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INGEGNERIA GENETICA  4

Post n°74 pubblicato il 29 Maggio 2008 da ganganku
 

APPLICAZIONI  INDUSTRIALI

Il primo farmaco ottenuto ingegnerizzando un sistema vivente (batterico)

è stato l' insulina approvato dalla FDA nel 1982 Anche l'ormone della

crescita umano, precedentemente estratto dai cadaveri, fu rapidamente

ingegnerizzato. Nel 1986 la FDA approvò il primo vaccino umano

ricombinante, contro l'EPATITE B. La produzione industriale

di farmaci utilizzando i sistemi viventi come  bireattori si è da allora

largamente diffusa, diventando attualmente la via preferita di sintesi

di numerosi farmaci, in particolare per il costo di produzione

relativamente basso.

La produzione di molecole attraverso sistemi biologici è oggi

ampiamente

 sfruttato anche nell'industria alimentare: per la produzione di alimenti 

 neutraceutici arricchiti cioè con alcune molecole, si può servire

di sistemi biologici modificati di specie vegetali e animali.

La GFP e la BFP (Blue Fluorescent Protein) evidenziano la disposizione

 delle proteine componenti il fuso mitotico (GFP) e lo scaffold dei

cromosomi (BFP) durante una mitosi.

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).

*Gene=  Il gene è l'unità  ereditaria degli organismi viventi. I geni sono

 contenuti nel genoma di un organismo, che può essere composto di 

 DNA o di RNA, e dirigono lo  sviluppo fisico e comportamentale

 dell'organismo. La maggior parte dei geni codifica  proteine che

sono le macromolecole maggiormente coinvolte nei processi 

 biochimici e  metabolici della cellula. Molti geni non codificano

proteine, ma producono RNA non codificante, che può giocare

 un ruolo fondamentale nella  biosintesi delle proteine e

 nell'espressione genetica.

La maggior parte del contenuto dei geni, perlomeno negli eucarioti,

 non viene in ogni caso tradotto ma può coordinare la stessa

espressione genica. Tra queste regioni figurano i promotori i

  terminatorie gli introni, sequenze non tradotte che spaziano

gli esoni, poi eliminate attraverso la maturazione del trascritto

 primario (in inglese splicing).

*Clonaggio= Clonaggio, con riferimento a frammenti di DNA,

 è un termine che descrive una serie di tecniche ricombinanti

con le quali è possibile ottenere più copie di una determinata

sequenza  nucleotidica  non necessariamente di natura genica.

Esistono essenzialmente due tecnologie di clonaggio: la prima,

anche in ordine temporale (risale agli anni '70), utilizza per il

clonaggio del DNA gli enzimi di restrizione e vettori di  clonazione

 una classe molto varia di molecole di DNA naturali o artificiali,

che consiste nell'isolamento di una parte di DNA, nella sua inserzione

 in un vettore autonomo (tipicamente un plasmide) e nella produzione

 di un clone trasformato con il costrutto risultante

(vettore con gene o vettore ricombinante). Per eseguire questo

esperimento è necessario isolare il frammento d'interesse con

 enzimi di restrizione o primer specifici e separarlo mediante

 elettroforesi su  gel di agarosio; dopo il gene viene inserito

 in un vettore per il trasferimento mediante reazione di ligasi.

Il vettore così ottenuto viene inserito nella cellula ospite,

che viene coltivata in terreni selettivi. La buona riuscita

dell'esperimento comporta la sintesi della  proteina

corrispondente del gene inserito.

rivoluzionato la biologia molecolare, con la messa a punto della

reazione a catena della  polimerasi o PCR.

In breve questa

tecnica sfrutta la reazione catalizzata in vivo dall'enzima

DNA polimerasi, durante la duplicazione semiconservativa

del DNA, per realizzare clonaggi in vitro di qualsiasi f Questi

metodi sono utili per ottenere quantità sufficienti di DNA per

studiarne le caratteristiche, oppure trasferendolo da un organismo

all'altro per produrre sostanze utili, per esempio per produrre

 l insulina umana per la cura del diabete.

Il clonaggio genico permette di isolare uno o più geni dal resto

 del genoma di appartenenza e produrne un enorme numero

di copie affinché possano essere studiati

(per esempio sequenziati o espressi) indipendentemente.

APPLICAZIONI  INDUSTRIALI

Il primo farmaco ottenuto ingegnerizzando un sistema vivente (batterico)

è stato l' insulina approvato dalla FDA nel 1982 Anche l'ormone della

crescita umano, precedentemente estratto dai cadaveri, fu rapidamente

ingegnerizzato. Nel 1986 la FDA approvò il primo vaccino umano

ricombinante, contro l'EPATITE B. La produzione industriale

di farmaci utilizzando i sistemi viventi come  bireattori si è da allora

largamente diffusa, diventando attualmente la via preferita di sintesi

di numerosi farmaci, in particolare per il costo di produzione

relativamente basso.

La produzione di molecole attraverso sistemi biologici è oggi

ampiamente

 sfruttato anche nell'industria alimentare: per la produzione di alimenti 

 neutraceutici arricchiti cioè con alcune molecole, si può servire

di sistemi biologici modificati di specie vegetali e animali.

La GFP e la BFP (Blue Fluorescent Protein) evidenziano la disposizione

 delle proteine componenti il fuso mitotico (GFP) e lo scaffold dei

cromosomi (BFP) durante una mitosi.

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).

*Gene=  Il gene è l'unità  ereditaria degli organismi viventi. I geni sono

 contenuti nel genoma di un organismo, che può essere composto di 

 DNA o di RNA, e dirigono lo  sviluppo fisico e comportamentale

 dell'organismo. La maggior parte dei geni codifica  proteine che

sono le macromolecole maggiormente coinvolte nei processi 

 biochimici e  metabolici della cellula. Molti geni non codificano

proteine, ma producono RNA non codificante, che può giocare

 un ruolo fondamentale nella  biosintesi delle proteine e

 nell'espressione genetica.

La maggior parte del contenuto dei geni, perlomeno negli eucarioti,

 non viene in ogni caso tradotto ma può coordinare la stessa

espressione genica. Tra queste regioni figurano i promotori

  terminatorie gli introni, sequenze non tradotte che spaziano

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