Il vero codice genetico

Il codice genetico è formato da 64 combinazioni di codoni e loro
corrispondenti amminoacidi.

L’aver identificato l’mRNA come la copia di lavoro delle istruzioni genetiche non aveva ancora risolto il problema di come queste istruzioni siano codificate nel DNA. Le proteine contengono ciascuno solo quattro diversi nucleotidi. Non si sa come questi nucleotidi costituivano un codice genetico per gli amminoacidi.

Un codice è un sistema di segnali o di simboli ai quali viene attribuito un significato preciso allo scopo di tramettere un messaggio.

Il messaggio contenuto nel DNA deve essere decodificato per sintetizzare una determinata proteina. Gli scienziati affrontarono il problema con gli stessi metodi che i crittografi usano per decifrare i codici.

Ogni amminoacido deve essere determinato da almeno tre nucleotidi in sequenza.

Ogni combinazione è costituita da una sequenza di tre nucleotidi (tripletta) e viene chiamata codone.

Gli scienziati che eseguirono i primi e fondamentali esperimenti per decifrare il codice furono M. Nirenberg e H. Matthaei.

L’RNA messaggero si dimostrò lo strumento più idoneo a decifrare il codice. Nirenberg prese estratti cellulari di E. coli a cui aggiunge amminoacidi marcati radioattivamente e campioni di RNA prelevati da diversi organismi. Tutti i campioni di RNA stimolavano la sintesi proteica e la quantità di proteine radioattive prodotte erano piccole, ma misurabili. I dispositivi cellulari producevano proteine anche quando gli “ordini” ricevuti dall’RNA provenivano da organismi “estranei”.

Nirenberg e Matthaei provarono poi ha inserire un RNA artificiale: se gli estratti cellulari di E. coli potevano leggere un messaggio estraneo e tradurlo in proteine, essi avrebbero forse potuto leggere anche un messaggio del tutto inventato dagli scienziati stessi.

I codoni ai quali corrisponde lo stesso amminoacido spesso differiscono solo per il terzo nucleotide, e il codice viene per questo detto degenerato.

Il codice genetico è identico praticamente in tutti gli organismi, da E. coli a Homo sapiens.

Il codice genetico si è evoluto in tempi assai remoti, è rimasto inalterato e rappresenta l’unità di base di tutti gli essere viventi.

Sono state trovate alcune eccezioni al codice appena descritto. La maggior parte di esse riguarda i mitocondri; questi organuli cellulari contengono un proprio DNA, indipendente da quello nucleare, che viene trascritto nell’mRNA per la sintesi di alcune proteine mitocondriali.