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1928 Alexander Flamming:
scoperta della penicillina
1953
Watson e Francis Crick:
struttura a doppia elica
del DNA.
La biotecnologia nasce insieme alla civiltà umana, i primi indizi dell'uso di lieviti per fermentare la birra risalgono a 4000 anni fa nella civiltà sumera. Tali processi fanno parte della biotecnologia classica.
1963 Edward L.Tatum:
Definì l'eugenica, l'ngegneria genetica e l'ingegneria Eufenica.
Tuttavia, il termine "biotecnologia" venne usato per la prima volta all'inizio del Novecento in riferiento a tecniche di manipolazione del DNA; ma i primi passi vennero mossi solo nella seconda metà del '900.
1959 Primo sequenziamento del genoma di un organismo vivente.
1997 Dolly:
la prima pecora clonata da cellule adulte
Nel 1960 venne scoperto che alcuni batteri producono degli enzimi, denominati di restrizione, con lo scopo di ridurre in frammenti piccoli e non infettanti il DNA estraneo.
In un processo chiamato digestione da restrizione, spezzano i legami tra il gruppo ossidrile 3' e il gruppo fosfato 5', producendo tagli sfalsati.
Ogni tipo di enzima taglia su una specifica sequenza di basi, di solito palindroma, detta sito di restrizione.
Vantaggio: trattando un campione di DNA con uno di tali enzimi, e ammettendo che siano stati tagliati tutti i siti di ric., si produce sempre la stessa serie di frammenti.
I frammenti di restrizione hanno lunghezze diverse; ciò permette di separarli tramite elettroforesi su gel e di marcare il frammento di interesse.
Una sequenza nota è messa in evidenza con una sonda di DNA radioattiva. Il campione di DNA viene denaturato quando è ancora nel gel. In seguito, il campione viene esposto a una sonda di DNA a singolo filamento contenente una sequenza complementare a quella cercata. A ibridazione avvenuta, una macchia di radioattività indicherà il punto in cui la sonda ha intercettato la sequenza di DNA desiderata.
Viene fatto solidificare un gel a forma di lastra con dei pozzetti, su cui si depongono i campioni di DNA. Alle due estremità del gel si applica un campo elettrico con il polo negativo vicino ai pozzetti: grazie alla presenza del gruppo fosfato il DNA è carico negativamente e migra. Il gel funge da setaccio molecolare e i frammenti più brevi migrano più velocemente
Quando si inserisce nuovo DNA all’interno di una cellula si vuole che questo si duplichi quando la cellula si divide. Per potersi duplicare, il nuovo DNA deve entrare a far parte di un replicone, cioè di un segmento di DNA che contenga un’origine della duplicazione.
Un frammento di DNA appena inserito si può integrare in un replicone in due modi:
PRO
CONTRO
I virus vengono frequentemente usati come vettori per i geni eucariotici e procariotici. Dal momento che per un virus infettare le cellule è un fatto naturale, non richiedono particolari artifici per essere indotti a penetrare nelle cellule ospiti.
Problema: il DNA eucariotico utilizza un’origine della duplicazione differente dal DNA procariotico.
Contengono l’origine della duplicazione del lievito, le sequenze del centromero e del telomero, il che li rende un vero e proprio cromosoma eucariotico. Contengono, inoltre, siti di restrizione e geni reporter sintetizzati artificialmente.
Possono accogliere l’inserimento di segmenti lunghi da 50000 fino a 1,5 milioni di coppie di basi.