DNA sta per acido desossiribonucleico, che è la molecola che trasporta informazioni genetiche negli esseri umani e in tutti gli altri organismi viventi.
L'acido desossiribonucleico è composto da quattro basi chimiche: adenina, guanina, citosina e timina. La sequenza di queste basi nel DNA codifica le informazioni genetiche.
I genomi umani comprendono circa tre miliardi di basi chimiche. Più del 99 percento del DNA umano è identico da individuo a individuo. La maggior parte del DNA si trova nel nucleo della cellula mentre il resto si trova nei mitocondri.
La scoperta del DNA
Sebbene il DNA fosse stato osservato nel 1869 dal biochimico tedesco Frederich Miescher, la sua importanza non fu riconosciuta. La struttura a doppia elica del DNA fu scoperta quasi un secolo dopo da Francis Crick, James Watson, Rosalind Franklin e Maurice Wilkins e nel 1953.
La struttura del DNA
Le molecole chiamate nucleotidi formano il DNA. Ogni nucleotide comprende una base di azoto, un gruppo zuccherino e un gruppo fosfato. Le quattro basi di azoto menzionate in precedenza formano dei geni, che istruiscono le cellule su come produrre proteine. Un genoma umano ha circa 20.000 geni.
La struttura del DNA consiste in due filamenti collegati di basi chimiche, che formano una spirale nota come doppia elica. Se si immagina la doppia elica come una scala, i due lati sono formati dai gruppi fosfato e zucchero mentre i pioli sono formati dalle basi. Queste basi sono in realtà in unità accoppiate. La guanina e la citosina formano una coppia di basi; adenina e timina formano un'altra coppia di basi.
Il DNA ha la capacità di replicarsi in modo tale che un filamento di DNA nella doppia elica agisca come un modello da cui vengono duplicate le sequenze di basi. Poiché le molecole di DNA sono così lunghe, sono avvolte incredibilmente strettamente per formare cromosomi in modo che si adattino alle cellule. Un cromosoma ha una molecola di DNA. Gli esseri umani hanno 23 coppie di cromosomi e il DNA al loro interno trasmette informazioni ereditarie, quasi come un progetto per la prossima generazione.
Gli animali e le piante immagazzinano il DNA nel nucleo della cellula mentre sono immagazzinati nel citoplasma della cellula per procarioti come i batteri. Molti virus non contengono alcun DNA e invece si basano sull'RNA. L'RNA, l'acido ribonucleico, è molto simile al DNA e, come il DNA, è essenziale per tutte le forme di vita, ma è singolo piuttosto che a doppio filamento e utilizza l'uracile come base chimica al posto della timina.
In una sequenza di DNA, l'ordine delle basi può essere determinato usando la tecnologia chiamata sequenziamento del DNA. Oltre a questo, l'ordine di base può essere trovato in cromosomi, geni e un genoma.
Usi per il test del DNA
Dato che il DNA contiene informazioni ereditarie, può chiarire se le malattie che hanno colpito altri membri della famiglia rappresentano un rischio per un individuo. I disturbi genetici possono essere diagnosticati e il test del DNA può anche rivelare se un individuo è un portatore di mutazione genetica. Se questo è il caso, il gene difettoso potrebbe essere ereditato dai figli di quella persona.
Oltre alla storia medica, i test del DNA confermano i legami familiari. Un uso comune delle impronte digitali del DNA è nei casi di paternità. Può anche aiutare a identificare i fratelli se i bambini sono stati separati in giovane età e sono stati riuniti.
All'interno della scienza forense, il DNA viene utilizzato per risolvere i crimini quando sangue, pelle o altri campioni corporei vengono raccolti nelle scene del crimine. Quando i corpi non possono essere identificati a causa di una cattiva decomposizione, il DNA viene utilizzato per questo scopo.
