Adoro le animazioni in computer grafica, spesso sono capaci di spiegare un processo biologico molto meglio di quanto non facciano i libri di testo. Guardate cosa ho trovato su Youtube: in sette minuti di video potrete imparare come una cellula riesca a realizzare le proteine che le servono partendo dalle istruzioni genetiche scritte nel DNA. Siccome l’audio è in inglese, ho comunque aggiunto una breve spiegazione più sotto.
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Superavvolgimento del DNA
Viene qui spiegato come una molecola lunga 1-2 metri come il DNA riesca a stare all’interno dei nuclei delle nostre cellule, delle dimensioni di pochi micrometri. Tutto parte dall’intervento di proteine speciali chiamate istoni (in blu), sui quali il DNA si avvolge formando strutture chiamate nucleosomi; successivamente, gli istoni si raggruppano tra di loro e si ottiene una fibra chiamata cromatina; infine, anche questa fibra si ripiega su se stessa fino a formare i cromosomi che tutti conosciamo. I cromosomi non sono sempre presenti, si formano soltanto quando la cellula si divide ed è quindi necessario suddividere perfettamente il materiale genetico tra le due cellule figlie.
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Replicazione del DNA
Quando la cellula si divide deve duplicare il proprio DNA. Lo fa grazie all’enzima elicasi (in azzurro) che svolge la doppia elica del DNA permettendo ai due filamenti di essere copiati dalle DNA polimerasi; si può notare come un filamento venga copiato velocemente, mentre per l’altro è richiesto un procedimento più laborioso, in quanto deve essere copiato per così dire all’indietro. In questo secondo caso vengono copiati piccoli pezzetti di DNA che vengono poi legati insieme: sono i frammenti di Okazaki.
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Trascrizione da DNA a RNA
In questa bellissima animazione si può vedere come le istruzioni contenute nel DNA vengano lette dalla RNA polimerasi. Una volta formatasi la macchina trascrizionale a monte del gene, l’RNA polimerasi può iniziare a correre lungo il DNA leggendo uno dei due filamenti: la molecola gialla che viene prodotta è molto simile al DNA, ma ha un solo filamento. Si chiama RNA messaggero, e avrà una sequenza complementare a quella contenuta nel gene. I mattoncini gialli che entrano nell’enzima in azione sono i nucleotidi A, C, G e U: quest’ultimo si trova solo nell’RNA ed è molto simile alla T presente invece nel DNA. Questo processo si chiama trascrizione e sta avvenendo in questo momento in tutte le cellule del nostro corpo.
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Traduzione da RNA a proteina
Per poter essere tradotto in proteina, l’RNA messaggero esce dal nucleo dove è stato sintetizzato e viene quindi riconosciuto da un complesso chiamato ribosoma (in azzurro). Le molecole verdi che si vedono sono gli RNA transfer (o tRNA): ognuna di esse porta un aminoacido (in rosso) che può essere aggiunto alla catena di proteina nascente. I vari tRNA hanno una sequenza di tre lettere che riconosce una tripletta precisa sull’RNA (i codoni); scorrendo l’RNA messaggero tre lettere alla volta, il ribosoma preleva dai tRNA che si appaiano gli aminoacidi corretti e li lega uno all’altro fino a formare la lunga catena rossa che darà origine alla proteina (in questo caso è l’emoglobina).
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