Il DNA (acido desossiribonucleico) :

* il principale archivio delle istruzioni ereditarie contenute nelle cellule;
* formato da un gran numero di piccole molecole organiche chiamate nucleotidi (le subunit di cui sono formati gli acidi nucleici).

I nucleotidi del DNA sono costituiti dall'unione di

* 1 zucchero (desossiribosio) +
* 5 atomi di carbonio +
* un gruppo di fosfato +
* una delle seguenti basi azotate:
o adenina (A)
o guanina (G)
o timina (T)
o citosina (C)

Nucleotidi

I nucleotidi del DNA sono:

* strutturalmente simili l'uno all'altro. Ma:
* T e la C sono pi piccole e ad anello singolo (pirimidine)
* A e G sono pi grandi e a doppio anello (purine)
* presenti nel DNA in quantit relative e variano a seconda della specie di organismo considerato per
* il numero di molecole di adenina uguale a quello di timina (A = T)
* il numero di molecole di guanina uguale al numero di quelle di citosina (G = C)

L'appaiamento delle basi azotate

L'accoppiamento delle basi azotate tra i due filamenti nucleotidici del DNA uguale in tutte le specie. L'adenina si accoppia con la timina e la guanina con la citosina (A-T, G-C) La sequenza di basi azotate, ossia quale base segue un'altra in un filamento nucleotidico, diversa da specie a specie e in base minore da individuo a individuo.
La duplicazione del DNA

Il "montaggio" dei due filamenti nucleotidici

Prima della divisione cellulare, la molecola a doppio filamento (doppia elica) del DNA si srotola e viene copiata attraverso un processo di duplicazione semiconservativa. Ciascuno dei due filamenti originari resta intatto e su di esso viene montato un nuovo filamento complementare.
Enzimi di duplicazione

L'operazione di duplicazione avviene tramite enzimi e altre proteine.

* sono detti DNA polimerasi;
* fungono anche da correttori, individuando le coppie di basi che non si appaiano correttamente.

L'organizzazione del DNA nei cromosomi

In un cromosoma contenuta un'unica molecola di DNA

* il DNA degli esseri umani fortemente legato a numerose proteine tra cui gli istoni;
* alcuni gruppi di istoni fungono da "rocchetti" attorno ai quali sono avvolti brevi tratti di DNA.
* l'insieme di un rocchetto e del DNA avvolto intorno ad esso costituisce un nucleosoma;
* un nucleosama stabilizzato da un altro tipo di istone (H1) che svolge un ruolo anche nelle ulteriori fasi di condensazione di un cromosoma;
* grazie alle interazioni il DNA e gli istoni un cromosoma subisce una serie di avvolgimenti. Tale processo aumenta il diametro del cromosoma e ne diminuisce la lunghezza;
* un ultimo ripiegamento d origine ad una serie di anse;
* la lunghezza del tratto del cromosoma implicato in un'ansa non sempre uguale; ciascuna di tali regioni contiene una o poche sequenze di geni

Dal DNA alle proteine
La sintesi proteica

Una molecola di DNA consiste in 2 lunghi filamenti nucleotidici (eliche). Quando il DNA viene duplicato:

* le due eliche si srotolano l'una dall'altra
* le basi azotate di ciascun filamento servono da stampo su cui viene costruito un nuovo filamento complementare

Ciascun gene un tratto nucleotidico che contiene le istruzione per l'assemblaggio dei diversi amminoacidi di una determinata catena polipeptidica (unit strutturali costitutive delle proteine). La sintesi proteica si divide in due fasi:

1. trascrizione:
* si svolge nel nucleo
* sugli stampi costituiti dai tratti di DNA vengono prodotte molecole di acido ribonucleico o RNA
2. traduzione = le molecole di RNA vengono inviate al citoplasma dove vengono a loro volta usate come stampi per assemblare le catene polipeptidiche
3. una volta terminata la traduzione una o pi catene polipeptidiche si ripiegano in modo opportuno a formare le molecole di proteina

Differenze tra RNA e DNA
DNA RNA
formato da 2 filamenti formato da 1 solo filamento
I suoi nucleotidi sono formati dall'unione di uno zucchero (desossiribosio), di un gruppo fosfato e da una base azotata I suoi nucleotidi sono formati dall'unione di uno zucchero (che per il ribosio), di un gruppo fosfato e da una base azotata
Le sue basi azotate sono: adenina, citosina, guanina, timina Le sue basi azotate sono: adenina, citosina, guanina, uracile (che ha lo stesso comportamento della timina)