Acidi nucleici

L'acido è una sostanza che, in soluzione, aumenta la concentrazione di ioni idrogeno. Quando gli acidi si combinano con le basi, permettono lo sviluppo di sali.

Tra i diversi tipi di acidi ci sono gli acidi nucleici. Si tratta di polimeri formati da alcuni monomeri che sono legati da legami fosfodiesteri. La sequenza di questi legami permette lo sviluppo di lunghe catene che possono includere milioni di monomeri.

Si noti che un polimero è una macromolecola composta da più monomeri, che sono molecole più piccole. Nel caso specifico degli acidi nucleici, sono polimeri formati da monomeri uniti da legami fosfodiesteri (un tipo di legame covalente).

L'acido nucleico (RNA) e l'acido desossiribonucleico (DNA) sono due tipi di acidi nucleici. Questi acidi immagazzinano e trasmettono i dati genetici degli esseri viventi.

Nel caso dell'RNA, è composto da una catena lineare di ribonucleotidi, che si trova sia nelle cellule eucariotiche che procariotiche. Il modo in cui l'RNA e altre sostanze che formano le cellule sono costruite si trova nel DNA, che ospita le istruzioni legate alla genetica. Quello che conosciamo come un gene, infatti, è un segmento di DNA.

Al di là delle loro funzioni, è possibile differenziare queste classi di acidi nucleici per la loro massa molecolare (l'RNA è più piccolo del DNA), i loro tipi di filamenti (l'RNA è tipicamente a filamento singolo, il DNA a doppio filamento), le loro basi azotate e i loro carboidrati.

L'informazione genetica è contenuta nelle basi azotate, che hanno una struttura ciclica di ossigeno, idrogeno, azoto e carbonio. Questi includono adenina, guanina e citosina. Si riconoscono due tipi di basi azotate: le purine e le pirimidine, che derivano rispettivamente dalla purina e dalla pirimidina.

Quando si parla della struttura degli acidi nucleici, ci si riferisce alla loro morfologia, e questa viene approfondita con esempi come l'RNA e il DNA. Osservando questa struttura in dettaglio, è possibile trovare il codice genetico.

Il concetto di codice genetico, intanto, è l'insieme delle regole ottenute quando una sequenza di nucleotidi viene tradotta in RNA. È una specie di glossario in cui si stabiliscono certe equivalenze tra il linguaggio delle proteine e le basi azotate dell'RNA. Si riconoscono le seguenti caratteristiche generali del codice genetico:

* è universale, dato che praticamente tutti gli esseri viventi lo usano, tranne alcune terzine nei batteri;

* ogni terzina ha un significato particolare, quindi non c'è ambiguità;

* ogni tripletta può indicare una terminazione o codificare un amminoacido;

* ogni amminoacido ha diverse triplette;

* nessuna tripletta condivide basi azotate con un'altra;

* la sua lettura è unidirezionale.

Ritornando alla struttura degli acidi nucleici, il cui sviluppo si basa sul modello degli scienziati Francis Crick e James Watson, si divide nelle seguenti quattro parti:

* primaria: se partiamo dai filamenti che compongono il DNA, la struttura primaria è definita come la sequenza di basi azotate in ogni filamento;

* secondaria: si tratta del gruppo di interazioni che avvengono tra le basi azotate;

* terziario: tenendo conto dei limiti sterici e geometrici, questa struttura è la posizione degli atomi in tre dimensioni;

* quaternario: nel caso dell'RNA, si tratta delle interazioni che avvengono tra le sue unità, sia nello spliceosoma che nel ribosoma. Per il DNA, invece, è la sua organizzazione più complessa nella cromatina.