IL DNA nel nucleo | Pillole di Scienza

[0:00]Il DNA è la molecola della vita, perché al suo interno sono contenute tutte le informazioni necessarie, non solo alla creazione e allo sviluppo di un essere vivente, ma anche alla regolazione di tutte le sue funzioni vitali. Questa molecola nelle cellule procariotiche è contenuta all'interno di una regione chiamata nucleoide, mentre nelle cellule eucariotiche è contenuta in un organello specifico chiamato nucleo. Il nucleo è formato da una membrana nucleare che al suo interno presenta dei pori, detti pori nucleari, che consentono il passaggio di molecole nel citoplasma e viceversa. Ora, siamo abituati a immaginare il DNA come la doppia elica che spesso vediamo rappresentata sui libri di testo, ma in realtà il DNA si trova in una forma diversa nel nucleo. In particolare, questa molecola sarà compattata in maniera diversa a seconda della fase del ciclo cellulare in cui si trova la cellula. Questo perché il DNA non si trova nudo all'interno del nucleo, ma è legato a delle proteine specifiche chiamate istoni. Ricorderete che il DNA è tenuto assieme dall'unione di vari nucleotidi. In particolare, all'interno del DNA questi nucleotidi saranno uniti tra di loro grazie a dei legami di idrogeno tra le basi azotate, mentre il backbone, ossia lo scheletro è tenuto assieme da un legame particolare chiamato legame fosfodiestere, che si forma tra il gruppo ossidrico al 3' dello zucchero di un nucleotide e il fosfato al 5' di un altro. Questo legame fosfodiestere dà una natura acida al DNA ed infatti è un acido nucleico. Gli istoni attorno a cui il DNA si arrotola e che fungono come una sorta di rocchetto, sono di natura basica. e quindi legheranno con grande affinità il DNA. Il legame tra gli istoni e il DNA, però, è puramente chimico e non dipende dalla sequenza di base nel DNA. Questa struttura composta da DNA e istoni si chiama nucleosoma. Durante la fase funzionale della cellula, questo complesso di DNA e istoni si assembla per formare una struttura di 30 nanometri che ricorda una collana di perle, chiamata cromatina. Il nome cromatina, dato da Walter Flemming nel 1879, deriva storicamente dall'intensa colorazione assunta dal nucleo coloranti basici. Questa matassa di DNA però non è statica, infatti essa può srotolarsi e arrotolarsi a seconda delle esigenze della cellula. Durante la divisione cellulare, il DNA si condensa ulteriormente per formare delle strutture dette cromosomi. I cromosomi presentano una forma di X ed in realtà ognuno di essi è formato da due bastoncini detti cromatidi che al centro sono tenuti assieme da una regione chiamata centromero. La parte terminale dei cromosomi è chiamata telomero. La formazione di cromosomi è molto importante per assicurare la corretta trasmissione del patrimonio genetico alle cellule figlie in un processo detto mitosi e in caso di riproduzione sessuata la meiosi.