Come l’anello del potere nel “Signore degli anelli” di Tolkien,”l’acido desossiribonucleico (DNA) è la molecola principale di ogni cellula. Contiene informazioni vitali che vengono trasmesse ad ogni generazione successiva. Coordina la fabbricazione di se stesso e di altre molecole (proteine). Se viene leggermente modificato, possono esserci gravi conseguenze. Se viene distrutto in modo irreparabile, la cellula muore.
Selezione
Selezione
I cambiamenti nel DNA delle cellule degli organismi multicellulari producono variazioni nelle caratteristiche di una specie. Nel corso di lunghi periodi di tempo, la selezione naturale agisce su queste variazioni per evolvere o cambiare la specie.
La presenza o l’assenza di prove del DNA sulla scena di un crimine potrebbe fare la differenza tra un verdetto di colpevolezza e un’assoluzione. Il DNA è così importante che il governo degli Stati Uniti ha speso enormi quantità di denaro per svelare la sequenza del DNA nel genoma umano nella speranza di capire e trovare cure per molte malattie genetiche. Infine, dal DNA di una cellula, possiamo clonare un animale, una pianta o forse anche un essere umano.
Ma cos’è il DNA? Dove si trova? Cosa lo rende così speciale? Come funziona? In questo articolo, guarderemo in profondità la struttura del DNA e spiegheremo come si forma e come determina tutti i tuoi tratti. Prima di tutto, guardiamo come è stato scoperto il DNA.
Il DNA fa parte di una classe di molecole chiamate acidi nucleici. Gli acidi nucleici furono originariamente scoperti nel 1868 da Friedrich Meischer, un biologo svizzero, che isolò il DNA da cellule di pus su bende. Sebbene Meischer sospettasse che gli acidi nucleici potessero contenere informazioni genetiche, non riuscì a confermarlo.
Nel 1943, Oswald Avery e colleghi della Rockefeller University dimostrarono che il DNA preso da un batterio, lo Streptococcus pneumonia, poteva far diventare infettivi batteri non infettivi. Questi risultati indicavano che il DNA era la molecola contenente informazioni nella cellula. Il ruolo informativo del DNA fu ulteriormente sostenuto nel 1952 quando Alfred Hershey e Martha Chase dimostrarono che per creare nuovi virus, un virus batteriofago iniettava DNA, non proteine, nella cellula ospite (vedi Come funzionano i virus per maggiori informazioni).
Quindi gli scienziati avevano teorizzato il ruolo informativo del DNA per molto tempo, ma nessuno sapeva come questa informazione fosse codificata e trasmessa. Molti scienziati intuirono che la struttura della molecola era importante per questo processo. Nel 1953, James D. Watson e Francis Crick scoprirono la struttura del DNA all’Università di Cambridge. La storia è stata descritta nel libro di James Watson “The Double Helix” e portata sullo schermo nel film “The Race for the Double Helix”. Fondamentalmente, Watson e Crick usarono tecniche di modellazione molecolare e dati di altri ricercatori (tra cui Maurice Wilkins, Rosalind Franklin, Erwin Chargaff e Linus Pauling) per risolvere la struttura del DNA. Watson, Crick e Wilkins ricevettero il premio Nobel per la medicina per la scoperta della struttura del DNA (Franklin, che fu collaboratore di Wilkins e fornì un dato chiave che rivelò la struttura a Watson e Crick, morì prima che il premio fosse assegnato).