DNA E IL CODICE GENETICO

                    

Il codice genetico è l’insieme delle regole attraverso le quali viene tradotta l’informazione codificata nel materiale genetico. Questi, sono combinazioni di 3 nucleotidi, ciascuna delle quali corrisponde a un amminoacido. Le combinazioni di 3 nucleotidi si chiamano codoni o triplette. Il codice genetico si può esprimere sia come sequenza di codoni di DNA sia come sequenza di codoni di mRNA. I codoni di mRNA sono quelli che vengono “letti” per la sintesi delle proteine, ma dipendono dalla sequenza originaria presente nel DNA.

Il codice genetico ha alcune importanti caratteristiche:

• è ridondante: molti codoni sono sinonimi, cioè indicano lo stesso amminoacido.
• è non ambiguo: un amminoacido può essere codificato da più di una tripletta, ma ogni tripletta codifica sempre un solo amminoacido.
• è universale: ogni tripletta codifica sempre per un solo amminoacido in tutti gli organismi.

Le triplette sono 64, di queste 61 corrispondono ad un amminoacido mentre tre, indicate come codoni non senso o stop (UAA, UGA, UAG), non corrispondono ad alcun amminoacido.

Poiché gli amminoacidi che concorrono alla formazione delle proteine sono 20, essi in generale sono codificati da più di un codone, per questo  il codice genetico  viene detto degenerato degenerato.

Il codice genetico degli organismi, attraverso il quale gli acidi nucleici “comunicano” con le proteine, fu decifrato dai ricercatori Marshall Nirenberg e Gobind Khorana che, per questa scoperta, ottennero il premio Nobel nel 1968.

AMMINOACIDI:

CODONI O TRIPLETTE:

METIONINA AUG  

ALANINA GCU GCC GCA GCG  

ARGININA CGU CGC CGA CGG AGA AGG

ASPARAGINA AAU AAC  

ACIDO ASPARTICO GAU GAC  

ACIDO GLUTAMMICO GAA GAG  

CISTEINA UGU UGC  

GLUTAMMINA CAA CAG  

GLICINA GGU GGC GGA GGG  

ISTIDINA CAU CAC  

ISOLEUCINA AUU AUC AUA  

LEUCINA UUA UUG CUU CUC CUA CUG

LISINA AAA AAG  

FENILALANINA UUU UUC  

PROLINA CCU CCC CCA CCG  

SERINA UCU UCC UCA UCG AGU AGC

TRIPTOFANO UGG  

TREONINA ACU ACC ACA ACG  

TIROSINA UAU UAC  

VALINA GUU GUC GUA GUG  

STOP – CODONI NON SENSO UAA UGA UAG  

AMMINOACIDI E PROTEINE

Le proteine o protidi sono il componente principale di tutte le cellule dei viventi. Secondo alcune stime, nell'uomo ci sono circa 100.000 proteine diverse. Esse svolgono la maggior parte delle funzioni vitali: costituiscono infatti gli enzimi, che presiedono a tutte le trasformazioni chimiche delle cellule; svolgono diverse funzioni strutturali, sono responsabili del movimento e della contrazione muscolare, presiedono a tutti i fenomeni di trasporto (l'emoglobina trasporta l'ossigeno e l'anidride carbonica in tutti i distretti dell'organismo), e svolgono ruoli importantissimi nella difesa dell'organismo da agenti estranei.

Ma cosa sono esattamente le proteine? Come sono fatte? 

Una proteina è una catena costituita da molecole organiche di piccole dimensioni chiamate aminoacidi. Tutte le proteine conosciute sono formate dalla combinazione di soli 20 tipi di aminoacidi. Ogni aminoacido ha un atomo centrale di carbonio, che è conosciuto come carbonio alfa. All'atomo centrale sono legati un atomo di idrogeno, un gruppo amminico (NH2), un gruppo carbossilico (COOH) e una catena laterale. E' la catena laterale che distingue un aminoacido da un altro. Le catene laterali possono essere semplici come un atomo di idrogeno o complicate come due anelli di carbonio.

In una proteina, gli aminoacidi sono legati attraverso un legame, detto  legame peptidico. Le combinazioni pressoché infinite in cui si possono allineare gli aminoacidi e la forma contribuiscono a spiegare la grande diversità di compiti svolti dalle proteine negli organismi viventi.

Sono definiti essenziali quegli aminoacidi che l'organismo umano non riesce a sintetizzare in quantità sufficiente a far fronte ai propri bisogni.

Per l'adulto sono otto e più precisamente: fenilalanina, isoleucina, lisina, leucina, metionina, treonina, triptofano e valina.

Durante il periodo dell'accrescimento agli otto ricordati ne va aggiunto un nono, l'istidina. In questo periodo della vita le richieste di tale aminoacido sono infatti più elevate della capacità di sintesi endogena.

Aminoacidi essenziali nella dieta

La dieta di un individuo dovrebbe fornire tutti gli aminoacidi essenziali.

In natura esistono alimenti che contengono quantitativi sufficienti di tutti gli aminoacidi essenziali. Si parla in questo caso di proteine nobili o complete, generalmente presenti in carni, uova, pesce e latticini.

Alcuni cibi si caratterizzano invece per una deficienza "assoluta" o "relativa" di aminoacidi essenziali. Si parla in questo caso di proteine incomplete, generalmente presenti negli alimenti di origine vegetale.

Le proteine dei cereali, ad esempio, hanno deficienza relativa in alcuni aminoacidi,come lisina e triptofano.

I legumi, alimenti vegetali ricchissimi di proteine, contengono buone quantità di lisina ma sono carenti in metionina.

Anche carne, latticini e uova contengono un aminoacido limitante (generalmente metionina o triptofano). La sua concentrazione raggiunge tuttavia livelli sufficienti per garantire l'ottimale svolgimento della sintesi proteica.

Un'integrazione di cereali e legumi, in quantità opportuna, costituisce un complesso proteico ben equilibrato in grado di coprire il fabbisogno di aminoacidi essenziali.