Tecnologia del DNA ricombinante
La tecnologia del DNA ricombinante rientra nelle tecniche utilizzate in biologia molecolare e/o genetica molecolare per manipolare molecole di acidi nucleici, fondamentalmente il DNA. Viene frequentemente sovrapposta al concetto generico di ingegneria genetica.
Essa fa uso di una vasta gamma di tecniche e molecole, ed utilizza largamente tre classi di enzimi:
- Le Dna polimerasi, enzimi capaci di aumentare la quantità di acidi nucleici in un campione biologico. Questo enzima, insieme a molecole di innesco (primers) permette di procedere con la reazione a catena della polimerasi (PCR), tecnica di laboratorio per ottenere milioni di copie di una stessa sequenza bersaglio in poco tempo.
- Le DNA ligasi, enzimi che permettono la formazione di un legame fosfodiesterico tra le molecole dello scheletro del DNA, ottenendo nuovi acidi nucleici con inserite sequenze differenti da quelle originarie;
- gli enzimi di restrizione che riconoscono e tagliano il DNA in siti specifici, spesso sequenze palindromiche, creando estremità sfalsate (o adesive) o estremità piatte.
La tecnologia sfrutta la capacità degli enzimi di restrizione di creare tagli in siti specifici, e quindi due o più molecole trattate con lo stesso enzima avranno lo stesso tipo di estremità, e inoltre di poter legare le stesse anche se provenienti da organismi diversi.
Questa potenzialità è stata sfruttata per clonare il DNA su larga scala, facendo uso di vettori ingegnerizzati, come BAC, YAC, cosmidi, batteriofagi, e quindi poter creare librerie di cloni che hanno permesso, nel corso degli anni, di fare studi approfonditi sui geni e sul genoma intero di molti organismi.
Inoltre è la tecnologia che sta alla base della terapia genica.
V · D · M | ||||||||
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Dogma centrale della biologia molecolare | ||||||||
Espressione genica |
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Sintesi proteica | mRNA · tRNA · Ribosoma · Splicing · Modificazione post traduzionale | |||||||
Tecniche | BioBrick · Clonaggio · PCR · Elettroforesi su gel di agarosio · Elettroforesi su gel di poliacrilammide · Southern blot · Northern blot · Western blot · Sequenziamento · Sequenziamento del DNA |
V · D · M | ||
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Materiale genetico | Nucleotidi · Basi azotate · Acidi nucleici (DNA · RNA) · Cromosomi · Genoma | |
Concetti chiave | Gene · Codice genetico · Allele · Locus · Ereditarietà genetica · Diversità genetica · Mutazione genetica · Variabilità genetica | |
Campi della genetica | Genetica formale · Genetica molecolare · Genetica delle popolazioni · Genomica · Genetica umana · Epigenetica | |
Genetisti | Gregor Mendel · Thomas Hunt Morgan · Ronald Fisher · Frederick Griffith · Erwin Chargaff · Barbara McClintock · James Watson · Francis Crick · Rosalind Franklin · Alec Jeffreys |