DNA: mattoni base della vita

Da quando la sua immaginazione ha prodotto ibridi fantastici come la Sfinge, che aveva la testa di donna e il corpo alato di leone, l’Uomo ha sognato di creare nuove forme di vita. Oggi, usando le tecniche dell’ingegneria genetica, egli è in grado di modificare le caratteristiche fondamentali degli organismi viventi. In base a questi presupposti forse un giorno sarà possibile produrre nuove forme vitali con qualità benefiche per l’intera umanità.

I dadi e i bulloni dell’ingegneria convenzionale sono facile da comprendere, ma quali materiali elementari sono le controparti genetiche? Le unità fondamentali con l quali l’ingegnere genetico deve lavorare sono le cellule, i microscopici mattoni con i quali sono costruiti tutti gli esseri viventi. Nelle cellule sono contenute strutture filamentose, i cromosomi, ciascuno dei quali risulta costituito per tutta la sua lunghezza da una sequenza di geni, la cui azione combinata definisce, sino al più one dettaglio, le caratteristiche del loro “proprietario”, dall’umile batterio al complicato essere umano.

A un livello ancora più microscopico, ogni singolo gene è costituito chimicamente di DNA simile, dal punto di vista morfologico, a una scala a pioli attorcigliata, la cosiddetta doppia elica. Ciascun asse verticale della scala consiste in una catena di unità glucidche e di fosfato che si alternano. Ogni molecola di desossiribosio nella catena è legata ad una composto biochimico azotato, denominato base, che può esistere soltanto in una delle quattro possibili versioni: adenina, timina, guaina e citosina. Le basi azotate sporgono lateralmente dall’impalcatura rappresentata dalla regolare ripetizione dello zucchero e dell’acido fosforico e, appaiandosi mediante legami (cosiddetti a idrogeno) con altre basi complementari di un filamento vicino, formano i pioli della scala a doppia elica del DNA. Per ragioni di complementarità strutturale, l’Adelina può legarsi soltanto con la timida e la guaina solo con la citosina.

La sequenza delle basi lungo le catene di desossiribosio e di fosfato definisce il codice genetico, depositario di tutta l’informazione che stabilisce, ordina e controlla ogni funzione vitale della cellula; per fare un’analogia, si potrebbe paragonare il codice genetico ad un alfabeto Morse, in cui i punti e le linee sono equivalenti alle quattro mas azotate del DNA. Il gene è semplicemente una sequenza di basi lungo una molecola di DNA, che contiene le istruzioni per una particolare caratteristica, come può essere ad esempio il colore blu degli occhi e il castano dei capelli.

Allorché il gene deve esprimere l’informazione che contiene, le due aste della scala a chiocciola del DNA si srotolano e si separano, esponendo le basi che lette in gruppi di tre, funzionano da stampo per la sintesi di una molecola complementare, nota come RNA messaggero in quanto trasferisce il messaggio del codice genetico al citoplasma. Anche l’mRNA ha una forma svirilizzata ed è chimicamente assai simile al DNA, dal quale si differenzia per il fatto di possedere la base gracile al posto della timina. Aver compreso il funzionamento di questo meccanismo, rende semplice operare per riparare alcune informazioni sbagliate, almeno nell’ottica dello scienziato.

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