In questo articolo cerchiamo di capire che cos’è il DNA, come funziona, come si utilizza e in quali campi, il tutto spiegato semplicemente ai bambini della scuola primaria.

Vediamo chi lo ha scoperto e studiato e perché la sua scoperta è stata una scoperta fondamentale per la scienza.

La maniera più semplice per cominciare è quella di pensare alle lettere dell’alfabeto che, in genere da sole non hanno alcun significato, ma se messe insieme formano una parola, queste parole formano delle frasi e queste frasi, se messe insieme a loro volta, raccontano di noi, di come siamo fatti. È una maniera semplice per comiciare a capire, ma partiamo da questo concetto per cercare di spiegare di cosa si tratta.

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In seguito troverai una ricerca dettagliata del DNA spiegato ai bambini della scuola primaria. Fai riferimento all’indice dei contenuti qui sotto per passare velocemente alla parte desiderata.

Indice dei contenuti

Che cos’è il DNA

Il DNA è presente in tutti gli organismi viventi, dagli animali alle piante fino ai batteri e si trova in ogni più piccola cellula del nostro corpo. Il DNA, che è l’acronimo di Deoxyribonucleic Acid, ovvero  acido desossiribonucleico, viene definito il “grande libro della vita”.

Per quale motivo? Perché questa straordinaria molecola contiene tutte le informazioni che ci riguardano, è come un voluminoso libro di testo, un’enciclopedia del nostro corpo, che ne racchiude tutti i dati e tutti i segreti.

Il DNA infatti contiene tutte le informazioni per definire le nostre caratteristiche più evidenti come la struttura del nostro corpo, il colore degli occhi, quello dei capelli, eccetera. È anche pieno di precisissime indicazioni su come far lavorare il nostro organismo grazie a quelle macchine complicate ed efficientissime che sono le nostre cellule.

Cos’e una cellula? La cellula è una particella vivente; questo significa che essa nasce, si nutre, cresce, si riproduce e infine muore, proprio come gli altri organismi viventi. Tutti gli esseri viventi sono formati da una o più cellule, il nostro corpo contiene 210, ognuna di esse con un compito diverso, ma tutte ricevono istruzioni dettagliate su cosa fare proprio da DNA.

Come è fatto il DNA?

Il DNA ha una forma specifica detta a doppia elica.

È composto da due filamenti a forma di elica, uniti l’uno all’altro dalle cosiddette basi azotate, i cui nomi sono adenina (A), citosina (C), guanina (G) e timina (T). Queste 4 basi costituiscono l’alfabeto con cui è scritto il libro del DNA.L’alfabeto che utilizziamo noi va dall’A alla Z e di lettere ne ha un bel po’, l’alfabeto usato dal DNA, invece, comprende solo 4 lettere: A-C-T-G.

com'è fatto il dna, struttura

I Geni

Un gene è una porzione di DNA che contiene specifiche sequenze di A-C-G-T e che fornisce le indicazioni per creare un preciso prodotto cellulare, come ad esempio una proteina, ossia una sostanza organica a struttura complessa e importantissima per il nostro corpo che compone i muscoli, la pelle, le ossa, i capelli produce ormoni ed enzimi, forma gli anticorpi e trasporta l’ossigeno attraverso il sangue.

Insomma se il DNA è il libro, il gene è il paragrafo che contiene tutte le informazioni per far svolgere un particolare processo in un essere vivente, animale o vegetale. L’informazione contenuta nei geni verrà poi trasformata in azioni concrete da veri e propri “operai” che, a partire dalle istruzioni impartite, realizzeranno un prodotto finito e funzionante, esattamente come in una efficacissima catena di montaggio.

Dove si trova il DNA?

Si trova nelle nostre cellule. La maggior parte del DNA si trova rinchiuso dentro a una specifica parte della cellula che si chiama nucleo. Una cellula è molto piccola, se disegni un piccolo punto sul tuo dito con un penarello, questo punto coprirebbe circa un migliaio di cellule. Il nucleo è ancora più piccolo e il DNA deve attorcigliarsi su se stesso per starci dentro!

Immaginate che il nucleo sia il cervello della cellula, quella parte che dirige tutte le sue funzioni. Il nucleo riceve però le istruzioni dal DNA che è il “libretto di istruzioni”!

Nelle cellule umane, il DNA si trova diviso in 46 strutture che si chiamano cromosomi. Nelle cellule sessuali, che sono la cellula uovo e lo spermatozoo, i cromosomi sono invece solo 23: torneranno a essere 46 dopo essere stati fecondati. Il numero di cromosomi varia della specie, come abbiamo visto, gli esseri umani ne hanno 46i, le scimmie 48, i cani 78, i gatti 38, le zanzare 8 e i cavolfiori 18.

disegno cellula, nucleo, cromosoma e dna

Quando è stato scoperto il DNA

La scoperta del DNA avviene nel 1953 ad opera di James Watson e Francis Crick, due studiosi americani. Sia Crick che Watson avevano personalità forti. Crick era estroverso e chiassoso. Watson era considerato più riservato, ma arrogante. Hanno subito capito che avevano la stessa passione per la struttura del DNA. Entrambi avevano idee simili e nonostante avessero personalità molto diverse, sono diventati buoni amici.

scoperta del dna

Essi scoprirono la struttura del DNA. All’inizio degli anni ’50, gli scienziati avevano imparato molto sulla genetica, ma ancora non capivano veramente la struttura della molecola del DNA.
Nel 1944 gli studiosi giunsero definitivamente alla conclusione che il DNA è la molecola che trasmette l’informazione genetica da un organismo all’altro.
Il merito di Watson e Crick fu quello di scoprire la struttura “a doppia elica” del DNA: due lunghi filamenti di molecole, i nucleotidi, avvolti a spirale. Ci vollero comunque ancora parecchi anni di lavoro per capire come dalla semplice alternanza di quattro molecole base, l’organismo decodifichi le informazioni per sintetizzare tutte le proteine necessarie.

Oggi le nostre conoscenze sulla struttura del DNA umano sono tante, ma non sono ancora tutte.
Grazie a questi studi continui si è potuto capire l’origine di alcune malattie e si stanno mettendo a punto nuove strategie per sconfiggerle, come ad esempio nello studio dei vaccini.

Importanza della scoperta del DNA nella medicina moderna

Cerchiamo di capire un po’ meglio quali siano alcuni dei grandi meriti di questa scoperta.
Troviamo altre applicazioni di questa scoperta, inoltre, nel campo della medicina legale e nei test di paternità.

In campo medico, le nuove conoscenze sul DNA hanno permesso il consolidarsi di una nuova dimensione molecolare della medicina, in particolare di un settore definito come “Medicina Predittiva” ovvero una medicina, che basandosi sulle informazioni genetiche di un individuo, possa anticipare il rischio di sviluppare una determinata patologia durante il corso della vita.
Si possono anche studiare i meccanismi dell’ereditarietà di alcune malattie, ovvero quelle che possiamo ereditare appunto dai nostri genitori, nella speranza di prevenirle o curarle per tempo.
Prevenire  l’insorgere di una malattia è sempre meglio che curarla!

Nella medicina legale

La medicina legale, si occupa dei rapporti tra medicina e legge.
Da alcuni anni l’analisi del DNA è entrata nelle investigazioni e nei processi, sia civili che penali.

Pensate alle indagini circa l’accertamento della paternità di un individuo, a quelle relative all’identificazione di resti umani ritrovati o alle indagini penali su reperti biologici rinvenuti sulla scena di un crimine. In tanti film polizieschi avrete sentito la famosa frase: “facciamo il test del DNA”. Bene adesso sapete che grazie al DNA è possibile identificare una persona semplicemente analizzando un singolo capello, o un pelo, o una qualsiasi micro traccia organica anche non visibile ad occhio nudo. L’esito del test del DNA non rivela certamente dove vive la persona a cui appartiene e individuarla può essere un lavoro molto difficile, ma una volta trovata, non avrà scampo!

In un noto caso di cronaca di non molti anni fa,  è stato possibile risalire alla persona a cui apparteneva la traccia organica, che era stata ritrovata sul corpo della vittima, grazie alla comparazione del DNA rinvenuto sulla vittima con quello di migliaia e migliaia di persone che  si sono sottoposte all’esame del loro DNA. Questa operazione è durata alcuni anni ma ha dato i suoi frutti, alla fine la persona alla fine è stata identificata.

Al fine di rendere questo compito meno gravoso per gli investigatori è stata creata una Banca Dati del DNA. In Italia, e in molti altri paesi nel mondo, è stata istituita una banca dati che contiene i DNA di determinati soggetti che hanno avuto problemi con la legge, precedenti penali, criminali, ma non solo.

Ogni qualvolta sia necessario ricostruire l’identità di qualcuno attraverso l’esame del DNA l’autorità giudiziaria effettua dei controlli presso la banca dati del DNA nella speranza di trovare una corrispondenza. Ricordiamoci che la banca dati non contiene il DNA di tutta la popolazione ma solo di alcuni individui.

CURIOSITÀ SUL DNA

Una cellula con 46 cromosomi può contare  6 miliardi di basi azotate. Questo significa che ogni cellula contiene al suo interno circa due metri di DNA racchiusi in uno spazio microscopico. Se mettessimo in fila il DNA contenuto in tutte le cellule dell’organismo di un solo uomo, questo incredibile filamento sarebbe lungo tre miliardi di miliardi di metri!

Ciascuno di noi ha nel proprio corpo abbastanza DNA per collegare la Terra al sole (che dista da noi 150 milioni di km) più di 300 volte! O, se preferite, avvolgere l’Equatore della Terra due milioni e mezzo di volte!

La prova del DNA usata nelle aule di giustizia. Il padre fondatore della prova del DNA è l’inglese Alec Jeffreys che nel 1985 descrive per la prima volta l’impronta genetica attraverso la tecnica degli RFLP, una tecnica di laboratorio che mette a confronto le varie molecole di DNA e le distingue l’una dall’altra. Dopo un solo anno da questa scoperta in Inghilterra viene usata per la prima volta la prova del DNA per scagionare un innocente accusato dell’omicidio di due ragazze. Con le analisi del DNA è stato possibile dimostrare che il presunto colpevole non era presente sulla scena del crimine.

In Italia, la prova del DNA fu usata ufficialmente per la prima volta nel 1987. 

Come si effettua un test del DNA

Chiunque può fare volontariamente un test del DNA. Tra le ragioni più comuni che possono spingere qualcuno a fare un test del DNA vi è quella di controllare e analizzare i geni portatori di malattie o di patologie. Le malattie genetiche sono moltissime e l’analisi del DNA, in alcuni casi, permette di vederle facilmente e cercare di combatterle o guarirle, in alcuni casi.

La raccolta del DNA può consistere in un campione di saliva oppure una raccolta di cellule dell’interno della guancia con una specie di cotton-fioc, da sigillare poi in una fialetta sterile, che verrà spedita ad un laboratorio per le analisi.

Il costo di un test in laboratorio può andare dai 300 ai 1000 euro, in base alla complessità della procedura.

DNA E CIBO

Anche il cibo può essere sottoposto all’esame del DNA.  Per quale motivo? Ad esempio viene analizzato per capire se una mozzarella sia davvero di bufala piuttosto che di mucca o se il tonno sia davvero tale.

Questo è reso possibile dal fatto che il DNA rimane integro, in parte, anche dopo la cottura. Esiste un database mondiale che riporta tutti i dati relativi alla frequenza del DNA presente in cibi di origine animale o vegetale.

Si usa anche per personalizzare delle diete, perché un alimento può avere effetti diversi su persone diverse. Quindi il test genetico consente di studiare un piano alimentare personalizzato sulla base delle diverse caratteristiche e predisposizioni di ciascun individuo.

IL DNA nei gemelli

I gemelli monozigoti ( ovvero che nascono dallo stesso ovulo ) sono caratterizzati dal fatto che si sono originati da un’unica cellula e per questo condividono anche il loro DNA.

Quindi uguali come aspetto, l’unica differenza che avranno saranno le impronte digitali, perché queste si formano in modo casuale.

COME EREDITIAMO IL DNA DAI NOSTRI GENITORI?

La struttura del DNA, la molecola che trasmette le informazioni genetiche di generazione in generazione, come sappiamo l’abbiamo tutti, ma ogni individuo presenta nel proprio DNA uno specifico codice che definisce la sua impronta genetica, come una carta d’identità.

Ogni individuo è costituito da metà patrimonio genetico (23 cromosomi) ricevuto del padre biologico e da metà patrimonio genetico (23 cromosomi) ricevuto della madre biologica. Per questo assomigliamo ai nostri genitori!