Il codice genetico

Al pari,e immaginando un libro in cui una sequenza di lettere forma le parole,le frasi e i capitoli,nel DNA quattro basi nucleotidiche ( le lettere) formano i geni (le frasi) e i cromosomi (i capitoli). Ogni cromosoma è costituito da un filamento molto lungo e in forma compatta di DNA che contiene un elevato numero di geni. Ogni gene porta l'informazione per una specifica funzione della cellula. L'azione di un gene consiste,come prima tappa,nella “trascrizione” della sequenza di basi del DNA in una sequenza complementare di quelle basi nell'RNA. E' soltanto una delle due spirali del DNA che viene copiata ; questo particolare RNA,al quale è stata affidata l'informazione genetica,è detto RNA messaggero ( m RNA). Una volta chiarita la funzione del DNA,il problema centrale della genetica è spiegare come un piccolo numero di basi possa dar luogo ad una grande varietà di amminoacidi e,in particolare,come un linguaggio di 4 basi nucleotidiche possa costruire molecole proteiche che utilizzano 20 amminoacidi. Con un approccio semplicemente matematico,facendo corrispondere ad ogni base nucleotidica un solo amminoacido,potremmo ottenere 4 amminoacidi. Se due basi nucleotidiche corrispondono ad un amminoacido,con quattro basi le combinazioni possibili sono 42 ,cioè 16,e quindi insufficienti per ottenere 20 amminoacidi. Se invece si fa l'ipotesi che una tripletta di basi corrisponda ad 1 amminoacido,sono possibili 43 = 64 triplette,sufficienti per tutti gli amminoacidi. Analizziamo come si è arrivati al codice genetico. Il biochimico americano Marshall Niremberg,utilizzando un RNA messaggero di sintesi fatto solo di uracile detto Poli-U ( contenente cioè 1 sola delle 4 basi),ottenne una proteina costituita solo da fenilalanina. Nella soluzione esistevano anche gli altri 19 amminoacidi,che non entravano,tuttavia,nella proteina. La conclusione era che la Poli-U,cioè il polimero dell'uracile,era la base che sintetizzava la fenilalanina. Con la Poli-A fu sintetizzata la lisina,con la Poli-C la prolina. Con questa tecnica è stato possibile identificare il codice genetico,cioè quali amminoacidi corrispondono alle 64 triplette che si ottengono per permutazione delle 4 basi nucleotidiche. Essendo gli amminoacidi 20,ne deriva che ad ogni amminoacido corrispondono più triplette,o viceversa più triplette contribuiscono a formare un amminoacido. Vi sono 3 triplette,UAA,UAG,UGA che non codificano per alcun amminoacido,ma che svolgono la funzione di identificare la fine della sintesi proteica,mentre AUG codifica per la metionina o per l'inizio della sintesi. Il codice genetico è valido per tutti gli organismi viventi : batteri,piante e animali.

* Mentre nella maggior parte degli esseri viventi è il DNA a svolgere la funzione ereditaria,in alcuni virus questo compito è attuato dall'RNA.