Che cos’è il DNA?

Sai cosa costituisce la spina dorsale del DNA?

La famosa doppia elica?

Continua a leggere per scoprirlo.

Che cos’è il DNA?

L’acido desossiribonucleico (DNA) è una sostanza chimica che si trova nel nucleo delle cellule e porta le “istruzioni” per lo sviluppo e il funzionamento degli organismi viventi.

Viene spesso paragonato a un insieme di blueprints poiché contiene le istruzioni necessarie per costruire celle.

Queste istruzioni sono divise in segmenti lungo un filamento di DNA e sono chiamate geni.,

I geni sono una sequenza di DNA che codifica per la produzione di una proteina e controlla le caratteristiche ereditarie come il colore degli occhi o i comportamenti della personalità.

Le proteine determinano il tipo e la funzione di una cellula, quindi una cellula sa se è una cellula della pelle, una cellula del sangue, una cellula ossea, ecc., e come compiere i suoi compiti appropriati.

Altre sequenze di DNA sono responsabili per scopi strutturali o sono coinvolte nella regolazione e nell’uso delle informazioni genetiche.

Struttura del DNA

La struttura del DNA può essere paragonata a una scala.,

Ha una spina dorsale chimica alternata di fosfato e zucchero, rendendo i “lati” della scala.

(Desossiribosio è il nome dello zucchero trovato nella spina dorsale del DNA.)

(Un raggruppamento come questo di un fosfato, uno zucchero e una base costituisce una subunità di DNA chiamata nucleotide.)

Queste basi costituiscono i “pioli” della scala e sono attaccate alla spina dorsale dove si trovano le molecole di desossiribosio (zucchero).,

Le basi chimiche sono collegate tra loro da legami idrogeno, ma le basi possono connettersi solo a uno specifico partner di base: adenina e timina si connettono tra loro e citosina e guanina si connettono tra loro.

La disposizione di queste basi è molto importante in quanto ciò determina ciò che l’organismo sarà – una pianta, un animale o un fungo.

Questo è chiamato codifica genetica. Ad esempio, un lato del DNA potrebbe avere il codice genetico di AAATTTCCCGGGATC. Il suo lato complementare dovrebbe quindi essere TTTAAAGGGCCCTAG.,

Anche se la forma del DNA è spesso descritta come una scala, non è una scala diritta.

È attorcigliato a destra, rendendo la forma della molecola del DNA una doppia elica destrorsa. Questa forma permette una grande quantità di informazioni genetiche per essere ‘farcito’ in uno spazio molto piccolo.

Infatti, se si allineato ogni molecola di DNA in una cellula end to end, il filo sarebbe sei piedi di lunghezza.

Il DNA si replica

Prima che una cellula possa dividersi e creare una nuova cellula, deve prima duplicare il suo DNA.

Questo processo è chiamato replicazione del DNA.,

Quando è il momento di replicarsi, i legami idrogeno che tengono insieme le coppie di basi si rompono, consentendo ai due filamenti di DNA di svolgersi e separarsi.

L’associazione di base specifica fornisce un modo per il DNA di fare copie esatte di se stesso. Ogni metà del DNA originale ha ancora una base attaccata alla sua spina dorsale di zucchero-fosfato.

Un nuovo filamento di DNA è costituito da un enzima chiamato DNA polimerasi. Legge il filo originale e abbina le basi complementari al filo originale.

(La spina dorsale zucchero-fosfato viene fornito con le nuove basi.,)

I nuovi filamenti si attaccano ad entrambi i lati del DNA originale, creando due doppie eliche di DNA identiche composte da un filamento originale e un nuovo. Si prega di notare che la spiegazione di cui sopra della replicazione del DNA è altamente semplificata.

Come viene usato il DNA

Tutti gli esseri viventi – piante, animali e umani – passano il DNA dai genitori alla prole sotto forma di cromosomi.

Nell’uomo, 23 cromosomi vengono trasmessi dalla madre e 23 cromosomi vengono trasmessi dal padre, dando al bambino 46 cromosomi.,

I cromosomi portano i geni dai genitori, ma non tutti i geni di un genitore vengono inviati insieme.

Per ogni bambino, diversi set di geni vengono trasmessi dai genitori, con conseguente DNA unico per ogni bambino. Ciò significa che anche se il codice genetico per tutti gli esseri umani è identico al 99,9%, nessuno ha lo stesso identico codice del DNA tranne nel caso di veri gemelli identici.

Sapendo questo, il DNA può essere utilizzato per identificare le persone in una varietà di situazioni. Questo campo è noto come scienza forense.,

Il DNA è spesso usato per risolvere i crimini identificando vittime e sospetti mentre allo stesso tempo esclude persone innocenti come possibili sospetti per un crimine.

Viene anche utilizzato per dimostrare o confutare i rapporti familiari, identificare le persone scomparse e identificare le vittime di catastrofi che non sono più fisicamente identificabili.,

E poiché il DNA può essere trovato in una varietà di tessuti e fluidi umani come capelli, urina, sangue, sperma, cellule della pelle, ossa, denti e saliva, aiuta notevolmente nell’identificazione quando altri metodi, come le impronte digitali e la struttura dei denti, non sono più utilizzabili.

Il campo medico utilizza anche il DNA. Ora che i medici capiscono almeno in parte come funziona il DNA, la medicina moderna ha fatto progressi nell’identificare le malattie e trovare cure.

Molte malattie, come la fibrosi cistica, sono malattie ereditarie, nel senso che vengono trasmesse dai genitori alla prole.,

Osservando il DNA di un individuo, i medici possono determinare quale sia la malattia o quanto sia suscettibile una persona o i loro figli ad avere una particolare malattia. I medici studiano anche come le cellule con DNA danneggiato si moltiplicano per aiutarli a trovare cure o trattamenti per malattie come il cancro e tumori.

Ma la conoscenza del DNA non è solo utilizzata negli esseri umani. Gli scienziati alimentari utilizzano le informazioni sul DNA per migliorare le colture e sviluppare nuove fonti di cibo.,

Gli allevatori di piante selezionano piante che producono alte rese di cibo, sono resistenti ai parassiti e tollerano gli stress ambientali meglio di varietà vegetali simili.

Questo è particolarmente importante nelle aree che hanno cattive condizioni di crescita e / o l’area ha una grande popolazione da sfamare. Tuttavia, c’è stato un crescente dibattito sul fatto che queste fonti alimentari geneticamente modificate siano sicure e salutari per il consumo umano

DNA Science Project

Costruire un modello di DNA

Per aiutare a capire ulteriormente come il DNA è strutturato, costruirne un modello., Questo è un modello semplificato del DNA, ma vi darà comunque l’idea generale di come gli zuccheri, i gruppi fosfatici e le basi si collegano tutti insieme per creare la famosa forma a doppia elica del DNA. Puoi creare un modello con una varietà di materiali. Ecco come si può fare con caramelle.

Che cosa avete bisogno:

• Rosso e nero hollow liquirizia bastoni
• Gummy bears
• String
• Stuzzicadenti
• Piccolo bianco marshmallows

Cosa fare:

1. Tagliare il rosso e nero liquirizia bastoni in un pollice strisce.,
2. Fai due lunghezze uguali di fili di liquirizia infilando i pezzi di liquirizia sulla corda, alternando i pezzi rossi e neri.
3. Riunisci quattro diversi colori di orsetti gommosi, i marshmallow e gli stuzzicadenti.
4. Coppia due colori degli orsi gommosi insieme e poi coppia altri due colori insieme. Ad esempio, le coppie gommose rosse e arancioni potrebbero essere accoppiate insieme e quelle verdi e gialle essere accoppiate insieme.
5. Prendi un orsetto gommoso e infilalo sullo stuzzicadenti., Infilare il marshmallow sullo stuzzicadenti in modo che sia al centro dello stuzzicadenti e vicino all’orso gommoso. Infilare l’orso gommoso complementare sullo stuzzicadenti in modo che sia vicino al marshmallow. Ora dovresti avere uno stuzzicadenti con un orso gommoso-marshmallow-gummy bear centrato su di esso.
6. Ripetere il passo cinque per rendere più gommosi bear-marshmallow stuzzicadenti, assicurandosi che gli orsi gommosi sono abbinati con i loro colori complementari. Fai tanti di questi stuzzicadenti come hai pezzi rossi su uno dei tuoi fili di liquirizia.,
7. Prendi un filo di liquirizia e inizia ad attaccare gli stuzzicadenti gommosi-marshmallow, collegando uno di questi stuzzicadenti a ciascuno dei pezzi rossi sul filo. Quindi, prendi il secondo filo di liquirizia e collegalo all’altro lato degli stuzzicadenti. Ancora una volta, collegare gli stuzzicadenti ai pezzi rossi di liquirizia. Si dovrebbe finire con una “scala” con i supporti di liquirizia rossa e nera che fanno i lati della scala e gli stuzzicadenti gommosi-marshmallow che fanno i gradini della scala.,
8. Tenere la scala caramelle e ruotare la parte superiore in senso antiorario per aggiungere colpi di scena alla scala.

Cosa è successo:

Hai appena realizzato un modello di caramelle di un filamento di DNA. La liquirizia rossa rappresenta lo zucchero desossiribosio, la liquirizia nera rappresenta i gruppi fosfatici e insieme rappresentano la spina dorsale zucchero-fosfato del DNA.

Gli orsetti gommosi rappresentano le basi che compongono il codice del DNA. I quattro colori differenti sono usati per rappresentare le quattro basi differenti trovate in DNA: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C)., Non importa nel tuo modello quanto di una base usi o dove è posizionata nel filo, ma è importante che le basi siano accoppiate correttamente: A con T e G con C. (Nel DNA reale l’ordine è importante in quanto determina quale tipo di organismo è e quanto funzionale sarà.)

Il marshmallow tra gli orsi gommosi rappresenta i legami idrogeno che collegano le basi. Questo è il punto in cui i filamenti di DNA si rompono durante la replicazione e dove il nuovo filamento si collega al filamento originale.,

Ruotare la scala in alto in senso antiorario dà al modello DNA la sua vera forma: una doppia elica destrorsa.

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