Acidi Nucleici: DNA e RNA

Sono polimeri organici che immagazzinano, trasmettono e utilizzano l'informazione genetica per il corretto funzionamento dell'organismo.

Il DNA (acido deossiribonucleico) e l'RNA (acido ribonucleico) sono i due principali tipi di acidi nucleici.

I nucleotidi sono le unità fondamentali degli acidi nucleici, composte da uno zucchero pentoso, una base azotata e un gruppo fosfato.

Il deossiribosio è uno zucchero pentoso presente nel DNA, mentre il ribosio è quello presente nell'RNA. Entrambi hanno cinque atomi di carbonio.

Le basi azotate sono molecole organiche eterocicliche contenenti azoto che si legano allo zucchero pentoso nel nucleotide.

Le purine sono basi azotate con due anelli eterociclici, come l'adenina (A) e la guanina (G).

Le pirimidine sono basi azotate con un solo anello eterociclico, come la citosina (C), la timina (T) e l'uracile (U).

Nel DNA troviamo le basi A, G, C e T, mentre nell'RNA al posto della Timina (T) c'è l'Uracile (U).

Il legame β-glicosidico lega la base azotata al C1' dello zucchero pentoso, mentre il legame fosfoestere lega il gruppo fosfato al C5'.

ATP (adenosina trifosfato) è un nucleotide con tre gruppi fosfato. La rottura del legame tra i gruppi fosfato libera molta energia.

Il DNA è composto da due filamenti di nucleotidi, tenuti insieme da legami a idrogeno tra le basi azotate. I filamenti sono antiparalleli, uno va in direzione 5'→3' e l'altro 3'→5'. Ogni nucleotide è formato da uno zucchero (deossiribosio), un gruppo fosfato e una base azotata.

Le basi azotate nel DNA sono adenina (A), guanina (G), citosina (C) e timina (T). Adenina si appaia sempre con timina (A-T), mentre guanina si appaia sempre con citosina (G-C).

La struttura del DNA è una doppia elica, formata da due filamenti avvolti attorno a un asse centrale. L'elica non è simmetrica, ha un solco minore e un solco maggiore.

La sequenza delle basi azotate nel DNA è diversa tra gli individui e codifica le informazioni genetiche. Le basi azotate sono come lettere che formano parole e frasi.

Il DNA si replica, creando una copia di se stesso, per trasmettere l'informazione genetica alle cellule figlie. La replicazione del DNA è come un processo di copiatura.

L'informazione genetica nel DNA viene trascritta in RNA messaggero (mRNA). L'mRNA porta il messaggio del DNA ai ribosomi, dove avviene la sintesi proteica.

L'RNA è una molecola simile al DNA, ma a singolo filamento e con lo zucchero ribosio al posto del deossiribosio. L'RNA contiene la base uracile (U) al posto della timina (T).

L'RNA messaggero (mRNA) porta il messaggio del DNA ai ribosomi, dove avviene la sintesi proteica. I ribosomi sono come fabbriche che assemblano le proteine.

La traduzione è il processo in cui il messaggio del DNA viene convertito in una proteina. Ogni tripletta di basi nell'mRNA (codone) corrisponde a un amminoacido nella proteina.

Le proteine ​​sono formate da catene di amminoacidi e svolgono un ruolo fondamentale in tutte le funzioni cellulari. Le proteine ​​sono come i lavoratori della cellula.

I gruppi fosfato sono uniti tra loro in una molecola di DNA o RNA tramite legami fosfoanidridici. Questi legami sono fondamentali per l'energia immagazzinata nell'acido nucleico.

I nucleotidi sono le unità monomeriche che compongono il DNA e l'RNA. Sono caratterizzati da uno zucchero (deossiribosio nel DNA e ribosio nell'RNA), una base azotata e uno o più gruppi fosfato.

I nucleotidi si legano tra loro in una catena polinucleotidica per formare il DNA o l'RNA. Questo legame avviene tra il gruppo fosfato legato al carbonio 5' di uno zucchero e il gruppo ossidrile legato al carbonio 3' dello zucchero successivo.

I legami tra i nucleotidi nel DNA e nell'RNA sono chiamati legami fosfodiestere. Questi legami sono covalenti e hanno direzione 5'→3', ovvero l'acido nucleico cresce aggiungendo nuovi nucleotidi all'estremità 3'.

Gli acidi nucleici, come il DNA e l'RNA, sono polimeri costituiti da lunghe catene di nucleotidi legati tra loro da legami fosfodiestere. Queste biomolecole svolgono ruoli fondamentali nelle cellule, portando le informazioni genetiche e guidando la sintesi proteica.

Si definiscono oligonucleotidi le molecole di DNA o RNA composte da un numero limitato di nucleotidi (fino a 20). Questi brevi frammenti sono spesso utilizzati nelle tecnologie di biologia molecolare.

I polinucleotidi sono lunghi polimeri di nucleotidi, come il DNA e l'RNA. Contengono milioni di unità monomeriche e sono coinvolti in funzioni cruciali per la vita.

La cristallografia a raggi X è stata fondamentale per determinare la struttura tridimensionale del DNA. Rosalind Franklin ha utilizzato questa tecnica per scoprire che il DNA ha una struttura a doppia elica.

Le regole di Chargaff affermano che nel DNA la quantità di adenina (A) è sempre uguale a quella della timina (T) e la quantità di citosina (C) è sempre uguale a quella della guanina (G). Questo perché le basi azotate si appaiano in modo specifico (A con T e C con G).

La struttura del DNA è stata scoperta nel 1953 da Watson e Crick. Il DNA è una doppia elica formata da due filamenti antiparalleli avvolti attorno ad un asse centrale. All'interno dell'elica si trovano le basi azotate, appaiate in modo specifico (A con T e C con G).