Concetti Chiave
- Il sequenziamento del DNA consiste nel leggere i nucleotidi per ottenere le informazioni genetiche complete.
- Il metodo di sequenziamento Sanger, sviluppato negli anni '70, ha permesso di leggere il genoma umano.
- I dideossinucleotidi (ddNTPs) bloccano la DNA polimerasi per segmentare e analizzare il DNA.
- I metodi moderni di sequenziamento utilizzano macchinari con gruppi fluorescenti per identificare le basi azotate.
- La tecnologia attuale permette di leggere la sequenza di DNA in modo più veloce e automatizzato rispetto al metodo Sanger.
Indice
Conservazione del materiale genetico
Il materiale genetico è conservato per fare ricerca. Per sequenziamento si intende il tentativo di leggere nucleotide dopo nucleotide tutte le informazioni contenute nel DNA. Sanger ha avuto il nobel per questa scoperta. Il metodo Sanger è stato scoperto negli anni ’70.
Metodo Sanger e sue scoperte
Sanger ha ricostruito la sequenza dell’insulina e ha inventato un metodo di sequenziamento che ha consentito di leggere il genoma umano.
Per ciascuna di queste scoperte ha vinto il Nobel.
Sono poi state sviluppate tecnologie più veloci per attuare il sequenziamento più rapidamente. Si è scoperto comunque che c’è un grande mistero nel DNA. Il metodo Sanger è basato su dei nucleotidi dideossinucleotidi (ddNTPs); essi cambiano a seconda del nucleotide. Essi sono utilizzati in un contesto in cui funzionano da segnale. Essi non vengono riconosciuti dalla DNA polimerasi, che si blocca. A questo punto si taglia il DNA con gli enzimi di restrizione per analizzarlo in più parti, si mette lo stesso campione in 4 provette diverse. In ognuna si aggiunge una serie di ddNTPs specifici per ogni base azotata. A quel punto i primer (quelli legati al tipo di sequenza determinata dall’enzima di restrizione utilizzato per tagliare).
Tecnologie moderne di sequenziamento
I metodi moderni di sequenziamento sono basati su dei macchinari che riescono a svolgere i processi che faceva Sanger. Non si utilizzano più i dideossinucleotidi, ma dei gruppi fluorescenti legati a tutti i nucleotidi, ma con colori diversi a seconda della base azotata. Si legano alla sequenza di DNA delle etichette, brevi sequenze legate con DNA ligasi. Si usano poi primer complementari alle etichette in maniera he l’innesco sia lo stesso per tutti i segmenti. La DNA polimerasi duplica i segmenti di DNA prodotti e ogni volta che incontra i gruppi fluorescenti, interrompe la duplicazione. La macchina rivela il nucleotide, che però non rimane; c’è un reagente che lo fa staccare; la duplicazione riprende. Viene quindi letto tutto il campione e la macchina riesce a registrare nucleotide dopo nucleotide, la sequenza. Ciò non è fatto su tutto il DNA del cromosoma; si prendono diverse sequenze.
Domande da interrogazione
- Qual è il contributo principale di Sanger nel campo del sequenziamento del DNA?
- Come funzionano i metodi moderni di sequenziamento rispetto al metodo Sanger?
- Qual è il ruolo dei dideossinucleotidi nel metodo Sanger?
Sanger ha sviluppato un metodo di sequenziamento che ha permesso di leggere il genoma umano, vincendo il Nobel per questa scoperta.
I metodi moderni utilizzano macchinari che impiegano gruppi fluorescenti legati ai nucleotidi, permettendo di leggere la sequenza di DNA in modo più rapido rispetto al metodo Sanger.
I dideossinucleotidi (ddNTPs) nel metodo Sanger servono come segnali che bloccano la DNA polimerasi, permettendo di analizzare il DNA in segmenti specifici.
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