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| Severo Ochoa |
Il biochimico di origine spagnola Severo Ochoa aveva
sviluppato (premio nobel per la medicina 1959) un metodo per
sintetizzare un lungo filamento di DNA mediante l'unione di
nucleotidi; con questo metodo aveva creato un filamento di RNA in
provetta costituita da una sola base azotata, l'uracile, denominando
così il filamento “poli-U”.
Così due scienziati, il biochimico statunitense
Marshall Warren Nirenberg e il tedesco Heinrich Matthaei, nel
1961,
prepararono 20 provette contenenti ciascuna ribosomi, ATP, enzimi e
amminoacidi, ognuno dei quali, e uno solo, era marcato
radioattivamente. In 19 provette non si produsse nessun polipeptide,
ma nella restante, in cui era presente la fenilalanina radioattiva,
si formarono catene polipeptidiche UUU.
Esperimenti simili furono fatti nel corso del tempo da
altri scienziati, cosicchè furono decifrati tutti i possibili codoni
del RNA messaggero. Delle 64 combinazioni possibili di triplette, 3
sono segnali di arresto, mentre le restanti 61 codificano gli
amminoacidi corrispondenti.
Ma come mai esistono 64 combinazioni possibili per
codificare i venti amminoacidi?
Gli scienziati ebbero identificato l'mRNA come la copia
di lavoro delle istruzioni genetiche che il DNA doveva eseguire per
fabbricare le proteine, ma si chiesero anche come il DNA potesse
codificarle. Le proteine contengono 20 amminoacidi differenti
disposti linearmente, mentre il DNA e l'RNA contengono ciascuno 4
nucleotidi disposti linearmente in sequenze differenti. Se ciascun
nucleotide codificasse un singolo amminoacido, allora le 4 basi
azotate corrisponderebbero solamente a 4 amminoacidi. Se una sequenza
di due nucleotidi codificasse invece un amminoacido, ci sarebbero 42
possibilità di risoluzione, ma gli amminoacidi sono ben 20. Perciò,
si arrivò a scoprire che ad una sequenza di tre nucleotidi,
corrispondeva un amminoacido, ottenendo 43 possibilità di
risoluzione, cioè 64. Ogni sequenza (tripletta) è definita codone.
Quando un
amminoacido è decodificato da 4 triplette che differiscono solamente
per l'ultimo nucleotide, il codice è detto degenerato.
Il
codice genetico è identico per tutti gli esseri viventi sul pianeta
terra, nel senso che se prendessimo una tripletta nucleotidica, essa
traduce un amminoacido che è identico nell'uomo, ma anche in un
fungo, oppure in un lichene...
L'unica eccezione sono i mitocondri, i quali contengono
un proprio DNA, indipendente da quello nucleare, che viene trascritto
in mRNA, sintetizzando proteine mitocondriali particolari.
