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Gli alunni: Marta Amato IIB Luisa Bojancow IIF Gennaro Salerno IIF Maria Mosella IID Emanuele Pirozzi IID presenteranno il percorso del progetto, fino.

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Presentazione sul tema: "Gli alunni: Marta Amato IIB Luisa Bojancow IIF Gennaro Salerno IIF Maria Mosella IID Emanuele Pirozzi IID presenteranno il percorso del progetto, fino."— Transcript della presentazione:

1 Gli alunni: Marta Amato IIB Luisa Bojancow IIF Gennaro Salerno IIF Maria Mosella IID Emanuele Pirozzi IID presenteranno il percorso del progetto, fino ai risultati conclusivi dellindagine, con particolare attenzione alle metodiche biotecnologiche impiegate. PROGETTO BIOTECNOLOGIE A SCUOLA – EUREKA 5 Diversità Genetica e Uguaglianza Umana A cura di: Dr. Luigi Ippolito, D.ssa Federica DeSimone, Prof.ssa Francesca Uletto, Prof. Vincenzo De Simone, Prof.ssa Monica Piedimonte Gli alunni: Marta Amato IIB Luisa Bojancow IIF Gennaro Salerno IIF Maria Mosella IID Emanuele Pirozzi IID presenteranno il percorso del progetto, fino ai risultati conclusivi dellindagine, con particolare attenzione alle metodiche biotecnologiche impiegate.

2 potenzialità e limiti della genetica forense

3 Chi è il colpevole ? Obiettivi del nostro lavoro Utilizzare le procedure in uso presso i laboratori della scientifica per attribuire lappartenenza di un campione di DNA ad un determinato individuo

4 Riconoscere sul DNA le sequenze geniche, caratteristiche di ciascun individuo, che ne consentano lidentificazione (LOCI) Individuarne i segmenti terminali (PRIMERS) per procedere allamplificazione (duplicazione) Prelevare il nostro DNA Amplificarlo per disporre della giusta quantità di copie da analizzare Sottoporre i campioni ad elettroforesi per riconoscere le corrispondenze fra le sequenze dei reperti con quelle del sospettato PROCEDERE ALLINCRIMINAZIONE ! le fasi del nostro lavoro

5 Individuazione delle sequenze geniche caratteristiche che consentano lidentificazione del DNA Gli esseri umani dispongono di 23 coppie di cromosomi omologhi, uno di origine paterna, laltro di origine materna Su ciascun membro della coppia sono presenti gli stessi Geni ma non necessariamente le stesse varianti (Alleli) nei medesimi Loci Allele per il gruppo sanguigno A Allele per il gruppo sanguigno B Locus per il gene Gruppo sanguigno Cromosomi omologhi

6 Il corredo cromosomico umano

7 Distribuzione di sequenze nel genoma umano Pseudogeni Frammenti genici Introni, UTR Geni 48 Mb Sequenze correlate 1152 Mb LINE 640 Mb SINE 420 Mb Elementi LTR 250 Mb Trasposoni DNA 90 Mb Microsatelliti 90 Mb Varie 510 Mb Ripetizioni intersperse 1400 Mb Altre regioni intergeniche 600 Mb Geni e sequenze correlateDNA intergenico 1200 Mb2000 Mb Genoma Umano 3200 Mb

8 5-TATTTATTTATTTATTTATTTATTTATT-3 5- GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGA-3 Polimorfismi e microsatelliti Levoluzione ha accumulato nel tempo diverse mutazioni allinterno dei singoli loci dando luogo a polimorfismi (varianti alleliche presenti in almeno l1% della popolazione) Nel DNA polimorfico sono presenti elementi genetici ripetitivi che in genere non codificano per un polipeptide Gli elementi genetici ripetitivi includono i microsatelliti o STR ( short tandem repeats cioè ripetizioni brevi in tandem) costituiti da numerose ripetizioni di brevi sequenze di coppie di basi azotate dalle 5 alle 50 volte sullo stesso cromosoma.

9 Analizzando i polimorfismi in maniera approfondita, è possibile identificare un essere umano con un alto grado di affidamento. Questo metodo fornisce il PROFILO GENETICO (IMPRONTE DIGITALI DI DNA) e fornisce un importante strumento nelle indagini investigative. Attualmente, l'FBI utilizza tredici diversi loci polimorfici per ottenere limpronta digitale del DNA. l'analisi dei polimorfismi può aiutare a provare o smentire la paternità nei casi in cui è contestata la responsabilità di un bambino.

10 Abbiamo individuato 15 loci STR

11 Le nostre attività Laboratorio 1 - Bioinformatica Progettazione dei primers Ricerca al computer delle sequenze dinnesco (PRIMERS) per lamplificazione dei loci individuati per lidentificazione del DNA Invio delle sequenze al servizio CEINGE per richiedere la sintesi dei primers Calcolo delle temperature di lavoro idonee per consentire il legame primer- DNA stampo

12 Prelievo ed estrazione del DNA laboratorio 2

13 Prelievo ed estrazione del DNA Il nostro DNA è stato : prelevato dalle cellule della mucosa orale estratto da esse provocandone la lisi privato delle proteine associate lasciato precipitare in etanolo freddo.

14

15 Elettroforesi del NOSTRO DNA per controllare la riuscita dellestrazione e le dimensioni Assemblaggio delle reazioni di PCR laboratorio 3

16 Elettroforesi su gel

17 Abbiamo caricato i nostri campioni di DNA nei pozzetti e li abbiamo sottoposti ad elettroforesi su gel di agarosio per separarli e distinguerli. Abbiamo letto al transilluminatore UV i nostri risultati

18 Amplificazione del DNA estratto col metodo della PCR Il termociclatore, in seguito a cicli successivi di riscaldamento e raffreddamento,In presenza di DNA, DNA polimerasi termostabile, PRIMERS e deossinucleotidi,duplica il segmento milioni di volte

19 Laboratorio 4 - Bioinformatica ELETTROFORESI SU GEL CAMPIONI REALI ELETTROFORESI CAPILLARE. Dopo aver appreso le metodologie biotecnologiche alla base della genetica forense, per ottenere risultati più simili a quelli reali, anziché usare i campioni del nostro DNA, separati con ELETTROFORESI SU GEL e soggetti a qualche imprecisione legata allinesperienza, abbiamo utilizzato CAMPIONI REALI (anonimi), provenienti dal servizio CEINGE dellUniversità Federico II di Napoli, analizzati con ELETTROFORESI CAPILLARE.

20 Mediante limpiego di fluorocromi (molecole in grado di dare fluorescenza), la migrazione delle molecole è registrata da un rilevatore,analizzata e visualizzata in un unico grafico caratterizzato da una successione di picchi di colori diversi, corrispondenti alle emissioni fluorescenti dei vari fluorocromi. Lesito di questo procedimento è un diagramma colorato(un elettroferogramma)

21 Per entrambi i gruppi di campioni è stato usato un Kit commerciale a 15 loci STR

22 Pannelli di marcatori fluorescenti

23 picchi di fluorescenza degli alleli di ciascun locus del campione picchi di fluorescenza degli alleli di ciascun locus di riferimento

24 Abbiamo analizzato gli elettroferogrammi dei 18 campioni Li abbiamo confrontati con quelli di riferimento Abbiamo individuato i diversi alleli di ciascun locus prescelto Li abbiamo registrati in una tabella

25 Lettura e analisi degli elettroferogrammi

26 I nostri risultati IL SOGGETTO NUMERO 16 È IL COLPEVOLE ! Il profilo del suo DNA è identico a quello prelevato sulla scena del crimine (n° 2) IL SOGGETTO NUMERO 17 È IL PADRE DEL NUMERO 18 ! Il profilo del DNA di questultimo corrisponde per il 50% degli alleli a quello del padre.

27 Il campo dazione della genetica forense oggi è quello di identificare lappartenenza del DNA ad un determinato individuo tracciandone il profilo ( DNA fingerprinting) e di individuare in esso relazioni parentali conclusioni Da oltre 10 anni si sta affermando la tendenza a correlare il comportamento umano ad alcune caratteristiche genetiche,così da condurre ad una diversa determinazione della pena

28 ma….. Avere predisposizioni genetiche non è essere determinato geneticamente PREDISPOSIZIONE GENETICA DETERMINISMO GENETICO ambiente mutazioni Interazione e regolazione genica genica Libero arbitrio


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