DNA

Il DNA è considerato il Santo Graal della genetica e della biologia evolutiva allo stesso modo. La vita complessa su questo pianeta è impensabile senza il DNA come portatore di informazioni genetiche.

Cos'è il DNA

DNA è l'abbreviazione di "acido desossiribonucleico", in tedesco Acido desossiribonucleico (DNA). Per i biochimici, questa designazione dice già le cose più importanti sulla loro struttura, ma normalmente sono necessarie alcune parole esplicative.

Il DNA è una molecola complessa composta da due filamenti singoli quasi identici, in cui si nasconde "quasi" l'origine della diversità genetica. Ogni filo è costituito da una catena stabile di acido fosforico desossiribosio a cui sono attaccate varie basi organiche. Entrambi i filamenti sono intrecciati in una doppia elica e formano così il DNA.

Ma non è tutto: fili di DNA estremamente lunghi sono organizzati in un grande complesso globale, i cromosomi, di cui gli esseri umani hanno 23 coppie nei nuclei di tutte le cellule del corpo. Questi cromosomi contengono, codificate nel DNA, tutte le informazioni genetiche (geni) che rendono ogni essere vivente un individuo.

Funzioni, compiti e significati medici e sanitari

Ogni cellula ha uno scopo specifico nell'organismo. In cosa consiste questo può essere determinato dai ribosomi situati nel nucleo cellulare DNA leggere. Ma come funziona esattamente questo kit fondamentale per la costruzione di celle?

La chiave per comprendere la genetica del DNA molecolare risiede nelle coppie di basi coniugate adenina, timina, guanina e citosina. Questi sono collegati al DNA in una sequenza definita con precisione, simile a un codice crittografato. Il DNA viene convertito in mRNA simile in modo che un ribosoma possa attraversarlo. Questo registra il codice che fornisce al ribosoma la sequenza di amminoacidi.

Il ribosoma produce gli amminoacidi corrispondenti e li utilizza per formare proteine ​​caratteristiche che alla fine consentono la funzionalità cellulare. È così che il DNA astratto diventa elementi costitutivi cellulari tangibili. Ogni cellula umana può sopravvivere solo per un tempo limitato, quindi le cellule e con esse il DNA devono moltiplicarsi. Simile ai batteri, questo avviene attraverso la divisione cellulare. Il DNA viene scomposto nei suoi singoli filamenti dall'elicasi. Dopo la separazione, questo enzima utilizza entrambi i filamenti come matrici separate e ricrea il filamento opposto mancante in modo da creare due catene di molecole di DNA identiche.

Le due estrapolazioni seguenti mostrano quanto sia inimmaginabilmente enorme la densità delle informazioni sul DNA: Un singolo grammo di DNA ha un volume di dati di 700 terabyte. Per ricreare tutte le persone sulla terra, un cucchiaino deve essere riempito solo allo 0,3% di DNA. E se volessi mettere insieme l'intero DNA di una singola persona, dovresti viaggiare verso il sole e tornare indietro 500 volte.

Malattie, disturbi e disturbi

Il DNA è esposto a un'ampia varietà di disturbi nel corso degli anni. Questi vanno dall'ingestione di sostanze che cambiano le cellule come la carne bruciata o il consumo di tabacco al calore estremo e alle radiazioni UV. Ultimo ma non meno importante, i cambiamenti del DNA possono anche avvenire attraverso processi metabolici difettosi.

Esistono vari meccanismi biochimici di riparazione e smistamento in modo che le informazioni preziose vengano conservate per la vita della cellula. Ma ogni tanto, soprattutto con l'età, la rigenerazione cellulare può fallire e il DNA può essere alterato. Le singole basi possono essere scambiate o rimosse, intere aree illeggibili, il filo tagliato a metà, insomma: il codice genetico ora è sbagliato. Se la cellula è ancora in grado di dividersi, una cellula difettosa può portare nel tempo ad un accumulo di cellule malate.

Se tali mutazioni del DNA sono espressamente desiderate nel senso della teoria evolutiva, di solito significano la diagnosi di cancro in tutte le sue sfaccettature per il paziente specifico. Ma l'anemia falciforme, l'albinismo, la fibrosi cistica o l'emofilia possono svilupparsi anche attraverso mutazioni del DNA oltre all'ereditarietà. Alcuni tipi di virus rappresentano una forma di vita particolarmente raffinata che fa uso di DNA estraneo.

Non possono riprodursi da soli e per questo scopo si infiltrano in altre cellule. In questi sostituiscono il DNA con il proprio e vengono quindi riprodotti dalla cellula ospite in forma patogena. Ne possono derivare malattie virali pericolose e persino la morte.