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Dante Labs - Cosa contiene il DNA?

Cosa contiene il DNA?

Cosa contiene il DNA?

Come funziona il DNA? L'importanza del DNA sta nella quantità di informazioni che contiene. Il DNA è essenzialmente un "foglietto illustrativo" con le istruzioni necessarie per vivere al meglio la vita.

Sapete cos'è il DNA?

Come la maggior parte delle persone sanno dai loro studi accademici, il DNA è l'acronimo di acido desossiribonucleico ed è costituito da unità di blocchi biologici chiamati nucleotidi.
Non solo per gli esseri umani, ma per ogni organismo, il DNA è una molecola di vitale importanza che contiene il patrimonio genetico di tutti.

Di cosa è fatto il DNA?

La molecola del DNA è costituita da nucleotidi. Ogni nucleotide contiene tre diversi componenti - uno zucchero, un gruppo di fosfati e una base di azoto.
In particolare, lo zucchero nel DNA è chiamato 2'-deossiriboso e queste molecole si alternano con i gruppi di fosfati, per costituire la "spina dorsale" del filamento di DNA. 
Inoltre, ogni zucchero in un nucleotide ha una base azotata attaccata ad esso e quattro sono i diversi tipi di basi azotate che si trovano nel DNA:

  • adenina (A)
  • citosina (C)
  • guanina (G)
  • timina (T)

L'aspetto del DNA

 

La famosa struttura in 3D si chiama a doppia elica. Guardando la foto qui sopra, la sua forma assomiglia un po' a una scala che è stata attorcigliata in una spirale in cui le coppie di base sono i pioli e le spine dorsali in fosfato di zucchero sono le gambe.
Inoltre, il DNA nel nucleo delle cellule eucariotiche è lineare, il che significa che le estremità di ogni filamento sono libere; in una cellula procariotica, il DNA forma una struttura circolare.

Tipi di cellule

Ci sono due tipi di cellule - eucariotica e procariotica.

Cellule eucariotiche

Gli esseri umani e molti altri organismi hanno cellule eucariotiche, il che significa che le loro cellule hanno un nucleo legato alla membrana e diverse altre strutture legate alla membrana chiamate organuli.
Il DNA è all'interno del nucleo, ma una piccola quantità si trova anche negli organuli chiamati mitocondri, che sono le centrali elettriche della cellula.
C'è una quantità limitata di spazio all'interno del nucleo e questo implica che il DNA deve essere strettamente confezionato e i prodotti finali sono le strutture che chiamiamo cromosomi.

Cellule procariotiche
Organismi come i batteri sono cellule procariotiche e queste cellule non hanno un nucleo o organelli. Nelle cellule procariotiche, il DNA si trova strettamente avvolto al centro della cellula.

Quando le cellule si dividono: la replicazione

Le cellule del vostro corpo si dividono come parte normale della crescita e dello sviluppo e questo si traduce nella necessità che ogni nuova cellula abbia una copia completa del DNA.

Per ottenere questo, il DNA deve subire un processo chiamato replicazione, caratterizzato dai due filamenti di DNA da dividere. Di conseguenza, le proteine cellulari specializzate usano ogni filamento come modello per creare un nuovo filamento di DNA e quando la replicazione è completata, ci saranno due molecole di DNA a doppio filamento. Un set andrà in ogni nuova cellula quando la divisione sarà completa.


Come il DNA influisce su salute, malattie e invecchiamento 

Insieme al DNA, c'è il concetto di genoma. Il genoma è l'insieme completo del DNA con 3 miliardi di basi, 20.000 geni e 23 coppie di cromosomi.
Ogni persona eredita metà del proprio DNA dal padre e metà dalla madre.


L'importanza del DNA per la crescita

Il DNA contiene le istruzioni necessarie ad ogni organismo per crescere, svilupparsi e riprodursi e, come abbiamo detto prima, queste istruzioni sono memorizzate all'interno della sequenza di coppie di basi nucleotidiche.
Le cellule leggono questo codice tre basi alla volta per generare proteine essenziali per la crescita e la sopravvivenza. La sequenza di DNA che ospita le informazioni per produrre una proteina è chiamata gene.

Ogni gruppo di tre basi corrisponde a specifici amminoacidi, che sono i mattoni delle proteine. Alcune combinazioni, come T-A-A-A, T-A-G e T-G-A, indicano anche la fine di una sequenza proteica. Questa informazione dice alla cellula di non aggiungere altri amminoacidi alla proteina.

Le proteine sono composte da diverse combinazioni di amminoacidi e, se poste insieme nell'ordine corretto, ogni proteina ha una struttura e una funzione unica all'interno del corpo.


Come si passa dal codice del DNA a una proteina?

Ma cosa succede durante il processo dal codice del DNA alla proteina? Questo avviene attraverso un processo in due fasi:
  1. Processo di trascrizione: i due filamenti di DNA si dividono e le proteine speciali all'interno del nucleo leggono le coppie di base su un filamento di DNA per creare una molecola messaggera intermedia. La molecola creata è chiamata RNA messaggero (mRNA) ed è un altro tipo di acido nucleico. Viaggia al di fuori del nucleo e serve come messaggio al macchinario cellulare che costruisce le proteine.

  2. Processo di traduzione: componenti specializzati della cellula leggono il messaggio dell'mRNA tre coppie di basi alla volta e lavorano per assemblare una proteina, amminoacido per amminoacido.

Mutazioni nel DNA

Le stime affermano che decine di migliaia di eventi dannosi per il DNA si verificano ogni giorno in ciascuna delle nostre cellule Questo è infatti un concetto importante sul codice del DNA: può essere danneggiato a causa di cose come errori nella replicazione del DNA, radicali liberi, e l'esposizione alle radiazioni UV. 
Tuttavia, le cellule hanno proteine specializzate che sono in grado di rilevare tali danni e possono ripararli, seguendo diversi percorsi.


DNA e invecchiamento

Il fatto è che i danni al DNA non riparati possono accumularsi con l'invecchiamento, contribuendo a guidare il processo di invecchiamento e ci sono diversi fattori coinvolti.

Radicali liberi
I danni dovuti ai radicali liberi possono giocare un ruolo importante nel danno al DNA associato all'invecchiamento, anche se questo meccanismo può non essere sufficiente a spiegare il processo di invecchiamento. Possono essere coinvolti anche diversi fattori.
Una teoria afferma che il danno al DNA viene riparato più fedelmente quando siamo in età riproduttiva e abbiamo figli e quando abbiamo superato il nostro picco riproduttivo, il processo di riparazione si riduce naturalmente.

Telomeri
I telomeri sono tratti di sequenze di DNA ripetute che si trovano alle estremità dei cromosomi che aiutano a proteggere il DNA dai danni, ma si accorciano anche ad ogni giro di replicazione del DNA.
Il loro accorciamento è stato associato al processo di invecchiamento, ma anche ad alcuni fattori di stile di vita come l'obesità, il fumo di sigaretta e lo stress psicologico. Pertanto, mangiare bene, dormire bene e fare esercizio fisico possono aiutare a mantenere le persone giovani.

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