Biologia per istituti tecnici/DNA, cromosomi, geni

DNA

DNA simple2 (it)

Nelle cellule eucariote, il DNA è custodito all'interno del nucleo cellulare.
Il DNA ha una struttura simile ad una scala a pioli contorta, con i "montanti" (formati dal concatenamento ripetuto di uno zucchero, il desossiribosio, e di un gruppo fosfato), e dei "pioli" (i gradini...) formati da coppie di base azotate (A-T e G-C). Ha uno spessore di 2.2 nanometri e una lunghezza complessiva (se si considera il DNA di una singola cellula umana) di circa 1 metro. In proporzione, se fosse spesso 1 millimetro sarebbe lungo circa 500 km!
Il DNA contiene le informazioni per la vita cellulare (funzionamento, sviluppo, crescita, duplicazione, morte). Le informazioni sono in qualche modo codificate grazie alle quattro basi azotate: Timina (T), Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G).
Il DNA non esce dal nucleo: è compito dell'RNA messaggero (mRNA) copiare le porzioni di DNA che servono (gene) e portare l'informazione fuori dal nucleo.

Cromosomi

Allium cepa-cell nucleus

Il disegno mostra un ipotetico nucleo che contiene il DNA al suo interno. Normalmente al microscopio il DNA non si vede poiché è tutto "srotolato" sotto forma di cromatina (A). La foto accanto mostra il nucleo di una cellula vegetale dell'aglio: la granulosità all'interno è la cromatina
Il DNA è un filamento molto lungo, in proporzione al suo spessore, e sarebbe molto complicato per la cellula gestirlo se fosse un unico filamento. È perciò suddiviso in "pezzi" e associato a proteine formando i cosiddetti cromosomi (B), nel disegno evidenziati con colori diversi.
A seconda della fase in cui si trova la vita cellulare, i cromosomi possono essere:

• decondensati ("srotolati" quasi completamente) formando una massa di DNA detta cromatina (A), e pertanto i singoli cromosomi non visibili al microscopio
• oppure condensati, ovverosia superavvolti, arrotolati in matasse compatte e in questo caso si possono osservare al microscopio (C).

Nell'esempio del disegno il nucleo contiene sei cromosomi. Il disegno evidenzia che i cromosomi esistono in coppie, cioè di ogni tipo di cromosoma esiste quello paterno e quello materno: sono i cromosomi omologhi; essi contengono lo stesso tipo di informazioni, con delle piccole differenze. Il disegno C mostra due modi alternativi di disegnare un cromosoma.
Inoltre esiste una fase cellulare in cui il cromosoma si duplica e le due copie (perfettamente identiche), dette cromatidi, rimangono attaccate in un punto detto centromero (D). I disegni C e D mostrano quindi gli stessi 6 cromosomi, ma in D sono duplicati. In questa fase perciò la stessa informazione genetica è presenta ben 4 volte!