Codice genetico

Come si struttura il DNA?

Il DNA (acido desossiribonucleico) è una molecola composta da due catene. Ogni catena ha una polarità. Infatti, da una parte, il gruppo 5’-idrossile (o 5’-fosfo) da inizio alla catena ed il gruppo 3’-idrossile è la parte terminale della catena stessa. Convenzionalmente, si dice che la catena decorre da 5’ a 3’ (“da cinque primo a tre primo”). Inoltre, è fondamentale sapere che le due catene del DNA scorrono in modo antiparallelo, cioè una decorre da 5’ a 3’, mentre l’altra da 3’ a 5’.

Ognuna di queste catene è un insieme lineare di nucleotidi, composti a loro volta da una delle quattro basi A (Adenina), T (Timina), C (Citosina) e G (Guanina),uno zucchero e una molecola di Fosforo. Le Basi  sono allineate con specifiche sequenze. Ad ogni nucleotide su una catena ne corrisponde uno complementare sull’altra. Nello specifico, A forma due legami idrogeno con T; C forma tre legami idrogeno con G.Questi legami idrogeno tengono insieme le due catene antiparallele del DNA formando una struttura detta a doppia elica. 

Cosa contiene il DNA?

Una catena del DNA contiene informazioni che codificano per vari geni, i quali portano l’informazione ereditaria dell’individuo.

Il DNA possiede due funzioni fondamentali :

• la “Replicazione”, cioè la capacità di produrre copie di se stesso e trasmettere i caratteri ereditari, con la formazione di copie fedeli del DNA da trasmettere alle cellule figlie.
• la  “trascrizione”, cioè quella di dirigere la sintesi dell’ m-RNA messaggero, il quale porta l’informazione per la produzione delle specifiche proteine che verranno prodotte all’interno delle cellule e poi rilasciate nell’organismo.

Dal momento che l’mRNA (RNA messaggero) viene sintetizzato a partire dall’anticatena, essa ha le stesse informazioni della catena codificante. L’mRNA è identico tranne per il fatto che al posto di T(Timina) troviamo U (Uracile).

Un esempio di catene complementari di DNA potrebbe essere:

• (5’- 3’) ATGGAATTCTCGCTC (Codificante)
• (3’- 5’) TACCTTAAGAGCGAG (Anticatena)
• (5’- 3’) AUGGAAUUCUCGCUC (mRNA sintetizzato dall’anticatena)

Come viene trasmessa l’informazione del DNA per formare le proteine?

La sequenza di basi del DNA costituisce il codice genetico L’informazione contenuta nelle basi del DNA ,lette tre per volta (codone), si traduce nelle specifiche sequenze degli aminoacidi.

Ogni aminoacido corrisponde ad una specifica tripletta e una serie di aminoacidi con una sequenza specifica formano una proteina.

L’mRNA , a sua volta, fa poi da stampo per la formazione della proteina da produrre.

 In pratica, i codoni sono decodificati dall’RNA transfer (tRNA) che interagisce con la sequenza di RNA messaggero codificante.

Esistono 64 tipi differenti di tRNA, ciascuno dei quali ha un sito di riconoscimento per l’mRNA. Di questi 64 tipi, 61 hanno potenzialità di codifica, cioè possono dar luogo ad un amminoacido. La sequenza corretta di attacco del tRNA porta alla formazione della catena di aminoacidi che andranno a costituire la specifica proteina .Il giusto tipo di tRNA che si è legato porta al successivo codone sull’mRNA. I restanti 3 codoni (dei 64) vengono utilizzati come “punteggiatura”. per innescare l’inizio della formazione di una proteina o per bloccarne la formazione nel momento necessario.

Perché il codice genetico è universale?

Il codice genetico è detto anche “universale” poiché viene utilizzato da tutti gli organismi conosciuti utilizzando le stesse metodiche per codificare DNA, mRNA e tRNA. L’universalità del codice genetico è nota negli animali, negli umani, nelle piante, nei funghi, negli archeobatteri, nei batteri e nei virus.

Tuttavia, tutte le regole hanno le loro eccezioni: esistono piccole variazioni nel codice genetico dei mitocondri e in alcuni microbi, ma questi sono casi molto circoscritti.