Nozioni di base I geni sono situati nel nucleo della cellula. 3. L insieme dei cromosomi forma il genoma.

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1 Nozioni di base 1. I geni sono situati nel nucleo della cellula 3. L insieme dei cromosomi forma il genoma corpo cellulare cellula muscolare batterio cellula vegetale cellula nervosa nucleo cellulare genoma umamo 2. I cromosomi sono composti dal DN DN gene cromosoma gene 4. Un gene è un frammento di DN 7. Sintesi di proteine a richiesta U proteina trascrizione 6. Dal gene alla proteina RN traslazione gene 5. Il DN è una doppia catena

2 ome funziona l ingegneria genetica batterio 2. Il trucco dell anello di DN plasmide 1. ome si isola un gene tagliare (mediante l enzima di restrizione) estrarre (mediante l enzima di restrizione) cellula umano saldare (attraverso l enzima ligasi) gene dell insulina nucleo cellulare DN umano 3. Patrimonio genetico modificato 4. Insulina umana dai batteri moltiplicare i batteri purificare l insulina insulina

3 enomica il mondo del DN stop- separare 3. Sequenziamento: frammenti di DN con terminazione nota riempire separare riempire separare + 1. Preparazione: isolare i frammenti di DN riempire 4. Elettroforesi: ordinare in base alle dimensioni frammento di DN separare frammento di DN 2. ecnica PR: crescita esponenziale - componenti del DN,,, polimerasi

4 ranscrittomica il mondo del RN 3. li aiutanti degli mrn snrn 4. I mattoni della fabbrica di proteine rrn rrn ribosoma (fabbrica di proteine) proteina complesso snrn snrn traslazione lisina splicing alanina sirn aminoacido trn U 2. Far tacere i geni sirn anticodone cellula sequenza start mrn 1. I corrieri mrn 5. I trasportatori di amminoacidi trn RN polimerasi trascrizione DN sequenza stop

5 ellule staminali embrionali fecondazione in vitro ovulo spermatozoo transfer nucleare ovocita enucleato embrione unicellulare divisione generazione di cellule staminali embrionali Blastocisti cellula somatica nucleo cellulare Linee cellulari staminali ellule specializzate

6 erapia del cancro sonda 1. Prelievo di campioni genetici 2. Raffronto del tumore 3. ipologia genetica del tumore recettore cellula cancerosa 4. erapia biologica del cancro fattore di crescita mrn anticorpo terapeutico

7 erapia genica somatica 2. Isolamento del gene gene D difettoso gene D virus con gene D incorporato cellule somatiche ematopoietiche 3. Nella cellula grazie al virus 1. ellule con gene difettoso 5. Il nuovo gene agisce 4. ellule con un gene supplementare cellule somatiche ematopoietiche

8 Sistema immunitario e vaccini batterio cellula tissutale 2. L organismo reagisce 1. Il corpo viene attaccato antigene 3. Il sistema immunitario viene attivato macrofago cellula B memoria anticorpi cellula B attivata cellula ausiliaria cellula B che libera anticorpi Vaccinazione attiva Vaccinazione passiva frammenti di agente patogeno anticorpi

9 Ereditarietà ereditarietà dominante ereditarietà recessiva genitori madre sana spermatozoo padre malato madre portatrice sana padre portatore cellule germinali ovulo figli malato malato malato portatore portatore

10 oltivazione di piante transgeniche 1. Un batterio fa da «taxi» ai geni agrobatterio plasmide i 2. Il vettore dei geni è pronto gene da inserire gene marker 3. Un erbaccia funge da modello 6. Piccola differenza, grande effetto frammenti di foglie dell arabetta comune arabetta comune con gene estraneo 4. Unione delle cellule batteriche e di quelle vegetali cellula vegetale 5. Introduzione dei geni arabetta comune

11 oltivazione mondiale di piante M Fonte: International Service for the cquisition of gri-biotech pplications (IS), orrisponde a ha di terra coltivata con piante transgeniche Superficie coltivata con piante transgeniche nel 1996 Incremento della superficie coltivata con piante transgeniche fino al 2001 Incremento della superficie coltivata con piante transgeniche fino al 2006

12 Mais Bt 4. Mais con protezione parassitaria integrata 1. Un temibile parassita piralide del mais giovane pianta di mais Bacillus thuringiensis (Bt) proteina Bt piralide del mais morta mais Bt mais convenzionale proteina Bt gene Bt 3. Sfruttare la proteina Bt 5. Esperienze sul campo 2. Una proteina efficace cellula vegetale del mais

13 Produzione di un enzima per la determinazione della glicemia Produzione tradizionale nel batterio Leuconostoc Produzione nel batterio E. coli-k12 geneticamente modificato onsumo di sostanze nutritive 6400 kg = 100 % 2,5 % = 160 kg onsumo di acqua potabile 120 m 3 = 100 % 0,8 % = 1m 3 Impiego di disolfato di ammonio kg = 100 % 1,5 % = 200 kg onsumo di acqua di raffreddamento 1500 m 3 = 100 % 2,0 % = 30 m 3 Quantità di acqua di scarico 1200 m 3 = 100 % 0,02 % = 0,2 m 3 onsumo di elettricità 4000 kwh = 100 % 2,5 % = 100 kwh Fonte: Bayerisches Staatsministerium für Umwelt, esundheit und Verbraucherschutz