La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Biologia.blu B - Le basi molecolari della vita e dellevoluzione David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis 1.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Biologia.blu B - Le basi molecolari della vita e dellevoluzione David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis 1."— Transcript della presentazione:

1 Biologia.blu B - Le basi molecolari della vita e dellevoluzione David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis 1

2 Le biotecnologie Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore,

3 3 Cosa sono le biotecnologie? Le biotecnologie sono tutte quelle tecniche utilizzate (fin dallantichità) per produrre sostanze specifiche a partire da organismi viventi o da loro derivati. A metà del Novecento la biologia molecolare offre gli strumenti per lo sviluppo dellingegneria genetica. Ceppo di batteri E. coli che produce insulina

4 4 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 La tecnologia del DNA ricombinante Questa tecnica permette di tagliare piccole sequenze di DNA per trasferirle in genomi di altre cellule. Gli enzimi di restrizione tagliano il DNA a livello di specifiche sequenze chiamate siti di restrizione. Le DNA ligasi cuciono i frammenti formando DNA ricombinante.

5 5 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Nel 1973 Cohen e Boyer combinano due sequenze diverse di DNA per produrre una nuova molecola di DNA ricombinante. Lesperimento di Cohen e Boyer

6 6 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Lelettroforesi su gel

7 7 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Ogni individuo possiede la sua impronta genetica: frammentando il DNA e analizzandolo su gel di elettroforesi, ognuno di noi può essere identificato da una specifica combinazione di polimorfismi della lunghezza dei frammenti di DNA (RFLP). Limpronta genetica

8 8 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Nel 1983 Kary Mullis vince il premio Nobel per aver sviluppato la tecnica della PCR. La reazione a catena della polimerasi

9 9 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 La clonazione consiste nella produzione in molte copie di una molecola di DNA ricombinante. Per fare questo il DNA ricombinante deve essere inserito in cellule ospiti che vengono chiamate transgeniche. Per riconoscere le cellule contenenti DNA ricombinante si possono usare geni reporter di cui si conosce il fenotipo, che servono dunque da marcatori genetici. La clonazione

10 10 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Il famoso caso della pecora Dolly Nel 1997 per la prima volta si riuscì a clonare con successo un mammifero partendo da una cellula somatica adulta.

11 11 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Per trasportare il DNA ricombinante allinterno di una cellula ospite si usano vettori che possono essere plasmidi, virus o cromosomi artificiali di lievito. I vettori che trasportano il DNA

12 12 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Dopo aver clonato il DNA ricombinante nelle cellule transgeniche, queste colture cellulari diventano degli archivi (genoteche) di informazioni genetiche. Le genoteche di frammenti di DNA

13 13 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Gli mRNA trascritti da una cellula in un determinato momento (trascrittoma) si possono copiare in sequenze complementari di DNA (cDNA). Il cDNA è più stabile dellmRNA e perciò viene utilizzato per creare biblioteche contenenti linformazione sullattività genica della cellula. Le biblioteche di cDNA

14 14 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 I microarray a DNA

15 15 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Il sequenziamento del DNA Sequenziare il DNA significa determinare lordine dei nucleotidi nella molecola dinteresse.

16 16 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Il Progetto Genoma Umano, portato a termine nel 2003, ha sequenziato il corredo cromosomico aploide di un essere umano, che comprende oltre 3 miliardi di nucleotidi. Il Progetto Genoma Umano

17 17 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Come si fa a sequenziare il DNA?

18 18 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 La genomica studia la struttura del genoma, le informazioni in esso contenute, il modo in cui le sue parti interagiscono e la sua evoluzione. Si parla di genomica funzionale e comparata. La genomica

19 19 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Vettori di espressione per fare esprimere un gene estraneo (transgene) nella cellula ospite. Pharming, ovvero la produzione di farmaci proteici mediante animali transgenici. Organismi Geneticamente Modificati, soprattutto piante GM usate in agricoltura. Le nuove frontiere delle biotecnologie - 1

20 20 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 La bioinformatica (informatica applicata alla biologia molecolare) ha permesso di passare dallo studio di singoli geni a quello dellintero trascrittoma e proteoma. Interferenza dellRNA (o RNAi) e microRNA, questultimo permette di silenziare la traduzione di mRNA complementari, rendendo possibile lintervento sullattività metabolica dellorganismo di interesse. Le nuove frontiere delle biotecnologie - 2

21 21 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 I vettori di espressione

22 22 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 I farmaci biotecnologici usati in medicina

23 23 Sadava et al. Biologia.blu © Zanichelli editore, 2012 Il golden rice è un esempio di specie vegetale geneticamente modificata per arricchire di β-carotene i chicchi di riso, che normalmente non lo contengono. Le biotecnologie in agricoltura


Scaricare ppt "Biologia.blu B - Le basi molecolari della vita e dellevoluzione David Sadava, H. Craig Heller, Gordon H. Orians, William K. Purves, David M. Hillis 1."

Presentazioni simili


Annunci Google