Introduzione
Il DNA è il manuale della vita custodito dentro ogni cellula.
Ogni essere vivente possiede istruzioni invisibili che lo rendono unico. Queste istruzioni si trovano nel nucleo delle cellule. Il loro nome scientifico è acido desossiribonucleico, abbreviato in DNA. Studiare il DNA significa scoprire come funziona la vita stessa.
La struttura del DNA
Il DNA ha la forma di una scala a chiocciola, chiamata doppia elica. I due montanti sono fatti di zuccheri e fosfati. I pioli sono formati da quattro basi azotate: adenina, timina, citosina e guanina. Queste basi si abbinano sempre in coppie fisse e ordinate.
L'adenina si lega solo con la timina, mentre la citosina si lega solo con la guanina. Questo accoppiamento è chiamato complementarità delle basi. La sequenza delle basi forma un vero e proprio codice biologico. Ogni organismo possiede una sequenza diversa e personale.
I cromosomi e i geni
Il DNA si organizza dentro strutture chiamate cromosomi. Le cellule umane contengono 46 cromosomi, divisi in 23 coppie. Una coppia arriva dal padre e una dalla madre. In questo modo ogni figlio eredita caratteri da entrambi i genitori.
Lungo i cromosomi si trovano segmenti di DNA chiamati geni. Un gene è una porzione che contiene l'informazione per un carattere specifico. Per esempio esistono geni per il colore degli occhi o dei capelli. L'insieme di tutti i geni forma il genoma di un individuo.
Come funzionano i geni
I geni guidano la costruzione delle proteine, mattoni fondamentali del corpo. Le proteine fanno crescere i tessuti e regolano molte funzioni vitali. Il processo avviene in due fasi principali ordinate.
- Trascrizione: il DNA copia la sua informazione in una molecola di RNA.
- Traduzione: l'RNA porta il messaggio ai ribosomi della cellula.
- Sintesi: i ribosomi costruiscono la proteina seguendo le istruzioni ricevute.
Questo meccanismo si chiama espressione genica. Grazie ad esso ogni cellula sa quale compito svolgere nell'organismo.
Ereditarietà e mutazioni
I caratteri ereditari passano dai genitori ai figli attraverso i gameti. I gameti sono lo spermatozoo e la cellula uovo. Ogni gamete contiene solo 23 cromosomi, cioè metà del corredo. Durante la fecondazione si ricostituisce il numero completo di 46 cromosomi.
A volte il DNA può subire piccoli cambiamenti chiamati mutazioni. Alcune mutazioni sono innocue e non cambiano nulla. Altre invece possono causare malattie genetiche, come l'anemia falciforme. Le mutazioni sono anche il motore dell'evoluzione delle specie nel tempo.
Esempi concreti
Pensa al colore degli occhi dei tuoi compagni di classe. Questa differenza dipende da geni diversi ereditati dai genitori. Anche i gemelli identici condividono lo stesso DNA fin dalla nascita. Invece i fratelli normali hanno solo una parte del patrimonio genetico in comune.
Gli scienziati usano il DNA per molti scopi utili oggi. La polizia scientifica lo analizza per identificare persone sulle scene del crimine. I medici lo studiano per scoprire malattie ereditarie nelle famiglie. L'agricoltura lo modifica per ottenere piante più resistenti e produttive.