Concetti Chiave
- Le biotecnologie utilizzano organismi viventi per scopi come il miglioramento di piante e animali, suddividendosi in tradizionali e avanzate.
- La biotecnologia tradizionale sfrutta funzioni naturali esistenti, come la domesticazione di animali e piante e la produzione di specie ibride.
- Le biotecnologie avanzate includono l'ingegneria genetica, che trasferisce geni tra organismi per acquisire nuove funzioni.
- L'ingegneria genetica ha rivoluzionato la produzione di insulina attraverso il trasferimento del gene dell'insulina umana in batteri.
- Il trasferimento genico comporta fasi di taglio, inserimento in un vettore genetico e trasmissione all'organismo bersaglio, superando problemi come il trattamento degli introni.
Insieme di tecniche che sfruttano organismi viventi o parte di essi per scopi utili all'uomo come per esempio miglioramento di piante e animali oppure sviluppo di microorganismi.
Indice
Colori delle biotecnologie
Si dividono per colore a seconda dello scopo: rosso per la sanità, verde per l'agricoltura, blu per l'ecosistema marino e bianco per l'industria.
Le biotecnologie si dividono inoltre in tradizionali e avanzate
Tradizionali: sfruttano le funzioni già presenti negli organismi usati.
Microorganismi: sempre adoperati. Per esempio, nell'antico Egitto per la fermentazione dell'uva.
Biotecnologie avanzate
Biotecnologie avanzate: Utilizzano funzioni nuove degli organismi modificando le funzioni vecchie. In genere si occupano di prelevare un Gene A da un organismo e trasferirlo in un organismo B in modo che esso acquisti le funzioni e le caratteristiche dell'organismo A (ingegneria genetica) sopraggiunsero poi la mappatura del DNA e la clonazione.
Ingegneria genetica
Ingegneria genetica: Con la scoperta negli anni 70 degli enzimi di restrizione contenuti nei batteri per proteggere i batteri stessi da attacchi virali. Si tratta di enzimi a forbice che riescono a tagliare il DNA nel punto di determinate triplette. Infatti per prelevare un gene andava prima isolato e gli enzimi di restrizione furono perfetti. La prima scoperta nel campo dell'ingegneria genetica fu quella riguardante l'insulina nell'uomo. Il gene dell'insulina umane fu trasferito all'interno di un batterio che dette origine ad una colonia capace di produrre insulina e messa in commercio nel 1982.
Tecnica di trasferimento genico
Tecnica di trasferimento di un gene: 3 fasi
1 fase: si taglia il frammento che ci interessa tramite gli enzimi di restrizione.
2 fase: si deve inserire il gene in un vettore genetico che sarà o un plasmide o un virus. Il vettore deve essere sottoposto comunque all'enzima di restrizione e poi vettore e gene verranno saldati insieme con l'aiuto dell'enzima DNA ligasi.
3 fase: il gene ed il vettore vengono trasmessi nell'altro organismo
Problemi e soluzioni
Problemi relativi
1) Non sempre è facile capire quali frammenti ci servono perciò il procedimento scritto sopra dovrà essere effettuato su tantissimi frammenti e si otterrà una libreria genetica solo dopo una lunga selezione si potrà individuare il frammento giusto.
2) un gene eucariota inserito in un organismo procariota non è giusto in quanto possiede gli introni e il procariota non può sostenere splicing. Grazie alla trascrittasi inversa si è risolto il problema. Il gene viene preso nell'organismo eucariota dall'RNA messaggero però già tradotto.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali categorie di biotecnologie e i loro scopi?
- Come si differenziano le biotecnologie tradizionali da quelle avanzate?
- Qual è stata una delle prime applicazioni dell'ingegneria genetica?
- Quali sono le fasi principali della tecnica di trasferimento di un gene?
Le biotecnologie si dividono per colore a seconda dello scopo: rosso per la sanità, verde per l'agricoltura, blu per l'ecosistema marino e bianco per l'industria.
Le biotecnologie tradizionali sfruttano le funzioni già presenti negli organismi, mentre quelle avanzate modificano le funzioni vecchie per crearne di nuove, come nel caso dell'ingegneria genetica.
Una delle prime applicazioni dell'ingegneria genetica è stata la produzione di insulina umana attraverso il trasferimento del gene dell'insulina in un batterio, che ha portato alla commercializzazione nel 1982.
La tecnica di trasferimento di un gene comprende tre fasi: taglio del frammento con enzimi di restrizione, inserimento del gene in un vettore genetico, e trasmissione del gene e del vettore nell'altro organismo.
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