Geni e cromosomi

I geni sono i codici chimici che controllano tutto il funzionamento del corpo, com’è fatto e come si presenta. Nell’organismo vi sono più di 20.000 geni diversi. Ogni cellula del corpo umano possiede una copia di ciascun gene.

Le cellule sono i microscopici mattoni che compongono il nostro corpo. Ogni organo è formato da molti tipi diversi di cellule. Per esempio, ci sono cellule nervose nel cervello, cellule epatiche nel fegato e cellule nello stomaco che producono l’acido gastrico. Il modo in cui ogni cellula cresce e funziona è controllato dai geni.

Alcune caratteristiche dell’organismo sono controllate solo da un gene. Ma la maggior parte, per esempio l’altezza e il peso, è controllata da molti geni che operano insieme.

Di che cosa sono fatti i geni?

I geni sono composti di DNA, una lunghissima catena chimica arrotolata a spirale simile a una scala a chiocciola. I milioni di gradini sulla scala compongono il codice genetico.

Struttura del DNA

Il DNA è il materiale genetico cellulare, contenuto nei cromosomi dentro il nucleo cellulare e i mitocondri. Fatta eccezione per alcune cellule (per esempio, spermatozoi e cellule uovo e globuli rossi), il nucleo cellulare contiene 23 paia di cromosomi. Un cromosoma contiene molti geni. Un gene è un segmento di DNA che fornisce il codice per costruire una molecola di RNA o di una proteina. La molecola del DNA è una lunga spirale a doppia elica che ricorda una scala a chiocciola. In esso, due filamenti, composti da zucchero (desossiribosio) e molecole di fosfato, sono collegati da coppie di quattro molecole chiamate basi, che formano i gradini della scala. Nei passi, l'adenina è associata alla timina e la guanina è associata alla citosina. Ogni coppia di basi è tenuta insieme da un legame idrogeno. Un gene è costituito da una sequenza di basi. Sequenze di tre basi codificano per un aminoacido (gli aminoacidi sono i blocchi costitutivi delle proteine) o altre informazioni.

I cromosomi sono le strutture che contengono i geni; si trovano all’interno di ogni cellula. Ciascun cromosoma è una lunga fila di DNA contenente centinaia di geni, tutti collegati assieme. Le cellule contengono 46 cromosomi organizzati in 23 coppie. In ogni coppia, uno dei cromosomi viene trasmesso dalla madre e l’altro dal padre. Ciò significa che metà dei cromosomi (e metà dei geni) derivano da ognuno dei genitori.

Una malattia genetica è una patologia medica causata da un problema nei geni o nei cromosomi.

Al momento del concepimento, un ovulo della madre e uno spermatozoo del padre si fondono in un’unica cellula, che si suddivide a sua volta in due cellule. Queste 2 cellule si suddividono poi in 4, le 4 in 8 e così via fino a formare un feto di miliardi e miliardi di cellule.

Ogni volta che le cellule si dividono, devono creare copie esatte di ciascun cromosoma con tutte le migliaia di geni. Di norma le copie risultano giuste, ma talvolta si verifica un errore. L’errore può essere:

• Una mutazione

• Un’anomalia cromosomica

Una mutazione è un errore nella copiatura di un singolo gene. Una mutazione in uno spermatozoo negli uomini o in un ovulo nelle donne può essere trasmessa alla prole. Una mutazione in qualsiasi altro tipo di cellula può causare problemi, ma non si trasmette alla prole. Le mutazioni possono essere:

• Nocive: Molte mutazioni causano problemi

• Utili: Raramente, una mutazione ha un effetto positivo, come rendere meno probabile una particolare infezione

• Né nociva né utile: La maggior parte dei soggetti possiede almeno 100 geni con mutazioni che non sembrano avere effetto

• Sia nocive che utili: Per esempio, la mutazione che causa l’anemia falciforme contribuisce anche a proteggere contro la malaria

Un’anomalia cromosomica è un errore di copiatura di un intero cromosoma o di una grossa porzione di un cromosoma. Il risultato potrebbe essere:

• Una copia supplementare di un cromosoma

• Una parte di un cromosoma si incastra in un altro

• Assenza di parte di un cromosoma

• Parte di un cromosoma viene copiata troppe volte

Le anomalie cromosomiche sono quasi sempre negative. Molte provocano l’aborto spontaneo (ovvero la perdita del bambino prima di 20 settimane di gestazione). Un’anomalia cromosomica comune non letale è la sindrome di Down.

Spesso i medici non conoscono la causa di un disturbo genetico. Ma talvolta sono causati da:

• Radiazioni

• Alcune sostanze chimiche

• Determinati farmaci