambito si ebbe nel 1949, ovvero l'anno in cui Erwin Chargaff , attraverso i suoi studi riuscì a dimostrare delle specie di regolarità dal punto di vista chimico nella struttura del DNA. Innanzitutto notò che le basi azotate di guaina è quella di citosina erano sempre presenti in quantità uguali, mentre la timina era presente in quantità uguale all’adenina, diversamente dal rapporto tra purine e pirimidine che è sempre uguale ad uno circa. Un'altra osservazione fu che la percentuale dei vari nucleotidi sono le stesse nelle varie cellule di uno stesso organismo e non variano a seconda di altri fattori. Scoprì inoltre che il rapporto tra i quattro nucleotidi poteva essere diverso a seconda se si trattasse di un organismo o di un altro. Infine, come ultima osservazione si accorse che i nucleotidi erano presenti in diverse misure.

Contributi di Franklin e Wilkins

Questo anno si rivelò un periodo di grandi progressi dal punto di vista scientifico, poiché altri studiosi come Franklin e Wilkins riuscirono a regalare alla società altre osservazioni grazie alle tecniche ai raggi x della cristallografia. Attraverso l'uso di tale tecnica gli scienziati riuscirono a capire quella che era la forma del DNA che poteva essere definita tridimensionale con una struttura detta elicoidale formata da diverse catene polinucleotidiche.

Modello di DNA di Watson e Crick

Negli anni successivi, più precisamente nel 1953, lo scienziato Pauling arrivò ad una conclusione in cui sosteneva che esistesse un modello di DNA che era caratterizzato da una tripla elica in cui vedeva gli zuccheri e i gruppi fosfati all'interno mentre le basi azotate erano situate all'esterno dei filamenti. Tale esperimento ben presto risultò sbagliato poiché i suoi esperimenti erano stati condotti su dei DNA morti e che erano ormai secchi e super avvolti. Successivamente Watson e Crick riuscirono ad arrivare ad un ulteriore conclusione che andava a smentire il modello di Pauling, senza realizzare ulteriori esperimenti ma soltanto analizzando i dati ottenuti da Pauling. I dati ottenuti portarono alla costruzione del modello di DNA che tutt'ora oggi conosciamo avente una struttura a doppia elica.