VIII - DNA. (Acido DesossiriboNucleico o in inglese DeoxyriboNucleic Acid)

L’alfabeto del DNA è costituito da 4 lettere. Come le proteine, il DNA è un polimero lineare costituito da una successione di lettere/monomeri. Le lettere che compongono il DNA sono chimicamente diverse da quelle presenti nelle proteine e sono chiamate nucleotidi. L’alfabeto del DNA è costituito da solo 4 lettere/nucleotidi: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) e Timina (T). Questo significa che il numero di “parole” differenti che si possono scrivere è dato dalla formula 4ⁿ dove con “n” intendiamo il numero di nucleotidi che compongono la molecola. Nel modello di parole a 6 lettere utilizzato precedentemente per le proteine avremmo la possibilità di formare solo 4096 parole differenti contro i 64 milioni che si possono formare con i venti aminoacidi. Un’altra grande differenza tra proteine e DNA è che le molecole di DNA sono dei polimeri molto più lunghi. Se una proteina è in media composta di 300 aminoacidi, il DNA del virus più piccolo è formato da 4000 nucleotidi, nei batteri sono presenti molecole di DNA lunghe più di 10⁶ nucleotidi e il DNA del cromosoma umano più grande (cromosoma 1) è formato da 247 milioni di nucleotidi! Per cercare di stupirvi, rimarrò nel campo della lunghezza. Il DNA contenuto in una singola cellula umana è lungo circa 1,5 metri. Avete capito bene: 1.5 metri! Dato che un uomo è formato da circa 10¹³ cellule questo significa che sommando tutte le molecole di DNA contenute in una persona si arriva alla fantasmagorica lunghezza di 15 x 10⁹ km di DNA (quindici miliardi di km). Per avere un termine di paragone, la distanza terra-luna è di soli 300.000 km. 

Come gli aminoacidi, i 4 nucleotidi che compongono il DNA condividono una struttura comune. Tutti i nucleotidi, infatti sono composti da uno zucchero – il desossiribosio - e da un gruppo fosfato (acido). Non vi sarà sfuggito che il nome DeoxyriboNucleicAcid (DNA) deriva proprio dalla presenza di questi gruppi chimici. I 4 nucleotidi si differenziano per una la presenza di un altro gruppo chimico che si chiama base (azotata). Una caratteristica fondamentale delle 4 lettere/nucleotidi è che questi sono a due a due complementari: la A è complementare alla T e la G è complementare alla C. Non è importante entrare nei dettagli chimici di cosa questo voglia dire. Ogni buon testo di biologia molecolare offre spiegazioni più che esaurienti. Quello che mi preme sottolineare è che nulla di simile esiste nel caso degli aminoacidi. Non esistono aminoacidi a due a due complementari. Come vedremo in seguito, questa differenza fa si che il DNA, e non le proteine, sia la molecola dove è depositata l’informazione che viene ereditata dalle cellule, generazione dopo generazione. E’ per questo che si dice che si è diffusa (soprattutto nei media) l’espressione “il DNA è la molecola della vita”.