Concetti Chiave
- La clonazione di geni tramite tecnologia del DNA ricombinante permette di analizzare e produrre grandi quantità di proteine specifiche.
- Il DNA ricombinante viene trasferito in cellule ospiti, creando cellule transgeniche in grado di esprimere il prodotto desiderato.
- I batteri, usati inizialmente come ospiti, sono facili da coltivare e contengono plasmidi, facilitando la manipolazione del DNA ricombinante.
- I batteri non sono ideali per l'espressione di geni eucariotici; gli ospiti eucariotici offrono vantaggi superiori per tali applicazioni.
- Ospiti eucariotici come il lievito di birra presentano una rapida divisione cellulare e una maggiore facilità di coltivazione rispetto ai batteri.
La clonazione (produzione di molte copie) di un particolare gene, allo scopo di poterlo analizzare o di poter ottenere grosse quantità del suo prodotto proteico, è uno dei traguardi della tecnologia del DNA ricombinante.
Tecnologia del DNA ricombinante
Per ottenere grandi quantità di prodotto proteico il DNA ricombinante deve essere inserito, o transfettato, in cellule ospiti che in seguito a tale modifica sono chiamate transgeniche.
Una volta scelta la specie ospite il DNA ricombinante (contrassegnato da alcuni geni reporter, che fungono da marcatori genetici) viene messo a contatto con una popolazione di cellule ospiti, e in condizioni opportune penetra in alcune di esse.
Uso dei batteri nella clonazione?
I primi successi ottenuti con la tecnologia del DNA ricombinante furono raggiunti usando come ospiti i batteri (facili da coltivare, da maneggiare in laboratorio e ampiamente studiati e conosciuti).
I batteri contengono inoltre i plasmidi, piccoli cromosomi circolari facilmente manipolabili che trasportano il DNA ricombinante dentro la cellula.
Limitazioni dei batteri e vantaggi degli eucarioti
I batteri però non sono gli organismi ideali per lo studio e l’espressione dei geni eucariotici: quando si vuole ottenere l’espressione di un nuovo gene in un eucariote è meglio scegliere un ospite eucariotico.
Gli ospiti eucariotici come il lievito di birra hanno particolari caratteristiche: la rapidità di divisione cellulare, la facilità di coltivazione in laboratorio e le dimensioni relativamente ridotte del genoma.
Domande da interrogazione
- Qual è l'importanza della tecnologia del DNA ricombinante nella clonazione dei geni?
- Perché i batteri sono stati i primi organismi utilizzati nella clonazione del DNA ricombinante?
- Quali sono i vantaggi degli ospiti eucariotici rispetto ai batteri nella clonazione dei geni?
La tecnologia del DNA ricombinante consente di produrre molte copie di un gene per analisi o per ottenere grandi quantità del suo prodotto proteico, utilizzando cellule ospiti che diventano transgeniche dopo l'inserimento del DNA.
I batteri sono stati scelti per la loro facilità di coltivazione, maneggiabilità in laboratorio e perché contengono plasmidi, che sono piccoli cromosomi circolari facilmente manipolabili per trasportare il DNA ricombinante.
Gli ospiti eucariotici, come il lievito di birra, offrono vantaggi come una rapida divisione cellulare, facilità di coltivazione e un genoma di dimensioni relativamente ridotte, rendendoli più adatti per l'espressione di geni eucariotici.
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