Transcript of Cenni di Genetica & Biotecnologie. Cos’è la genetica ? La genetica è la scienza (branca della...
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- Cenni di Genetica & Biotecnologie
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- Cos la genetica ? La genetica la scienza (branca della
biologia) che studia i geni, lereditariet e la variabilit genetica
degli organismi. Gregor Mendel considerato il padre della genetica
perch per primo, pur non sapendo dell'esistenza dei cromosomi e
della meiosi, attribu ai 'caratteri' ereditati in modo indipendente
dai genitori, la propriet di determinare il fenotipo
dell'individuo.
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- Cos la biotecnologia? La parola biotecnologia si riferisce
all'integrazione delle scienze naturali, di organismi, cellule,
loro parti o analoghi molecolari, nei processi industriali per la
produzione di beni e servizi (definizione del European Federation
of Biotechnology, EFB). Sostanzialmente la biotecnologia consiste
nella decifrazione e nell'utilizzo pratico delle conoscenze
biologiche.
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- Date fondamentali per la biotecnologia: 1750 A.C. - I Sumeri
fermentano la birra. 1797.- Jenner inietta ad un bambino un vaccino
virale per proteggerlo dalla vaiolo. 1855.- Pasteur comincia a
lavorare il lievito, provando per la prima volta che si tratta di
organismi viventi. 1863.- Mendel, nel suo studio sui piselli,
scopre che le caratteristiche sono state trasmesse dai genitori
alla progenie da unit indipendenti, denominate successivamente
geni. Le sue osservazioni pongono le fondamenta nel campo della
genetica. 1879.- Flemming scopre le cromatine, le strutture ad asta
all'interno del nucleo delle cellule che successivamente vengono
chiamate "cromosomi" da Waldyer nel 1888. 1909.- Alcuni geni
vengono collegati alle malattie ereditari. 1919 1919.- La parola
"biotecnologia" viene usata per la prima volta da un assistente
tecnico agricolo ungherese.
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- Date fondamentali per la biotecnologia: 1928.- Fleming scopre
la penicillina, il primo antibiotico. 1953 1953.- Watson e Crick
rivelano la struttura tridimensionale del DNA. 1955.- Viene isolato
per la prima volta un enzima addetto alla sintesi di un acido
nucleico. 1961.- Per la prima volta viene compreso il codice
genetico. 1969.- Viene per la prima volta sintetizzato in vitro un
enzima. 1972.- La composizione del DNA degli esseri umani viene
scoperto essere per il 99% simile a quelle degli scimpanz. 1973.-
Cohen e Boyer effettuano il primo esperimento ricombinante del DNA,
usando geni dei batteri. 1979.- Vengono prodotti i primi anticorpi
monoclonali. 1982.- Humulin, l'insulina umana prodotta dalla
Genentech, utilizzando batteri geneticamente modificati, il primo
farmaco biotech che viene approvato dalla FDA per il trattamento
del diabete.
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- Date fondamentali per la biotecnologia: 1997.- Scienziati
scozzesi clonano la pecora Dolly, usando il DNA di cellule di
pecore adulte. La pelle umana viene prodotta in vitro. 1999.- Viene
decifrato il codice genetico completo del cromosoma umano. 2001.-
Viene pubblicata la sequenza del genoma umano, che permette ai
ricercatori di tutto il mondo di cominciare a sviluppare nuove cure
per malattie finora incurabili. 2004.- Viene approvato lAvastin
della Genentech, primo farmaco anti-angiogenesi per il trattamento
del cancro al colon. 2007.- Vengono ottenute le prime cellule
staminali embrionali senza utilizzare embrioni, risolvendo
importanti questioni etiche.
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- La pecora Dolly il primo mammifero ad essere stato clonato con
successo da una cellula somatica. Dolly stata prodotta al Roslin
Institute in Scozia a pochi chilometri da Edimburgo, dove ha
vissuto fino alla morte avvenuta circa sette anni dopo. Gli
scienziati annunciarono la sua nascita solo l'anno successivo, il
14 febbraio 1997. Il nome "Dolly" nato dal suggerimento del suo
allevatore che ha contribuito nel processo di clonazione, in onore
alla prosperosa cantante country Dolly Parton, dato che la cellula
clonata era una cellula mammaria.
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- La pecora Dolly (5 luglio 1996 14 febbraio 2003)
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- Usi della biotecnologia Nella preparazione di molti prodotti
alimentari come pane, vino, yogurt intervengono microrganismi
attraverso reazioni chimiche controllate da specifici enzimi. Il
pane lievita grazie alla produzione di CO 2 da parte di
microrganismi detti lieviti. Nel vino lo zucchero delluva viene
trasformato in alcool da saccaromiceti. Nello yogurt il lattosio
(zucchero del latte) trasformato in acido lattico dal Lactobacillus
bulgaricus un latte fermentato!
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- Usi della biotecnologia Il ruolo dei microrganismi (e degli
enzimi da essi prodotti) nella produzione di questi alimenti fu
individuato da Louis Pasteur nel 1876 e, da allora, lutilizzo
consapevole dei microrganismi ha consentito lo sviluppo di
tecnologie in grado di realizzare prodotti utili alluomo: le
biotecnologie. Le biotecnologie, quindi, sono quelle tecniche che
utilizzano microrganismi (o cellule animali e vegetali o, ancora,
gli enzimi da essi prodotti) per la realizzazione di prodotti utili
alluomo.
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- Cos lingegneria genetica? Il grande salto in avanti delle
biotecnologie si realizz solo dopo che Watson e Crick (1953)
elaborarono il loro modello della struttura del DNA, identificando
in questa molecola la sede delle informazioni genetiche per la
produzione di qualunque proteina. La scoperta dei meccanismi che
regolano la sintesi proteica ha consentito, dagli anni 70, lo
sviluppo di una tecnologia in grado di far produrre da un organismo
microscopico una proteina di un altro organismo, impossibile da
ottenere in altro modo questa tecnologia lingegneria genetica.
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- lingegneria genetica Questa tecnologia, detta tecnologia del
DNA ricombinante o ingegneria genetica, impiega il DNA
ricombinante, cio da una cellula di un organismo donatore si estrae
il gene richiesto, lo si lega a un vettore (una molecola
particolare di DNA) formando cos un DNA ibrido, detto DNA
ricombinante, che si inserisce in una cellula ospite, appartenente
ad un altro organismo. La cellula ospite, ricevuto il DNA
ricombinante, acquisisce la capacit di produrre la proteina
codificata da quel gene, cio si trasforma, diventa una cellula
ricombinante.
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- lingegneria genetica Essendo stabilmente integrato nel DNA
della cellula ospite, il gene si riproduce insieme alla cellula,
quindi le cellule figlie manterranno tutte le capacit di produrre
la nuova proteina. Stimolando la riproduzione delle cellule ospiti
(clonazione), in poco tempo si otterr una popolazione di milioni di
cellule, tutte in grado di produrre la proteina desiderata. Le
cellule ospiti devono essere: 1- in grado di ospitare il DNA
ricombinante, 2- facili da coltivare, 3- innocue.
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- Usi dellingegneria genetica Una delle prime proteine ottenute
mediante la tecnologia del DNA ricombinante stata linsulina umana,
un ormone carente nei diabetici e usato per curare il diabete
mellito. I campi di applicazione dellingegneria genetica sono: le
biotecnologie verdi (green biotechnologies) nel campo delle
produzioni vegetali, animali e ambientali; le biotecnologie bianche
(white biotechnologies) nel campo delle produzioni industriali; le
biotecnologie rosse (red biotechnologies) nel campo della salute,
per la diagnosi, la prevenzione e la cura della malattie.
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- Usi dellingegneria genetica Lingegneria genetica consente di
creare organismi viventi contenenti geni di diverse specie (es.
geni umani in batteri), questi organismi sono detti OGM = Organismi
Geneticamente Modificati, e rappresentano un settore produttivo
particolarmente in espansione. Piante e animali geneticamente
modificati potranno entrare nelle nostre case, sulla nostra tavola,
come cibi transgenici; tuttavia, un incontrollato sviluppo degli
OGM e, pi in generale, dellingegneria genetica solleva importanti
questioni bioetiche, sanitarie, ecologiche, ambientali, giuridiche,
politiche, economiche alle quali dovr essere data una risposta
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- Usi dellingegneria genetica A queste importanti questioni dovr
essere data una risposta esauriente perch il progresso della
Scienza e della Tecnologia possa veramente essere al servizio
dellumanit.
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- lingegneria genetica : i pro Grazie allingegneria genetica
stanno oggi arrivando sul mercato vegetali pi nutrienti e pi
resistenti a malattie, freddo, siccit. Le aziende che si occupano
dei cibi transgenici creano fragole e kiwi resistenti a funghi
patogeni o cicorie e soia in grado di contrastare lazione dei
diserbanti; ma ci sono anche pomodori che grazie a un gene ricavato
da un pesce dei mari del nord, possono essere coltivati anche in
climi pi rigidi. Ci sono anche le api transgeniche che non pungono
e producono pi miele!
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- lingegneria genetica : i contro Dobbiamo domandarci,
innanzitutto, se ci che produce lingegneria genetica realmente
esente da rischi per la salute umana e per lambiente. Una pianta
OGM pu resistere meglio ai parassiti, ma non detto che questo sia
del tutto un fatto positivo: la catena alimentare che parte dalla
pianta viene interrotta e pu essere alterato tutto lecosistema, con
conseguenze difficili da prevedere; i pollini della pianta OGM, pi
resistente, potrebbero consentire la diffusione incontrollata degli
OGM a spese di altre piante, riducendo la biodiversit.
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- lingegneria genetica : i contro Inoltre i pollini degli OGM
potrebbero causare allergie in soggetti oggi non affetti da queste
patologie! Nellambito medico, le terapie geniche sollevano problemi
di ordine bioetico, in particolare quando sono associati ai temi
della fecondazione artificiale, della clonazione e della produzione
di tessuti, organi ed embrioni a fini terapeutici. Una posizione
corretta pu maturare solo attraverso la conoscenza e
lapprofondimento di questi argomenti su internet o testi
specifici.
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- Video su you tube La clonazione RAI
http://youtu.be/44OjBhVWyXk
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- Fine Tratto da http://online.scuola.zanichelli.it/