XIII - Perché il DNA non è nudo?

Introducendo il concetto di cromosoma abbiamo detto che ogni molecola di DNA nelle cellule è ricoperta di numerose e diverse proteine. Perché il DNA non è nudo nelle cellule? Perché deve essere coperto di proteine? A che cosa servono queste proteine?

In biologia, come nella vita di tutti i giorni, esiste una forte relazione tra organizzazione strutturale (come è fatta una cosa/oggetto/molecola) e funzione (a cosa serve).

Esistono una serie di motivazioni funzionali che rendono conto di questa organizzazione strutturale in cui il DNA è ricoperto di proteine:

1)  Ogni nostra cellula contiene 1,5 metri di DNA. Tutto questo filo lunghissimo deve stare dentro ad un contenitore sferico (il nucleo della cellula) che ha un raggio di 5 micron ovvero di 5 millesimi di millimetro. Avete mai lottato con un cavo elettrico cercando di farlo stare in un cassetto? Se è tutto aggrovigliato può risultare un incubo. Quindi, due motivi sono la compattazione e l’esigenza di mettere ordine evitando la formazione di nodi indistricabili. La compattazione e l’ordine sono importanti anche durante la duplicazione del DNA e la divisione cellulare. Già non è facile duplicare una molecola di DNA. Può diventare un incubo se è piena di nodi. E poi se tutte le molecole sono annodate come fare a districarle e separarle quando la cellula si divide? Insomma le proteine aiutano a mettere ordine.

2) Il DNA è la molecola che contiene l’informazione. Non c’è da stupirsi che venga protetta molto accuratamente. Abbiamo detto che la struttura a doppia elica la rende la molecola più resistente di quella a singolo filamento proteggendo così l’informazione. Le proteine che ricoprono il DNA riducono ulteriormente la possibilità di rotture. Inoltre alcune proteine hanno il compito di duplicare la molecola di DNA, altre si occupano di ripararla quando si rompe, altre ancora di mantenere integra l’informazione. Un po’ come le formiche che si prendono cura della loro regina.

3) Il DNA è la molecola che contiene l’informazione. Bisogna leggere l’informazione e soprattutto bisogna sapere dove è l’informazione che bisogna leggere. Se non ci fossero proteine specifiche deputate a questa funzione il DNA non servirebbe assolutamente a nulla. E’ il lettore (ovvero le proteine) che dà un significato al libro. Provate a prendere un libro scritto in una lingua diversa dall’italiano magari in giapponese oppure in una lingua ormai non più usata, ad esempio un papiro egiziano. Vi sfido a comprendere qualcosa! Così se prendete il DNA di un batterio e lo infilate in una cellula umana state sicuri che il messaggio non verrà letto o se verrà letto qualcosa sarà probabilmente differente. Questo perché le sequenze di DNA che segnalano dove è l’informazione vengono riconosciute da specifiche proteine e sono differenti nelle cellule umane e nei batteri