Il DNA nel nucleo e il DNA mitocondriale: cosa sono e a cosa servono

Il DNA nel nucleo e il DNA mitocondriale: cosa sono e a cosa servono

Contengono l'informazione genetica indispensabile per la vita. Ecco come sono fatti

Il DNA è la macromolecola che costituisce il materiale genetico della maggior parte degli organismi viventi, uomo incluso. In particolare, si tratta di un acido nucleico – il cui nome, citato per esteso, è acido desossiribonucleico – formato da più unità semplici, i nucleotidi, ciascuno dei quali è a sua volta formato da una molecola di desossiribosio (uno zucchero), un gruppo fosfato e una base azotata (adenina, citosina, guanina e timina).

La maggior parte del DNA di una cellula è localizzata all’interno del suo nucleo. Proprio da questa caratteristica deriva la definizione di “acido nucleico”, ma in realtà parte del materiale genetico cellulare è contenuto anche nei mitocondri – gli organelli che svolgono la funzione di “centrale energetica” della cellula – e per questo prende il nome di DNA mitocondriale.

Le funzioni del DNA nel nucleo

Le basi azotate – comunemente indicate con le lettere A (adenina), C (citosina), G (guanina) e T (timina) – costituiscono un vero e proprio alfabeto che permette di scrivere e leggere l’informazione genetica conservata nel DNA. Susseguendosi l’un l’altra queste quattro molecole codificano le istruzioni per costruire le proteine e per regolarne la produzione, permettendo così il funzionamento e la sopravvivenza dell’organismo.

E’ proprio questa la funzione principale del DNA presente nel nucleo delle cellule: conservare le informazioni necessarie per costruire e far funzionare l’organismo. Non solo, questa macromolecola permette anche di trasferire tutte queste informazioni a ogni nuova cellula che si forma nell’organismo.

Ciò è reso possibile dal fatto che in realtà il DNA è formato da due filamenti di nucleotidi complementari l’uno all’altro e tenuti uniti da un legame debole fra le basi azotate. Ogni volta che su un filamento è presente una C, nella posizione corrispondente dell’altro filamento è presente una G, mentre ad ogni A corrisponde una T. Questa particolare struttura permette al macchinario cellulare coinvolto nella replicazione del DNA di assemblare un nuovo filamento leggendo le basi azotate presenti sull’altro. Al termine del processo, che avviene contemporaneamente su entrambi i filamenti, si ottengono due molecole di DNA identiche, ognuna delle quali finirà in una delle due cellule derivanti da una divisione cellulare.

Il processo che porta alla produzione delle proteine prevede invece due grandi passaggi: la trascrizione del DNA in RNA e la traduzione di quest’ultimo in proteina. La trascrizione avviene in un processo simile alla replicazione: l’apparato cellulare coinvolto legge le informazioni presenti su uno dei due filamenti e le copia per costruire un nuovo acido nucleico allineando gli opportuni nucleotidi. Durante la traduzione, invece, ad essere assemblati sono gli aminoacidi, scelti in base a i gruppi di 3 nucleotidi successivi (le cosiddette triplette) presenti sull’RNA.

Il DNA mitocondriale

dna

Il DNA mitocondriale rappresenta solo una piccola quota del materiale genetico presente in una cellula. In totale contiene 37 geni, in parte contenenti le istruzioni per costruire enzimi coinvolti nel processo di fosforilazione ossidativa che permette alle cellule di respirare e in parte contenenti le istruzioni per produrre molecole che partecipano al processo di traduzione, gli RNA transfer e gli RNA ribosomiali.

Caratteristica peculiare del DNA mitocondriale è il modo in cui si trasmette da genitori a figli. I mitocondri, infatti, vengono ereditati dalla propria madre attraverso l’ovulo; di conseguenza anche il DNA mitocondriale è di origine materna. Ciò significa che malattie genetiche associate al DNA mitocondriale possono essere ereditate solo dalla propria madre e che nessun padre può trasmetterle ai suoi figli.

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Via | Genetics Home Reference; Deakin University; NHS

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