Concetti Chiave
- Il genoma umano è costituito da minisatelliti, sequenze ripetute che rendono unico il DNA di ogni individuo.
- Il fingerprinting genetico è una tecnica che utilizza le caratteristiche del DNA per identificare una persona, utile in test di paternità e medicina legale.
- Per analizzare il DNA, è necessario amplificare piccoli campioni tramite la clonazione, utilizzando la tecnica della PCR.
- La PCR inizia con la denaturazione del DNA, seguita dall'aggiunta di DNA-polimerasi per sintetizzare filamenti complementari.
- I frammenti di DNA marcati radioattivamente creano un profilo visibile come bande su una pellicola fotografica, permettendo l'identificazione dell'individuo.
L’insieme dei geni (genoma umano) è diviso in molte regioni nucleotidiche ripetute in tandem, dette MINISATELLITI. Queste sequenze hanno in comune una zona centrale detta CORE, ma il resto varia da individuo ad individuo. Per questo è possibile affermare che il DNA (composto da geni) è unico per ognuno di noi.
Indice
Tecnica del fingerprinting genetico
Grazie a questo fatto è possibile eseguire il FINGERPRINTING GENETICO (letteralmente: “impronta digitale genetica”).
Quello che viene chiamato “fingerprinting genetico” è infatti una tecnica utilizzata per identificare un individuo analizzandone le caratteristiche del DNA.
Il fingerprinting è molto utilizzato per i test di paternità, oppure –in medicina legale- per identificare criminali e stupratori.
Di seguito si descrive brevemente come sia possibile eseguire questa tecnica.
Processo di clonazione del DNA
La prima cosa da fare è reperire tracce di DNA della persona da individuare. Nel caso degli stupratori, ad esempio, il DNA viene ricavato dallo sperma.
Per poter essere studiato ed analizzato, il campione di DNA reperito deve essere molto grande. Possedendo un campione abbastanza grande è possibile infatti determinare le caratteristiche genetiche di una persona, e quindi identificarla.
Il problema è che di solito non si possiedono campioni grandi di DNA.
Pertanto essi devono essere CLONATI, in modo da essere così amplificati e quindi studiabili.
In questa sede non si tratterà come è possibile determinare le caratteristiche di un individuo a partire dal suo DNA, ma piuttosto come ottenerne campioni studiabili in laboratorio.
Metodo della PCR
La tecnica utilizzata per clonare il DNA è detta della PCR (Polimerase-chain-reaction).
Prima di tutto il DNA viene “DENATURATO”, cioè, col calore, si fa in modo che si separano i due filamenti.
Al DNA in soluzione si aggiunge poi l’enzima il DNA-polimerasi.
L’enzima è in grado di sintetizzare un filamento di DNA partendo da un altro filamento (detto “DI INNESCO” o “primer”), generando così un filamento complementare al primo.
Si formano così COPIE DI DNA identiche a quelle del DNA originale.
Visualizzazione del profilo del DNA
Si idrolizza il nuovo DNA con un ENZIMA DI RESTRIZIONE, in modo da dividerlo in piccoli segmenti con un core ciascuno.
I frammenti vengono fatti appaiare con un filamento corto di DNA marcato con un ISOTOPO RADIATTIVO, preparato in modo da essere corrispondente.
In virtù della loro radioattività, i frammenti sono così in grado di impressionare una pellicola fotografica. In questo modo i frammenti separati sono visualizzati come bande scure. La serie di bande è simile ad un codice a barre, e si chiama PROFILO DEL DNA.
Noto il profilo del DNA ecco che è possibile determinare l’individuo a cui esso appartiene.
Domande da interrogazione
- Che cosa sono i minisatelliti nel contesto del genoma umano?
- Come viene utilizzato il fingerprinting genetico?
- Qual è il ruolo della PCR nella clonazione del DNA?
- Come si visualizzano i frammenti di DNA dopo la PCR?
I minisatelliti sono regioni nucleotidiche ripetute in tandem nel genoma umano, che condividono una zona centrale detta CORE, ma variano da individuo a individuo, rendendo il DNA unico per ciascuno di noi.
Il fingerprinting genetico è utilizzato per identificare un individuo analizzando le caratteristiche del suo DNA, ed è impiegato nei test di paternità e in medicina legale per identificare criminali e stupratori.
La PCR (Polimerase-chain-reaction) è una tecnica utilizzata per clonare il DNA, amplificandolo per ottenere campioni sufficientemente grandi da poter essere studiati e analizzati in laboratorio.
I frammenti di DNA vengono appaiati con un filamento corto di DNA marcato con un isotopo radioattivo, e grazie alla loro radioattività, impressionano una pellicola fotografica, visualizzandosi come bande scure simili a un codice a barre, chiamato profilo del DNA.
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