Concetti Chiave
- La manipolazione genetica nei topi prevede la creazione di topi knockout, dove si sopprimono geni, e topi knockin, dove si inseriscono nuovi geni.
- Una delle tecniche utilizzate è l'iniezione di DNA in ovociti murini, specificamente nel pronucleo maschile, per garantire maggiore visibilità e accesso.
- La ricombinazione omologa è una tecnica avanzata che consente di sostituire geni in modo preciso, senza inserimenti casuali, e viene utilizzata per studiare malattie genetiche umane.
- Il piebaldismo è un esempio di malattia genetica studiata nei topi, causata da una mutazione del gene Kit, che influisce sulla pigmentazione.
- È possibile disattivare specifici geni nei topi, come quello legato alla leptina, per analizzare l'effetto sulla regolazione del senso di sazietà.
Indice
Tecniche di manipolazione genetica
La ricerca sfrutta il mus musculus per dar vita a topi knockout, dove vengono soppressi dei geni, e a topi knockin in cui si inseriscono dei geni. Vi sono diverse tecniche per inserire del DNA in un organismo, ad esempio si può iniettare del DNA con una micropipetta in un ovocita murino di femmina appena fecondata, ma in cui non si è ancora formato lo zigote perché il pronucleo maschile e femminile devono ancora unirsi. In particolare il gene viene inserito nel pronucleo maschile perché più visibile e più vicino alla membrana rispetto a quello femminile. Il gene inserito deve possedere il proprio promotore perché si sa solamente che si lega alle incisure del DNA, ma non si sa precisamente dove si inserisce.
Processo di creazione di topi transgenici
In vitro, si forma poi lo zigote che arriva fino allo stadio di blastula, la quale viene impiantata nell’utero di una madre surrogata. Si può così ottenere un topo transgenico.
Tuttora si utilizza maggiormente un’altra tecnica, ossia la ricombinazione omologa che agisce sulle cellule staminali embrionali. Questa tecnica permette di sostituire un gene con una copia mutata o con un gene ortologo, quindi, a differenza che nell’altra tecnica, il DNA non viene inserito in una posizione casuale. Gli embrioni sono poi inseriti nella madre surrogata. Questa tecnica viene in particolare utilizzata per produrre nei topi malattie genetiche umane. L’inventore di questa tecnica, nota come anche gene targeting, è Mario Capecchi.
Esempi di malattie genetiche nei topi
Un esempio di malattie genetiche su modelli animali è il piebaldismo, ossia un difetto congenito di pigmentazione dovuto a una mutazione del gene Kit. Nei topi possono anche essere disattivate entrambe le coppie di un particolare gene, ad esempio a quello legato a leptina, la quale regolerebbe il senso di sazietà.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali tecniche di manipolazione genetica utilizzate nella creazione di topi transgenici?
- Chi ha inventato la tecnica di ricombinazione omologa e qual è il suo scopo?
- Qual è un esempio di malattia genetica studiata nei topi e quale gene è coinvolto?
Le principali tecniche includono l'iniezione di DNA in ovociti murini e la ricombinazione omologa, che permette di sostituire un gene con una copia mutata o un gene ortologo, evitando l'inserimento casuale del DNA (come descritto nel testo).
La tecnica di ricombinazione omologa, nota anche come gene targeting, è stata inventata da Mario Capecchi e viene utilizzata per produrre nei topi malattie genetiche umane, sostituendo geni specifici con versioni mutate (secondo il testo).
Un esempio di malattia genetica è il piebaldismo, causato da una mutazione del gene Kit, e nei topi è possibile disattivare geni legati alla leptina, che regola il senso di sazietà (come menzionato nel testo).
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