La scoperta del DNA e la sua struttura

La storia della scoperta del DNA inizia nel 1869 con Friedrich Miescher, che isolò la "nucleina" dal nucleo cellulare. Nei decenni successivi, gli scienziati scoprirono che i cromosomi erano composti da DNA e proteine, aprendo la strada a una serie di esperimenti cruciali.

Highlight: Nel 1928, Griffith condusse esperimenti sui batteri della polmonite, cercando di sviluppare un vaccino. Questi studi portarono alla scoperta del "fattore di trasformazione".

Nel 1952, Hershey e Chase studiarono un virus batteriofago, dimostrando definitivamente che il DNA era il materiale genetico. Questo esperimento fu fondamentale per stabilire il ruolo centrale del DNA nella trasmissione dell'informazione genetica.

Vocabulary: Batteriofago - Un virus che infetta e si riproduce all'interno dei batteri.

La struttura del DNA fu finalmente rivelata nel 1953 da Watson e Crick, basandosi sui dati di cristallografia a raggi X di Rosalind Franklin e Maurice Wilkins. Il loro modello a doppia elica spiegava perfettamente come il DNA potesse contenere e trasmettere l'informazione genetica.

Definition: Cristallografia a raggi X - Una tecnica che utilizza la diffrazione dei raggi X per determinare la struttura tridimensionale delle molecole.

Correzione degli errori e organismi modello

La replicazione del DNA è un processo estremamente accurato, ma non perfetto. Per mantenere l'integrità del genoma, esistono diversi meccanismi di correzione degli errori:

1. Correzione di bozze (proofreading)
2. Riparazione di anomalie di appaiamento (mismatch repair)
3. Riparazione per escissione

Definition: Proofreading - La capacità della DNA polimerasi di verificare e correggere gli errori durante la sintesi del DNA.

Questi meccanismi riducono drasticamente il tasso di errore, portandolo a circa 1 errore su un miliardo di nucleotidi replicati. Tuttavia, considerando il numero di cellule nel corpo umano, questo si traduce ancora in circa 60 errori per cellula.

Highlight: Le cellule hanno sviluppato sistemi sofisticati per rilevare e riparare i danni al DNA causati da radiazioni o agenti chimici.

Gli organismi modello hanno giocato un ruolo cruciale nello studio della genetica e della biologia molecolare. Oltre ai classici esempi come il pisello (Pisum sativum) usato da Mendel e il moscerino della frutta (Drosophila melanogaster) studiato da Morgan, nuovi organismi come il fungo Neurospora crassa sono stati adottati per la loro semplicità e facilità di coltivazione.

Example: La Neurospora crassa, essendo un organismo aploide, permette di studiare facilmente gli effetti delle mutazioni genetiche.

Questi organismi modello continuano a fornire preziose informazioni sui meccanismi fondamentali della vita, inclusa la duplicazione del DNA e l'espressione genica.