Il riconoscimento che il DNA porta il progetto di informazione per tutti gli organismi viventi e i meccanismi che traduce il codice del DNA nella sostanza della vita, si pone come una delle grandi scoperte del moderno scienza. Dai microrganismi più semplici agli alberi giganti e agli animali che abitano la Terra, tutti si affidano al DNA per la loro esistenza. Usando molte meno "lettere" biologiche rispetto all'alfabeto inglese di 26 lettere, il DNA spiega le istruzioni su come gli organismi vivono, si riproducono, metabolizzano, maturano e alla fine muoiono.
DNA, il Codice della Vita
Il DNA è una molecola complessa a catena lunga che codifica le caratteristiche genetiche di un organismo vivente. Nella maggior parte delle piante e degli animali, il DNA è impacchettato con acido ribonucleico e proteine in strutture compatte chiamate cromosomi che risiedono nel nucleo cellulare. Quasi tutte le cellule umane hanno 23 paia di cromosomi, un set da ciascun genitore. Sezioni di DNA chiamate geni codificano indirettamente per le proteine, che danno struttura e funzione ai corpi umani. La scelta di quali geni operano in quali cellule determina il tipo di cellula: cervello, fegato, pelle e tutti gli altri.
Riproduzione
Nella riproduzione sessuale, gli esseri umani creano cellule speciali, chiamate gameti, che contengono solo una serie di 23 cromosomi. Durante la fecondazione, il DNA del padre si unisce a quello della madre per creare un nuovo set unico di 46 cromosomi. È così che i tratti di un antenato vengono trasmessi alla prole. Un particolare cromosoma in un gamete determina il sesso della prole. Quel cromosoma può essere la X o la Y: due X creano una femmina, mentre XY produce un maschio. Quando l'ovulo fecondato inizia a dividersi, diversi geni controllano il modo in cui le cellule si differenziano l'una dall'altra, creando i vari tessuti, organi e sistemi umani.
Biochimica
Il DNA codifica per tutte le proteine cellulari che rendono possibile la vita. La cellula trascrive il DNA in RNA, che poi traduce in proteine. Questi includono gli enzimi, gli ormoni e le proteine strutturali di cui ogni cellula ha bisogno. Complessi circuiti di feedback biochimici determinano quali geni del DNA sono espressi. Attraverso i percorsi biochimici cellulari, i geni controllano la forma del naso e le dimensioni delle orecchie. Se un gene è codificato in modo errato, ad esempio a causa di una mutazione nella molecola del DNA, potresti soffrire di difetti alla nascita, come palatoschisi, o malattie genetiche tra cui la fibrosi cistica e la sindrome di Down.
Vita e morte
Il DNA è essenziale per la vita della cellula umana, ma può frammentarsi, portando alla morte cellulare. La scienza non ha svelato completamente questo mistero: gli scienziati non sanno se il DNA è programmato per autodistruggersi. Trentasette geni del DNA non cromosomico risiedono nei mitocondri umani, le centrali elettriche della cellula. Questo DNA codifica per importanti molecole di RNA, alcune delle quali producono enzimi necessari per il metabolismo. Le mutazioni del DNA mitocondriale possono causare la morte dei neonati. Non tutte le mutazioni sono cattive: l'evoluzione è essenzialmente una lunga storia di mutazioni benefiche del DNA che hanno trasformato il più semplice organismo unicellulare in forme di vita superiori, compresi gli esseri umani.
