Sarebbe difficile superare la scuola elementare senza sentire come il DNA sia "il progetto della vita". È in quasi ogni cellula di quasi ogni creatura vivente sulla Terra. Il DNA, acido desossiribonucleico, contiene tutte le informazioni necessarie per costruire un albero da un seme, due batteri fratelli da un solo genitore e un essere umano da uno zigote. I dettagli di come guida questi processi complessi sono collegati alla sequenza nucleotidica nel DNA, ordinata in un codice a tre segmenti che definisce come vengono costruite le proteine. Lo fa in fasi: il DNA costruisce l'RNA, quindi l'RNA costruisce le proteine.
Basi nel DNA
C'è molta terminologia associata al DNA, ma imparare alcuni termini importanti può aiutarti a capire i concetti. Il DNA è costituito da quattro diverse basi: adenina, guanina, timina e citosina, solitamente abbreviate in A, G, T e C. A volte le persone fanno riferimento a quattro diversi nucleosidi o nucleotidi nel DNA, ma queste sono solo versioni leggermente diverse delle basi. L'importante è la sequenza di A, G, T e C in un filamento di DNA, perché è l'ordine di quelle basi che contiene il codice del DNA. Il DNA sarà solitamente in una forma a doppio filamento, con due lunghe molecole avvolte l'una intorno all'altra.
Creazione di RNA
Lo scopo ultimo della codifica del DNA è creare proteine, ma il DNA non produce direttamente le proteine. Invece, produce diversi tipi di RNA, che poi produrranno la proteina. L'RNA assomiglia al DNA -- ha strutture molto simili, tranne per il fatto che esiste quasi sempre come un singolo filamento invece che come doppio filamento. La cosa importante è che l'RNA è costruito dallo schema che esiste nel DNA con una differenza: dove il DNA ha una timina, una "T", l'RNA ha un uracile, una "U".
Sintesi proteica
Ci sono molte molecole diverse coinvolte nella produzione di proteine, ma il lavoro di base è svolto da due diversi tipi di molecole di RNA. Uno è chiamato mRNA ed è costituito da lunghi filamenti che contengono il codice per la costruzione di una proteina. L'altro è chiamato tRNA. La molecola del tRNA è molto più piccola e ha un compito: trasportare gli amminoacidi alla molecola dell'mRNA. Il tRNA si allinea sull'mRNA secondo lo schema delle basi sull'mRNA - l'ordine dei segmenti C, G, A e U. Il tRNA si adatta all'mRNA solo in un modo, il che significa che anche gli amminoacidi trasportati dal tRNA si allineeranno solo in un modo. L'ordine di quegli amminoacidi è ciò che crea una proteina.
codoni
Ci sono quattro diverse basi nell'RNA. Se ogni base corrispondesse a un solo amminoacido separato, allora potrebbero esserci solo quattro amminoacidi diversi. Ma le proteine sono costituite da 20 amminoacidi. Funziona perché ogni tRNA, le molecole che trasportano gli amminoacidi, corrisponde a un ordine specifico di tre basi sull'mRNA. Ad esempio, se l'mRNA ha la sequenza di tre basi CCU, allora l'unico tRNA che si adatta a quel punto deve portare l'amminoacido prolina. Queste sequenze di tre basi sono chiamate codoni. I codoni portano tutte le informazioni necessarie per produrre proteine.
Segnali di start e stop
Le molecole di DNA sono molto lunghe. Una singola molecola di DNA può formare molte diverse molecole di RNA, che poi vanno a formare molte proteine diverse. Parte delle informazioni sulle lunghe molecole di DNA consiste in segnali o indicazioni per mostrare dove un filamento di RNA dovrebbe iniziare e fermarsi. Quindi la sequenza del DNA contiene due diversi tipi di informazione: i codoni a tre basi che dicono all'RNA come mettere amminoacidi insieme in una proteina e segnali di controllo separati che mostrano dove dovrebbe iniziare una molecola di RNA e fermare.