Il DNA è costituito da due eliche appaiate (doppia elica). L’appaiamento è assicurato da legami idrogeno che si stabiliscono tra le basi azotate che si fronteggiano all’interno della doppia elica. Poichè il diametro della doppia elica è costante, gli appaiamenti fra basi sono fissi: adenina (A) con timina (T) e citosina (C) con guanina (G)
(vedi anche http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=3088 ).
Ciò ha come conseguenza che, nella doppia elica di DNA, il numero di basi puriniche (A e G) sia uguale al numero di basi pirimidiniche (C e T). Al contrario, il contenuto di (A+T) differisce da quello di (C+G) (vedi figura).
Il risultato del rapporto (A+T)/(C+G) è dunque variabile e caratteristico per ogni specie ed è per questo spesso utilizzato per aiutare nella classificazione degli organismi.
Se il contenuto di C+G tipico del DNA di una cellula è sensibilmente diverso da quello del DNA virale infettante, la massiccia presenza di molecole di quest’ultimo durante un’infezione può portare ad un’alterazione del contenuto totale di C+G nella cellula. Per esempio, poniamo che il rapporto (A+T)/(C+G) del DNA cellulare sia 1.6 e che quello tipico del DNA virale sia 0.5, la presenza di una popolazione mista di molecole di DNA (miliardi di particelle virali più il DNA cellulare) durante il processo infettivo potrebbe produrre un rapporto totale (A+T)/(C+G) pari a 1.5 (cioè intermedio fra 1.6 e 0.5, ma sensibilmente più simile a quello del DNA cellulare originario dato che il contenuto di DNA di una cellula umana è decine di migliaia di volte superiore a quello medio di un virus).
Un secondo fattore di cui tener conto è l’esistenza all’interno della cellula di una riserva di basi azotate e di nucleotidi liberi. Essi costituiscono una riserva di “materiali da costruzione” per DNA ed RNA nonchè, nel caso di adenosina trifosfato (ATP) e guanosina trifosfato (GTP), la principale fonte d’energia per la cellula.
Un’infezione virale sconvolge totalmente il metabolismo cellulare, asservendolo ad un unico scopo: la replicazione delle particelle virali (vedi anche http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=4930).
Questo sconvolgimento delle funzioni cellulari spesso si ripercuote anche sulle proteine incaricate di produrre o distruggere basi azotate e nucleotidi. Il risultato è un’alterazione della quantità e della tipologia dei nucleotidi presenti nella normale riserva cellulare. Un fenomeno di questo tipo è stato per esempio descritto a proposito del metabolismo delle purine in linfociti infettati da HIV.
Per chi ne volesse sapere di più su questo esempio:
Tabucchi et al. (1996) Biomed. Pharmacother. 50, 158-162 (in inglese)
e più in generale:
Genetica, Edizioni Clup, pag. 212-216 (in italiano)