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LE CAUSE DELLE MALATTIE, STUDI GENETICI, LE BIOTECNOLOGIE, LA REGOLAZIONE…
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STUDI GENETICI
FASI TEST DEL GUSTO
1)posizionare la cartina per il controllo del sapore della lingua(alcune persone sentono il gusto amaro e altri no)
2)etichettare due PCR e una tazza di soluzione salina con il numero del tuo gruppo e le tue iniziali
3) prendere la soluzione , agitarla per 2 minuti ed espellere con attenzione la soluzione nella tazza
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6)cercare globuli bianchi sul fondo della provette e rimuovere il liquido sopra il pellet pipettando il liquido in un contenitore per rifiuti biologici.
7) Utilizzare una micropipetta da 20-200 μ l per aggiungere 50 μ l della soluzione di estrazione alla provetta PCR con il pellet cellulare. Risospendere le cellule premendo e rilasciando delicatamente più volte lo stantuffo della micropipetta.
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9) recuperare la provetta nella macchina e farla girare per un minuto a un minimo di 8000 giri/min in una centrifuga da banco.
10)pipettare con attenzione 5 micro litri contenenti DNA nella seconda provetta per PCR etichettata.
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il loro scopo è quello di collegare un fenotipo osservabile con la sequenza genetica che determina il genotipo.
prima che fosse individuato il gene TAS2R38 era impossibile conoscere il genotipo dell'assaggiatore.
LE BIOTECNOLOGIE
consentono
gli animali transegenici
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le cellule sono coltivate su un terreno selettivo : quelle che hanno incorporato il gene d'interesse sono reinseriti in una blastociti di topi
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il nuovo topo è di due colori perchè contiene geni che derivano in parte dalle staminali trasformate e dalla blastocisti
editing genoma
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4)La nucleasi taglia il DNA virale ,inattivandolo e impedendo la riproduzione virale nella cellula batterica
2) Quando un virus con una sequenza bersaglio unica invade la cellula, si produce un RNA che include la CRISPR. Si aggiunge un altro RNA , Cas9, una nucleasi, si lega all'RNA
5)Si può produrre un RNA in laboratorio : con una qualsiasi sequenza legante il bersaglio e la sequenza legante Cas9, si può inattivare un qualsiasi gene
1) i batteri e gli archei hanno sequenze di CRISPR separate da spaziatori unici che sono resti di invasori virali
6) L'RNA viene introdotto nella cellula con il DNA bersaglio. Quando la Cas9 nelle cellule taglia il DNA bersaglio , la cellula lo ripara. Una breve sequenza di riparazione con una alterazione specifica può coadiuvare la riparazione introducendo una mutazione specifica.
la clonazione di animali
3)le cellule della mammella vengono private di nutrienti in cultura per bloccare il ciclo cellulare prima della duplicazione
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I GENOMI PROCARIOTI
sono
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dotati di plasmidi
oltre al cromosoma principale , i procarioti hanno spesso delle piccole molecole circolari di DNA chiamati plasmidi
piccoli
vanno da 160000 a 12 milioni di paia di basi e sono organizzati in un cromosoma circolare costituito da doppia elica
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LE BIOTECNOLOGIE
si dividono in
tradizionali
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la pratica ha avuto inizio più di 10000 anni fa con la selezione delle varietà coltivabili e la domesticazione di animali.
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oltre a modificare le piante , gli esseri umani impararono presto a sfruttare gli organismi per produrre alimenti ad alto contenuto energetico
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moderne
si basano sull'utilizzo di parti di organismi viventi isolate con apposite tecnologie o sulla produzione di organismi modificati e selezionati dal genotipo
se incrociamo due individui , un allele si manifesta in una percentuale di discendenti che dipende da dominanza o recessività.
per esempio il frumento odierno è esaploide e la probabilità di ottenere una particolare combinazione di alleli da incrocio è del 1/280000.
a ogni generazione le piante figlie non riassortiscono gli alleli desiderati ma rimescolano il genoma in maniera casuale.
per aumentare la variabilità genetica naturale e ottenere nuove caratteristiche da alcuni secoli si trattano le specie vegetali da incrociare con agenti che inducono mutazioni. Tuttavia questi agenti mutogeni agiscono sul DNA della piante.
con l'introduzione dell'ingegneria genetica è stato impossibile inserire nell'organismo geni provenienti da specie evolutivamente molto distanti generando varietà impossibili da ottenere.
offrono la possibilità di dotare organismi vegetali o animali delle caratteristiche desiderate con una minima alterazione genetica
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aiutano l'agricoltura
se prendiamo un frammento del tessuto di una pianta e lo mettiamo in un terreno di coltura otterremo molte cellule chiamate
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L'INGEGNERIA GENETICA
è l'insieme delle tecniche che consente di manipolare in maniera mirata l'informazione genica di un organismo.
un DNA ricombinante è una molecola di DNA in cui è presente l'informazione genetica proveniente da due organismi differenti.
per generarlo occorre individuare le parti di DNA che ci interessano nel genoma degli individui di partenza.
il DNA è un polimero formato da nucleotidi legati da un legame fosfodiesterico tra un atomo di fosforo e uno di ossigeno e per rompere la catena di DNA occorre agire sui legami usando enzimi particolari chiamati
enzimi di restrizione
che sono capaci di idrolizzare il legame fosfodiesterico tra due nucleotidi in corrispondenza dei siti di restrinzioni.
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dopo aver digerito la molecola di DNA , bisogna verificare che la reazione enzimatica sia avvenuta ed è necessario sapere il frammento della lunghezza giusta contenente il pezzo di DNA che si vuole isolare.
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LE LIBRERIE DI DNA
comprendono quelle
genomiche
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un esempio è il cromosoma umano che contiene 80 milioni di coppie di basi di DNA che codificano migliaia di geni.
per isolare un gene , i biologi frammentano i cromosomi in pezzi più piccoli con gli enzimi di restrizione e inseriscono ciascun frammento in un vettore plasmidico.
nei cromosomi eucarioti invece i geni sono spezzettati in esoni inframmezzati da sequenze non codificanti. Il DNA genomico non è il materiale di partenza per isolare un gene.
cDNA
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per costruirla bisogna isolare gli mRNA di una cellula e convertirli nelle copie di DNA. a doppia elica. Questo passaggio è possibile grazie alla trascrittasi inversa, Essa è una DNA polimerasi in grado di utilizzare un filamento di RNA per generare una copia di DNA.
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per isolarne uno si può sfruttare la proprietà del DNA a singola elica di legarsi a un filamento con sequenza complementare.
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IMPRONTA GENETICA
per ogni individuo è possibile stabilire un profilo di sequenze di DNA che lo rende distinguibile dagli altri in modo da ottenere l'impronta genetica.
per identificare una persona sono adatte le sequenze polimorfiche (varianti di tratti di DNA) . Le STR sono tratti di DNA contenenti da 2 a 10 paio di basi che si ripetono più volte secondo schemi.
Se una STR si trova tra due sequenze di riconoscimento per un enzima di restrizione , il DNA di eterozigote tagliato da tale enzima darà origine a due frammenti diverso : materno e paterno.
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i polimorfismi da singoli nucleotidi sono variazioni che riguardano una base nucleotidica. se in un punto del genoma il genitore è omozigote per la base A e l'altro lo è per la base G , la progenie sarà eterozigote.
in passato in DNA fingerprinting prevedeva la digestione del DNA con enzimi di restrizione e la successiva separazione sei frammenti tramite elettroforesi su gel. Data la diversa distribuzione di sequenze ripetute si potevano distinguere i polimorfismi di lunghezza dei frammenti di restrizione.