La genetica molecolare ha come oggetto di studio le modalità di conservazione, modificazione ed utilizzazione dell'informazione portata da alcune macromolecole. La genetica molecolare è nata dalla genetica biochimica negli anni cinquanta.
Il modello fornito da Watson e Crick per la struttura del DNA e per la sua duplicazione è stata la causa determinante per il rapido sviluppo della genetica molecolare.

DNA

Acido fosforicoIl DNA dal punto di vista chimico-fisico è una grossa molecola, chimicamente consiste di un polimero il cui monomero è il nucleotide. Ogni nucleotide contiene acido fosforico, uno zucchero a cinque atomi di carbonio e una base azotata.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Basi Azotate

 

Adenina

Citosina      

Guanina

Timina

adenina1

citosina1

guanina1

timina1

 Struttura del DNA

 

   
dna1

Delle basi che abbiamo visto sopra, due sono puriniche (Adenima e Guanina) e due sono pirimidiniche (Citosina e Timina).

Quando una base è collegata con il desossiribosio, il composto che ne risulta è il nucleotide. Il nucleotide costituisce il blocco fondamentale del DNA.

Il DNA è un polimero formato da una lunga catena nucleotidica.

  • il DNA contiene pirimidine e purine in eguale quantità
  • la quantità di adenina e timina sono uguali, così come citosina e guanina (A=T e G=C)
  • il rapporto tra (A+T) e (G+C) è variabile, ma è costante in una determinata specie

 Il DNA consiste di due catene intrecciate l'una attorno all'altra in modo regolare, in cui si compie un giro completo della doppia elica ogni dieci paia di basi circa.

dnad

Duplicazione del DNA

La duplicazione avviene per svolgimento e dissociazione sequenziale delle due eliche. I nuovi nucleotidi vengono ordinati e si formano ponti fosfato che riportano alla condizione originale a doppia elica. Alla fine del processo, abbiamo due doppie eliche identiche ognuna formata da un filamento vecchio ed uno nuovo. Questo tipo di replicazione si chiama semiconservativa. Naturalmente le basi A si sono assolciate con le basi T e G con C. La duplicazione cellulare del DNA avviene quando due filamenti sono separati, per permettere ai singoli filamenti di agire da stampi per la formazione dei nuovi. I filamenti non si separano completamente prima della sintesi dei nuovi filamenti, la duplicazione va di pari passo con la separazione. L'enzima DNA polimerasi è il responsabile della sintesi del DNA nelle cellule. Le cose non sono così semplici, nelle cellule entrano in gioco molti altri enzimi e svolge un ruolo anche la membrana cellulare.