Gli acidi nucleici sono grandi molecole (macromolecole) biologiche, che hanno lo scopo di immagazzinare e trasportare l’informazione genetica, fondamentale per la sintesi di tutte le proteine del nostro organismo. Per via del ruolo chiave nella sopravvivenza e nel corretto sviluppo della vita, gli acidi nucleici si possono trovare in tutti gli organismi, dai più semplici ai più complessi.
Il merito della scoperta degli acidi nucleici, avvenuta nel 1869, spetta al medico e biologo svizzero Johan Friedrich Miescher che, studiando il nucleo dei leucociti evidenziò la presenza un composto chimico ricco di fosfato (un derivato dell’acido fosforico, da cui la definizione di acidi) che egli denominò nucleina.
Gli studi di Miescher rappresentarono una tappa cruciale nel campo della biologia molecolare e delle genetica, e culminarono, nel 1953, con l’individuazione della struttura del DNA da parte di James Watson e Francis Crick.
Al livello strutturale gli acidi nucleici sono composti da lunghe catene di unità più piccole, i nucleotidi, composti a loro volta da uno zucchero, dal fosfato e da un composto organico chiamato base azotata.
Le 5 base azotate esistenti rappresentano le lettere dell’alfabeto con il quale sono scritte tutte le informazioni genetiche:
l'adenina (A), la timina (T), la citosina (C), la guanina (G), l'uracile (U)
Gli acidi nucleici si dividono in due categorie, che hanno compiti differenti:
- Il DNA: l'acido desossiribonucleico, è l’acido nucleico che contiene tutte le informazioni genetiche (patrimonio genetico) del nostro organismo ed è “scritto” utilizzando le basi azotate A, T, C e G; lo possiamo considerare come il nostro manuale di istruzioni, in cui è scritto come assemblare qualsiasi proteina di cui abbiamo necessità. Il DNA è organizzato nella famosa forma a “doppia elica” ed è presente in ogni cellula del nostro organismo, dove si trova “arrotolato” nel nucleo. La molecola di DNA è estremamente lunga ed estremamente stabile, basti pensare che “srotolando” il DNA presente in una sola cellula del nostro organismo, questo raggiungerebbe la lunghezza di circa 2 metri; per quanto riguarda la stabilità un esempio di quanto questa molecola sia resistente è dato dal fatto che i paleontologi possono studiare senza grossi problemi molecole di DNA vecchie di milioni di anni, appartenute, per esempio, ai dinosauri.
- L’RNA: l'acido ribonucleico, è l’acido nucleico che funge da ponte tra l’informazione genetica contenuta nel nostro DNA e la produzione delle proteine ed è “scritto” utilizzando le basi azotate A, U, C e G. l’RNA più importante è l’RNA messaggero. In pratica possiamo considerare l’mRNA come un riassunto di una piccolissima parte del DNA che viene letto da appositi macchinari molecolari (i ribosomi), che poi, seguendo le istruzioni, costriscono le proteine del nostro organismo. A differenza del DNA, gli mRNA sono molecole composte da un singolo filamento, molto più piccole e molto più fragili, vengono prodotte continuamente e, una volta prodotte, riescono a “sopravvivere” nelle nostre cellule per poco tempo (ore, massimo giorni), per poi sparire.