Concetti Chiave
- Le biotecnologie si classificano per colore in base all'ambito di applicazione: rosso per la sanità, verde per l'agricoltura, blu per l'ecosistema marino e bianco per l'industria.
- Le biotecnologie tradizionali si basano su funzioni già esistenti negli organismi, come la domesticazione di animali e piante, mentre quelle avanzate modificano tali funzioni per ottenere nuove caratteristiche.
- L'ingegneria genetica è emersa negli anni '70 grazie alla scoperta degli enzimi di restrizione, che permettono di isolare e trasferire geni tra organismi, come nel caso della produzione di insulina tramite batteri.
- La tecnica di trasferimento genico si sviluppa in tre fasi: taglio del frammento di interesse, inserimento in un vettore genetico e trasmissione nell'organismo ricevente.
- Problemi nel trasferimento genico includono la difficoltà di identificare i frammenti giusti e l'incompatibilità tra geni eucarioti e procarioti, risolvibile tramite l'uso della trascrittasi inversa per l'RNA messaggero.
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.
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. Le prime biotecnologie tradizionali usate risalgono al passaggio dell'uomo da nomade a sedentario. Difatti procedette alla domesticazione di varie specie animali e di piante, seguite ad un miglioramento di diverse specie. Il primo animale a venire addomesticato fu il lupo dal quale poi derivò il cane, in seguito arrivarono tutti gli animali da reddito e piante come il grano. L'uomo comincia anche a produrre specie ibride nelle piante tantissime negli animali più rare (mulo).
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.
Che cos'è l'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 i principali colori delle biotecnologie e i loro scopi?
- Qual è la differenza tra biotecnologie tradizionali e avanzate?
- Come funziona l'ingegneria genetica e quale è stata una delle sue prime applicazioni?
- Quali sono alcune delle sfide associate alla tecnica di trasferimento genico?
Le biotecnologie si dividono in quattro colori: rosso per la sanità, verde per l'agricoltura, blu per l'ecosistema marino e bianco per l'industria, ognuno con scopi specifici.
Le biotecnologie tradizionali sfruttano funzioni già presenti negli organismi, mentre quelle avanzate modificano funzioni esistenti per ottenere nuove caratteristiche, come nel caso dell'ingegneria genetica.
L'ingegneria genetica utilizza enzimi di restrizione per isolare e trasferire geni tra organismi. Una delle prime applicazioni è stata la produzione di insulina umana in batteri, avvenuta nel 1982.
Le sfide includono la difficoltà di identificare i frammenti genetici necessari e il problema dell'inserimento di geni eucarioti in organismi procarioti, risolto grazie all'uso della trascrittasi inversa.
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