DNA, e Geni: come si “scrive” un organismo?

Ci descrive, ci rende praticamente unici (gemelli a parte): ma a cosa ci si riferisce, quando parla di DNA?

Spesso si sente utilizzare termini propri della biologia molecolare, aventi significati precisi, con sconcertante faciloneria, in modo spesso altamente improprio. E’ questo il caso delle modifiche al ‘codice genetico’, con ovvi riferimenti al DNA, riportate a volte da articoli pseudoscientifici.

Dovendo scegliere da dove cominciare, io partirei dal principio. Ogni cellula vivente ha bisogno di istruzioni per funzionare; istruzioni che sono innumerevoli e molto complesse. Si tratta di sapere cosa, quando e quanto produrre, riciclare, espellere o assimilare, come reagire agli stimoli esterni e avere in piedi dei sistemi di autoregolazione per tutti questi processi.

La conservazione dell’informazione

Ovviamente poter conservare queste informazioni in modo stabile e duraturo è di fondamentale importanza. Abbiamo quindi bisogno di un ‘supporto’ stabile dove ‘scrivere’ queste informazioni. Questo supporto è il DNA. Il DNA non è, di per sé, altro che una molecola specifica, l’Acido DeossiriboNucleico (dal cui nome inglese deriva l’acronimo). Quest’acido ha la fondamentale caratteristica di essere un polimero, in altre parole ogni molecola è composta di un numero anche molto elevato di mattoncini (i monomeri) che possono essere aggiunti a piacimento.  In ogni cellula vivente sulla terra esistono quattro tipi di monomeri per il DNA, ognuno portatore di una base diversa (adenina, citosina, guanina e timina) indicate dalle lettere A, C, G, T.

Una volta stabilito il supporto su cui scrivere le informazioni bisogna codificarle in qualche modo ( allo stesso modo con cui i concetti sono codificati in parole di un libro ): questo è ottenuto associando uno specifico significato a ogni gruppo di basi, proprio come una parola è associata a una specifica sequenza di lettere. Esistono moltissimi tipi di informazione contenute nel DNA, ma il più semplice è la sequenza che descrive il modo di montare una proteina.

Sequenze, Codici, Geni

Questo tipo di sequenza è quello che definiamo ‘gene’. Semplificando molto, un gene ha a monte un codice che indica ‘comincia a leggere da qui’ e a valle un altro codice che indica ‘fine’ ( oltre a altri codici che indicano ‘quando’ leggere. Ricordando che le proteine sono anche loro polimeri (come il DNA) ma in questo caso i costituenti sono gli aminoacidi (ce ne sono tipicamente 20 diversi nelle molecole biologiche, più altri 3 usati in casi particolari). 

Le istruzioni per costruire la proteina sono a questo punto “semplici”. Ogni aminoacido è codificato da una tripletta di basi, ovvero ogni gruppo di 3 basi indica quale aminoacido aggiungere in quel punto della proteina, per esempio la sequenza ‘CTG’ indica la Leucina. La corrispondenza tra tripletta e aminoacido corrispondente è quello che si chiama ‘codice genetico’ ed è, evidentemente, qualcosa che non possiamo modificare granché.  

La somma di tutti gli elementi del DNA ( i geni, ma anche tutte le sequenze che indicano come regolare la lettura di questi ultimi) di una determinata cellula è quello che chiamiamo il suo ‘genoma’.

Matteo De Chiara

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