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INGEGNERIA GENETICA  3

Post n°73 pubblicato il 29 Maggio 2008 da ganganku
 

Esistono infatti numerosi geni che, trascritti, vanno incontro a  splicing alternativo

.Esistono numerosi trascritti di RNA che non vengono a loro volta tradotti.

Non esiste nemmeno una cifra certa dei geni presenti nel genoma umano:

 le stime proposte al termine del sequenziamento del genoma

(circa 30-40 mila geni) sono state ridotte a circa 25 mila.

Per tutti questi motivi, l'era post-genomica si sta notevolmente specializzando.

 Oltre alla già citata proteomica (che studia il proteoma, l'incredibile numero

 di proteine e le loro interazioni), si stanno diffondendo la strascrittomica,

la  metabolica ed una gran quantità di - omics (dall'originale inglese

della terminazione -omica).

Il Ruolo dell’Ingegneria Genetica post –Genomica

L'ingegneria genetica è oggi il   gold standard nella ricerca sulle proteine.

Tra gli strumenti di base che essa mette a disposizione figurano i seguenti

studi di loss of function (dall'inglese, perdita di funzione). Si tratta di

 esperimenti, genericamente chiamati di  knock-out che permettono

di ingegnerizzare un organismo in modo tale da eliminare l'attività di un

determinato gene. Ciò permette di studiare il difetto causato da questa

mutazione, e può essere utile come screening iniziale della funzione

di un gene. Spesso viene utilizzato in biologia dello sviluppo.

Un esperimento di knock-out viene messo a punto attraverso

la manipolazione in vitro di un costrutto di DNA che, nelle versioni

base di un esperimento di knock-out, consiste nel gene di interesse

modificato a sufficienza per perdere la funzione originale. Questo

costrutto può essere poi inserito in una cellula in coltura, all'interno

della quale sarà in grado di sostituire la versione originale

 (detta wildtype) del gene. Se le cellule che ricevono tale

 costrutto sono  cellule staminali esse possono essere inserite

 in una blastociti, a sua volta inserita nell'utero di madri surrogate.

 Con questa tecnica, chiamata  Embryonic Stem Cell Transfer

(dall'inglese, trasferimento di cellule staminali embrionali),

è possibile realizzare un organismo transgenico. Un metodo

più semplice per lo screening di knock-out, che tuttavia può essere

 applicato solo ad animali meno complessi, consiste nell'induzione

 di mutazioni casuali in una popolazione molto ampia

(ad esempio di Drosophila melanogaster, il moscerino della frutta).

La progenie verrà strettamente analizzata alla ricerca della mutazione

che si intende studiare. Tale metodo è correntemente utilizzato

 per gli organismi unicellulari, specialmente prokaryota e

 talvolta per le piante.

Studi di gain of function (dall'inglese, acquisizione di funzione).

Si tratta della logica controparte della produzione di knock-out. Sono

spesso portati avanti insieme ai knock-out per valutare in modo più

 fine la funzione dei geni in esame. I procedimenti che vengono svolti

per introdurre una mutazione ''gain of function sono molto simili a

quelli utilizzati per produrre knock-out. In questo caso il costrutto porterà

con se alcuni accorgimenti tali da incrementare l'espressione della proteina

 (come ad esempio un  promotore forte).

Studi con tracciati permettono di individuare l'esatta localizzazione e

l'interazione della proteina in esame. Un metodo per ottenere ciò

consiste nella sostituzione del gene wildtype con un gene di fusione,

contenente il gene originale fuso con una terminazione visibile

dall'operatore. Un esempio di tali terminazioni visibili è la GFP

(dall'inglese Green Fluorescent Protein,

proteina fluorescente verde). Tale proteina è

molto utile perché permette nella maggior parte dei casi un

corretto funzionamento della proteina originale con cui è fusa:

uno dei principali problemi legato a questo tipo di tecnica consiste

 infatti nell'instabilità della maggior parte delle proteine di fusione.

 Il desiderio dell'operatore in questo tipo di saggi, infatti, è

 quello di seguire la proteina, non di modificarne i

parametri strutturali e funzionali. Una strategia attualmente in

sviluppo per migliorare la stabilità dei prodotti di fusione è la

 possibilità di realizzare code facilmente riconoscibili attraverso

 la somministrazione di anticorpi.

 
 
 
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