Contenuto
- DNA in ingegneria genetica
- Generazione di DNA ricombinante
- rDNA e ingegneria genetica
- Ragioni per manipolare il DNA
L'ingegneria genetica è un'area della biologia molecolare che prevede la manipolazione della struttura del materiale genetico, noto anche come acido desossiribonucleicico o DNA. Il DNA ricombinante, chiamato anche rDNA, è un filamento di DNA che è stato manipolato dagli scienziati. L'ingegneria genetica e l'rDNA vanno di pari passo; l'ingegneria genetica sarebbe impossibile senza l'uso dell'rDNA.
DNA in ingegneria genetica
Il DNA è una molecola a doppio filamento che contiene geni, regioni non codificanti e regioni regolatrici dei geni. I geni sono unità ereditarie che codificano per le proteine e definiscono le caratteristiche degli organismi. In altre parole, i geni ti rendono diverso dagli altri organismi viventi e dalle altre persone; i geni e il DNA ti rendono unico. Gli scienziati usano il DNA per produrre rDNA in laboratorio. Gli scienziati non possono generare DNA, quindi devono utilizzare DNA naturale di diversi organismi per produrre l'rDNA. La tecnologia del DNA ricombinante consente agli scienziati di unire il DNA da due fonti: il DNA umano con il DNA batterico per produrre le proteine risultanti nelle colture cellulari.
Generazione di DNA ricombinante
"Biologia cellulare molecolare", di H. Lodish et al., Definisce l'rDNA come una molecola di DNA che si forma unendo frammenti di DNA provenienti da fonti diverse. L'rDNA è prodotto tagliando il DNA con enzimi, chiamati enzimi di restrizione, che possono tagliare il DNA in una sequenza specifica. Il DNA tagliato può essere unito con un altro DNA, tagliato con lo stesso enzima, usando un altro enzima, chiamato DNA ligasi. Più comunemente, l'rDNA viene clonato in un plasmide e trasformato in una cellula di E. coli. E. coli moltiplicherà il plasmide e l'rDNA in esso o produrrà la proteina codificata dall'rDNA.
rDNA e ingegneria genetica
Le prime molecole di rDNA furono generate nel 1973 da Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang e Stanley Cohen della Stanford University e della University of California San Francisco. Questa è considerata la nascita dell'ingegneria genetica, secondo "Biologia cellulare e molecolare", scritta da Gerald Karp. rDNA è lo strumento più importante utilizzato dagli ingegneri genetici. Senza rDNA non ci sarebbe ingegneria genetica.
Ragioni per manipolare il DNA
La manipolazione del DNA e la generazione di rDNA hanno diverse applicazioni. I geni nel DNA codificano proteine che hanno diverse funzioni nel nostro corpo. Con l'uso di rDNA, gli scienziati possono produrre proteine in laboratorio. Ad esempio, molti vaccini, insulina umana e ormoni della crescita sono prodotti in laboratorio con la tecnologia rDNA. Prima della "nascita" dell'ingegneria genetica, l'insulina usata per trattare il diabete era isolata dai maiali e dalle mucche.