Concetti Chiave
- I nucleotidi del DNA sono composti da sole quattro basi azotate: adenina, timina, citosina e guanina, con variazioni nella loro quantità tra diversi organismi.
- Chargaff scoprì che all'interno di un organismo la quantità di adenina è uguale a quella di timina e la quantità di citosina è uguale a quella di guanina.
- Watson e Crick inizialmente ipotizzarono una struttura a tre filamenti del DNA, ma la scoperta della sua struttura elicoidale a due filamenti fu confermata dall'immagine 51 di Franklin.
- Wilkins, analizzando l'immagine 51, determinò le distanze chiave delle basi nel DNA, contribuendo alla comprensione della sua struttura elicoidale.
- La scoperta della struttura del DNA portò a Watson, Crick e Wilkins a vincere il premio Nobel nel 1962, nonostante alcune imprecisioni nella loro interpretazione iniziale delle basi.
Comprensione delle basi del DNA
I ricercatori cercarono poi di comprendere come il DNA potesse possedere grandi potenzialità pur presentando dei nucleotidi con solo 4 elementi di variazione: adenina, timina, citosina e guanina. Chargaff, analizzando il DNA di vari organismi comprese che ogni organismo presenta tutte le 4 tipologie di basi azotate, che la quantità di adenina e di timina, di citosina e guanina e di purine e pirimidine era la stessa all’interno del singolo organismo. A variare è la quantità dei vari nucleotidi e (A+T)/(C+G).
Scoperta della struttura del DNA
Era quindi chiaro che il DNA fosse costituito da più filamenti. Watson e Crick pensavano che il DNA presentasse 3, la struttura prevista era però ingombrante e non coerente con l’immagine 51 scattata da Franklin con i raggi X, attraverso la quale si comprese che i filamenti sono due, che hanno andamento elicoidale e ampiezza costante. Non furono Watson e Crick a comprenderlo, ma Wilkins che capì, attraverso l’immagine che la distanza tra le basi è 0,34nm, che l’ampiezza dell’elica è 2nm e che il suo passo è 3,4nm. Questa scoperta garantì loro il premio Nobel del 1962, nonostante ritenessero che le basi fossero all’esterno dell’elica, in sintesi compresero però che il DNA ha una struttura elicoidale a due filamenti e che ogni filamento è costituito da nucleotidi che rispettano la regola di Chargaff, ossia sono complementari.
Domande da interrogazione
- Qual è il significato della regola di Chargaff nel contesto del DNA?
- Chi ha contribuito in modo significativo alla scoperta della struttura del DNA e quale fu il loro errore iniziale?
- Quali misure chiave caratterizzano la struttura elicoidale del DNA?
La regola di Chargaff stabilisce che in ogni organismo la quantità di adenina è uguale a quella di timina e la quantità di citosina è uguale a quella di guanina, evidenziando la complementarità delle basi azotate nel DNA.
Watson e Crick hanno contribuito alla scoperta della struttura del DNA, inizialmente ipotizzando che fosse costituito da tre filamenti, mentre in realtà è formato da due filamenti elicoidali, come dimostrato dall'immagine di Franklin.
La struttura elicoidale del DNA presenta una distanza tra le basi di 0,34 nm, un'ampiezza dell'elica di 2 nm e un passo di 3,4 nm, informazioni cruciali per comprendere la sua conformazione.
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