DNA: scoperta e struttura

DNA: SCOPERTA E STRUTTURA

Le conoscenze del passato.

Nel 1869 Micher scoprì una sostanza ricca di fosfato che chiamò nucleina. Nei primi decenni del ‘900 gli scienziati erano consapevoli dell’esistenza dei cromosomi e della loro composizione: dna e proteine, ma sue di queste ultime non era chiaro il ruolo rispetto alla trasmissione del materiale genetico. C’erano tre presupposti: il materiale genetico era presente in quantità differenti a seconda della specie, aveva capacità di duplicarsi, agiva all’interno della cellula regolandone lo sviluppo. Si pensava che le proteine fossero alla base del trasporto del materiale genetico per tre ragioni: erano molto complesse e potevano offrire una grande varietà di strutture e combinazioni, sono presenti anche nel citoplasma dove svolgono altre funzioni, si sapeva che malattie genetiche e mutazioni determinano uno squilibrio nella produzione di certe proteine.

DNA: riassunto e struttura

SCOPERTA DEL DNA: RIASSUNTO

L’esperimento di Griffith.

Durante i suoi studi Griffith notò una cosa: isolati due ceppi di pneumococco uno virulento (S) e l’altro no (R), notò che se iniettava il ceppo S i cui batteri erano stati disattivati dal calore in un gruppo di topi essi non morivano. Se invece faceva una miscela di batteri di ceppo S disattivati dal calore e batteri di ceppo R con batteri vivi e la iniettava in un gruppo di topi, essi morivano. Ipotizzò allora che che una sostanza che lui chiamò fattore trasformante proveniente dagli pneumococchi di ceppo virulento interagiva con le cellule dello pneumococco non virulento e poteva trasformarlo geneticamente.

DNA: struttura e funzioni

STORIA DEL DNA

L’esperimento di Avery. Egli trattò vari campioni del ceppo virulento S (sempre con i batteri disattivati) distruggendone attraverso degli enzimi varie molecole (RNA, proteine, DNA, lipidi, carboidrati). Notò che la capacità di trasmissione genetica si conservava in tutti i campioni tranne quello in cui era stato inserito l’enzima DNasi. Giunse alla conclusione che fosse proprio il DNA responsabile della trasmissione genetica. Gli esperimenti di Avery non vennero accolti perché il DNA era considerato troppo semplice di struttura e perché della genetica batterica si sapeva ancora poco.
Gli esperimenti di Hershey e Chase. Questo esperimento è la conferma che il materiale genetico è nel DNA e non nelle proteine. Per condurre questo studio fu usato un virus: il batteriofago.

DNA: duplicazione

STRUTTURA DEL DNA

Questo virus è composto da un rivestimento di proteine all’interno del quale c’era il DNA. Quando attacca il batterio una parte del virus si trasferisce all’interno di quest’ultimo, la cellula iniziava a creare virus fino alla sua lisi, che liberava i virus creati. Ne dedussero che quella parte virale trasferita avesse la capacità di modificare la cellula a livello genetico. Le proteine contengono lo zolfo che il DNA non possiede, e il DNA contiene il fosfato che le proteine non contengono. Alcuni batteri vennero infettati dai virus marcati con l’isotopo radioattivo del fosforo (32P) e degli altri vennero infettati dal virus marcato con l’isotopo radioattivo dello zolfo (35S). Le soluzioni furono agitate nel frullatore affinchè le parti di virus ancora non entrate nei batteri venissero staccate da essi, poi vennero centrifugate affinchè la parte virale si separasse da quella batterica. Il risultato fu che nella soluzione di batteri infettati con virus marcati dallo 35S, tale isotopo era rimasto nella parte virale e non era presente in quella batterica.