IX - Il DNA è formato da due filamenti che costituiscono una doppia elica.

Al contrario delle proteine, il DNA è una molecola fondamentalmente inerte: non è in grado di catalizzare reazioni biochimiche, non ha ruoli strutturali, non sa fare nulla. Tuttavia il DNA è particolarmente interessante perché è adatta a conservare l’informazione. Questa proprietà deriva direttamente dalla complementarietà delle basi: la A si appaia con la T e la C con la G.

Ogni molecola di DNA è costituita da due filamenti di nucleotidi (solo in pochi virus è presente un singolo filamento). Nel nostro modello linguistico potremmo immaginare che ogni molecola di DNA è formata da due parole estremamente lunghe. I due filamenti (le due parole) sono affacciati secondo un criterio ben preciso a formare una doppia elica destrogira.

Al contrario delle proteine, che hanno strutture tridimensionali differenti intimamente connesse con la loro funzione, nel caso del DNA abbiamo un’unica struttura: la doppia elica. Tutte le molecole di DNA in qualsiasi organismo vivente sul pianeta formano delle doppie eliche. Inoltre la terza dimensione del DNA è trascurabile nel senso che la doppia elica è estremamente sottile. Se, infatti, la lunghezza totale delle molecole di DNA presenti in una singola cellula del nostro corpo è 1,5 metri, lo spessore è di soli 0,000002 millimetri. In prima approssimazione (ma non è così semplice), possiamo dire che nel caso del DNA quello che conta è solo la sequenza delle 4 lettere/nucleotidi e non la struttura. Al contrario di quanto avviene nelle proteine, infatti, la sequenza non determina un ripiegamento nello spazio e l’acquisizione di una struttura tridimensionale.

Abbiamo già visto che nella nostra lingua esiste la convezione di scrivere e leggere le parole da sinistra a destra. Una convenzione analoga esiste per le proteine: vengono sintetizzate a partire dall’estremità AMINO verso l’estremità CARBOSSI terminale. Anche nel caso del DNA esiste una convenzione: ogni filamento di DNA viene sintetizzato/scritto a partire dall’estremità 5’ verso l’estremità 3’. Non è tanto importante sapere il significato chimico di 5’ e 3’ (a ha che fare con la struttura dei nucleotidi). Se qualcuno è interessato può facilmente ritrovar il significato di 5’ e 3’ su un qualsiasi testo di biologia molecolare. L’importante è sapere che la macchina che sintetizza il DNA si muove seguendo una direzione specifica e che la molecola di DNA ha una polarità.

Proprio per questo si può rappresentare un filamento di DNA con una freccia: la partenza è l’estremità 5’ e la punta della freccia è l’estremità 3’. Come vedremo in seguito questa polarità gioca un ruolo importante nelle due principali reazioni biochimiche che coinvolgono il DNA, ovvero la “replicazione” e la “trascrizione”. Un altro aspetto che dobbiamo tenere a mente è che i due filamenti che costituiscono la doppia elica di DNA hanno polarità opposte: nella rappresentazione schematica in figura una freccia va da destra a sinistra e l’altra da sinistra a destra.