E così fu la vita. Il DNA

In un momento, miliardi di anni fa, la molecola più rivoluzionaria ed importante della storia dell’universo venne a formarsi: il DNA. Una molecola semplice come una collana di perle, ma così elegante da poter contenere tutta l’informazione necessaria per lo sviluppo di un intero organismo. Ogni organismo vivente conosciuto contiene del DNA che istruisce le cellule su dove andare e come comportarsi, dal più semplice batterio ai miliardi di cellule che compongono un essere umano. Il DNA è il motore e il direttore della complessa sinfonia della vita.

DNA_zoomIl DNA è una molecola all’interno del nucleo di ogni nostra cellula, composta da piccoli blocchi in sequenza, chiamati basi, che formano una “catena” con messaggio specifico a seconda del loro ordine. Queste basi sono presenti in coppie, perchè il DNA è formato da due stringhe di basi avvolte su se stesse: la famosa doppia elica. Proprio come le note in uno spartito o le lettere di questo articolo, l’informazione della musica o del testo è determinata dalla scelta dei caratteri e dal loro ordine. Ogni pezzettino di informazione (una “melodia” o una “frase” nel nostro esempio) viene chiamato gene e codifica una specifica istruzione all’interno della cellula. Queste informazioni vengono tradotte dalla sequenza di basi in “operai” pronti ad agire, chiamati proteine. Generalmente ad un gene corrispondono una o più proteine con un compito molto specifico nella cellula. E cosi, gene per gene, proteina per proteina, il DNA impartisce istruzioni e gestisce ogni cellula come solo lui sa fare.

Il DNA è un grande manuale d’istruzioni, identico per tutte le cellule del nostro corpo. La collezione di tutti i manuali del nostro corpo viene definito genoma e, sebbene possa differire qui e là per qualche frase, il libro come tale è molto simile tra tutti gli umani; per questo si parla di genoma umano. Tuttavia, leggendo “capitoli” diversi, ciascuna cellula pesca solo le informazioni che le servono e diventa specifica per il suo ruolo. Cosi una cellula del nostro fegato diventa molto diversa da un neurone nel cervello, sebbene abbiano lo stesso DNA a disposizione.

Assemblare un essere umano non è cosa facile; quante istruzioni o geni deve avere il nostro DNA per poter gestire il tutto? All’incirca 25.000, ognuno di questi lungo in media 27.000 basi! Le istruzioni sono anche separate da “connettori” e “modulatori”, parti necessarie per gestire quando e dove una istruzione debba essere eseguita. Contando tutte queste parti, il nostro DNA è lungo più o meno 3.2 miliardi di basi, che, indovinate un po’, corrispondono a circa 2 metri di lunghezza! Ma come? Due metri di “filo” all’interno del nucleo di ogni cellula largo 5 millesimi di millimetro di diametro?? Esatto: per gestire un essere complesso come il nostro, le nostre cellule necessitano di numerosissime istruzioni, che si traducono in molti geni e molte sequenze regolative. Questo implica che il DNA nella cellula deve stare tutto il tempo in uno stato di estrema compressione. Nel suo stato più compresso, il DNA è così spesso e compatto che si poté vedere al microscopio già alla fine del XIX secolo! Queste parti supercondensate si chiamano cromosomi e, come molti già sapranno, noi umani ne abbiamo 48: 23 coppie più i famosi X e Y. I cromosomi si formano soltanto quando una cellula si divide, dopodichè il DNA torna ad uno stato meno condensato.

Lo stato di condensazione del DNA è più importante di quanto si pensi, perchè più aggrovigliato è il DNA meno sono accessibili le sue informazioni, un po’ come se dovessimo leggere il testo di un manifesto tutto accartocciato. Di conseguenza il DNA cambia di continuo da uno stato super-aggrovigliato ad uno stato meno condensato, grazie a delle specifiche proteine, ogni volta che le sue informazioni sono richieste. Questo può succedere più volte al secondo in ogni tratto di 200 basi! E questo succede su tutta la lunghezza del DNA, in ogni nostra cellula, per tutta la nostra vita! Quale grandiosa opera d’ingegneria!

Spero di avervi fatto capire perchè il DNA è una piccola meraviglia di tecnica, eleganza ed efficienza all’interno dei nostri corpi e come da esso dipenda tutto ciò che noi siamo! Se avete ancora domande non vi preoccupate! Nel prossimo articolo parleremo di come si passa dal DNA alle proteine e di cosa siano e cosa facciano le famose “mutazioni”.

Marco Dalla Vecchia

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