VOCE DEL SILENZIO                                                                                                      DNA o ADN                                           L'acido desossiribonucleico (DNA o ADN) è un polimero organico i cui monomeri sono i desossiribonucleotidi, presente nei cromosomi degli eucarioti e dei procarioti, responsabili dei processi biochimici di base e della trasmissione dei caratteri ereditari. Ogni nucleotide è formato da tre parti: una molecola di desossiribosio (uno zucchero semplice, appartenente ai pentosi), da uno a tre gruppi fosfato e una base azotata (citosina, guanina, adenina o timina). L'atomo di carbonio in 3�?è legato ad un gruppo OH, quello in 5�?è legato ad un fosfato. In un filamento di DNA un fosfato collega il carbonio 5' di un nucleotide e quello 3' del successivo. Abbiamo quindi una "spina dorsale" fosfato-zucchero-fosfato... della molecola, mentre agli zuccheri sono legate le diverse basi azotate, che determinano la sequenza specifica. Di solito il DNA è a doppio filamento: ci sono due catene orientate in verso opposto, unite da legami idrogeno tra le basi azotate. Ogni sequenza è determinata dall'altra, in quanto la regola di appaiamento A-T, G-C è imposta dalla dimensione delle basi e da numero e disposizione dei legami idrogeno che esse possono formare. Si dice anche che i due filamenti sono complementari. I due filamenti sono avvolti l'uno attorno all'altro in una doppia elica, struttura che corrisponde ad un minimo di energia. Quelle di DNA sono molecole molto lunghe: un cromosoma umano medio contiene un doppio filamento di DNA lungo 8 centimetri! Le cellule devono quindi utilizzare meccanismi molto sofisticati per riuscire a comprimere tutto il loro DNA nell'esiguo spazio del volume nucleare (vedi istoni).   Replicazione La replicazione del DNA è una reazione di polimerizzazione che ha come reagenti i quattro tipi di desossiribonucleosidi trifosfati (dNTP: dATP, dCTP, dGTP, dTTP). Benché nel filamento venga incorporato solo un fosfato, i nucleotidi di partenza devono essere trifosfati, solo così posseggono infatti l'energia necessaria per la reazione. È necessaria la presenza di un DNA a filamento singolo che funge da stampo, che determina la sequenza del filamento da costruire. La reazione è catalizzata dalle DNA polimerasi, enzimi capaci di costruire una nuova catena nel verso 5'-3' individuati da Arthur Kornberg nel 1958 tramite un famoso esperimento [1]. Esse non sono in grado di iniziare un filamento ex novo, possono solo allungare un filamento polinucleotidico preesistente. È necessario quindi un innesco. Questo consiste di solito in un breve frammento di RNA appaiato allo stampo, prodotto da una RNA polimerasi detta primasi. Per iniziare la replicazione, il DNA a doppia elica deve essere parzialmente denaturato da particolari proteine. Queste sono le elicasi, enzimi che separano attivamente i due filamenti usando l'energia dell'ATP, e le proteine denaturanti, o proteine destabilizzatrici dell'elica, non enzimatiche, che possono denaturare il DNA legandosi selettivamente alle porzioni a singolo filamento e stabilizzandole. Queste attività producono una forchetta replicativa, che migra esponendo progressivamente filamenti non appaiati, che possono essere replicati. Poiché le polimerasi lavorano solo in senso 5'-3', un filamento (chiamato Filamento Leading, Filamento Guida) può essere replicato in modo quasi continuo, man mano che viene esposto, l'altro (Filamento Lagging o Filamento in ritardo) risulta disseminato da brevi filamenti di DNA di nuova sintesi (i frammenti di Okazaki), ognuno dei quali reca all'inizio l'innesco di RNA. I nuovi filamenti devono essere quindi completati mediante la rimozione degli inneschi da parte di endonucleasi e il riempimento degli spazi rimasti ad opera di polimerasi di riparazione. Successivamente tutti questi frammenti di DNA di nuova sintesi del filamento in ritardo vengono legati dalla DNA-ligasi. Forchetta replicativa Il risultato della replicazione sono due doppie eliche identiche (salvo errori avvenuti durante il processo, che portano alla comparsa di mutazioni) costituite da un filamento preesistente e uno neoformato: per questa ragione la replicazione si dice semiconservativa. Nelle molecole di DNA circolari dei Procarioti si ha una sola regione di Origine della replicazione dal quale partono due forche replicative (la struttura prende il nome di bolla di replicazione). Quando le due forche si incontrano dal lato opposto la replicazione è completata. Negli Eucarioti la replicazione di ogni cromosoma inizia in più punti.   Alfabeto di quattro lettere Le basi azotate (adenina A, citosina C, guanina G, timina T), possono essere immaginate come le quattro lettere dell'alfabeto delle informazioni genetiche della cellula. Utilizzando gruppi di tre lettere si possono avere fino a 64 combinazioni diverse, che vanno a coprire i venti diversi amminoacidi esistenti. Ad esempio l'adenina ripetuta in una serie di tre ("AAA") rappresenta un particolare amminoacido: la fenilalanina. Poiché esistono 64 triplette possibili e 20 amminoacidi, il codice genetico è ridondante, ovvero alcuni amminoacidi possono essere codificati da più triplette diverse. Esistono infine triplette che non codificano per amminoacidi ma per codoni di stop, ovvero indicano il punto in cui in un gene termina la parte che codifica per la proteina corrispondente.