La tecnologia del DNA ricombinante

Documenti analoghi
Corso di Lingua Inglese

ENZIMI DI RESTRIZIONE E DNA RICOMBINANTE

A COSA SERVE il CLONAGGIO del DNA?? COME FUNZIONA il CLONAGGIO del DNA? COME FUNZIONA il CLONAGGIO del DNA?

LA TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE RICHIEDE L USO DI ENZIMI SPECIFICI

Modulo di Ingegneria Genetica e Terapia Genica

Vettori derivati dal fago λ: batteriofagi filamentosi M13

Tecnologia del DNA ricombinante

Le molecole di RNA possono assumere particolari strutture che conferiscono loro particolari funzioni.

Enzimi di restrizione. di Vittorio Scornaienchi

Lezioni di biotecnologie

Parte I I principi fondamentali della clonazione dei geni e dell analisi del DNA

Le biotecnologie. Sadava et al. Biologia La scienza della vita Zanichelli editore 2010

INTRODUZIONE AL LABORATORIO BIOTEC CLASSI QUINTE LICEO SCIENTIFICO «I.VERSARI» CESANO MADERNO

COME GENERARE UNA PIANTA TRANSGENICA UTILIZZANDO AGROBACTERIUM TUMEFACIENS

BIOCHIMICA MOLECOLARE CLINICA

Strumenti della Genetica Molecolare Umana (3) Capitoli 6-7-8

Biotecnologie. Screening delle genoteche con le sonde geniche

Progetto :TRIFOGLIO UNIVERSITA CATTOLICA DEL SACRO CUORE Piacenza. O.G.M. Vegetali

La possibilita di conoscere i geni deriva dalla capacita di manipolarli:

Test con punteggio 0.5

ENZIMI DI RESTRIZIONE

La principale caratteristica che li contraddistingue é relativa alle dimensioni dell'inserto di DNA che ogni vettore può accettare.

Plasmidi come vettori di clonaggio

Tecnologie Ricombinanti

È necessario. 1. Isolare il segmento di DNA: 2. Moltiplicare il segmento di DNA: 3. Studiare la sequenza nucleotidica

TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE

GENOMICA. = conoscenza del DNA. Creazione banche banchedati datidel del DNA. Conoscenza di difenomeni biologici

Escherichia coli. Applicazioni biotecnologie con microrganismi procarioti. Una delle speci batteriche più biotecnologica è senza dubbio

SINTESI 1 lezione di CLIL /biotecnologie a cura di Marinelli Alessia, VCsa BIOTECNOLOGIE E DNA RICOMBINANTE

Come facciamo ad isolare un gene da un organismo? Utilizziamo una libreria ovvero una collezione dei geni del genoma del cromosoma di un organismo

Definizione di genoteca (o library) di DNA

Mutagenesi sito-specifica

LA REAZIONE A CATENA DELLA POLIMERASI PCR

Malattie genetiche e progetto genoma: a che punto siamo arrivati?

Biochimica e biochimica applicata Biologia molecolare CdL Farmacia

Modulo di GENETICA APPLICATA. Esame integrato di METODOLOGIE BIOTECNOLOGICHE CORSO DI LAUREA IN BIOTECNOLOGIE. Docente: FLAVIA CERRATO

Percorso formativo di BIOLOGIA. I Biennio (Lo studio scientifico della vita Dal macroscopico al microscopico)

PCR. (Reazione a Catena della Polimerasi) Kary Mullis

Il progetto Genoma Umano è iniziato nel E stato possibile perchè nel 1986 era stato sviluppato il sequenziamento automatizzato del DNA.

Importanza della genetica dei microrganismi

Il CLONAGGIO E LA CLONAZIONE

COSTRUZIONE DI GENOTECHE

IL SEQUENZIAMENTO DEL DNA. Obiettivo: ottenere la sequenza nucleotidica di un frammento di DNA.

MECCANISMI DI VARIABILITA GENETICA

I VIRUS. Tutti i virus esistono in due stati: EXTRACELLULARE e INTRACELLULARE. Nel primo caso si parla comnemente di virioni o particelle virali.

Retrovirus e DNA ricombinante. Lezioni d'autore di Paola Vinesi

Produzione di Proteine Ricombinanti. pet-22b(+)

Ingegneria genetica Favorevoli o contrari?

I batteriofagi. Gli enzimi di restrizione

Strumenti della Genetica Molecolare Umana (2) Capitoli 6-7-8

PARTE I. ASPETTI BIOLOGICI E GENETICI

Principali tecniche di base

unità 4. Dalla genetica alle biotecnologie

Trasformazione : l uccisione di una cellula non distrugge il DNA che mantiene le sue proprietà, nel caso penetri in una nuova cellula batterica.

Lezione 1-2 martedì 9 Marzo corso Biologia applicata BU, Ingegneria genetica BCM

BIOTECNOLOGIE 4/2016 A.O. 1

CORSO DI GENETICA. Roberto Piergentili. Università di Urbino Carlo Bo INGEGNERIA GENETICA

Tecnologia del DNA e la genomica

Mutazioni & Mutagenesi

lezione martedì 6 aprile 2010 aula 2 ore 9:00 corso integrato di Biologia Applicata (BU) ed Ingegneria Genetica (BCM)

Analisi Molecolare di sequenze di acidi nucleici

I GENI sono alla base delle Biotecnologie

MIGLIORAMENTO GENETICO TRADIZIONALE

METODICHE DEL DNA RICOMBINANTE

CONIUGAZIONE BATTERICA

SAFE - SCUOLA DI SCIENZE AGRARIE, FORESTALI, ALIMENTARI ED AMBIENTALI

Il genoma dei batteri

ESPRESSIONE IN CELLULE DI MAMMIFERO. ANIMALI TRANSGENICI -modelli di malattia -xenotrapianti -bioreattori

Metodologie citogenetiche. Metodologie molecolari. Formulare la domanda Utilizzare la metodica appropriata

Number (and percentage values siding the bars) of recombinant proteins approved as biopharmaceuticals in different production systems, up to January

Vettori per il clonaggio

I marcatori molecolari. Dipartimento di Scienze Agronomiche e Genetica Vegetale Agraria Corso di Genetica Agraria Giovanna Attene

Genetica batterica (Mappe genetiche in batteri)

Francesca Ceroni. Biotecnologie tradizionali. Biologia Sintetica. F. Ceroni 16/09/2010. Bressanone GNB ) DNA ricombinante 2) PCR

Elementi di Ingegneria Genetica Piante Geneticamente Modificate

DNA - DENATURAZIONE E RIASSOCIAZIONE

La Terminazione della Trascrizione

Metodiche di analisi del DNA (cenni) (Ingegneria genetica)

Genetica per studenti di Matematica

CAPITOLO 11: Mendel e la genetica classica

Amplificazione mediante PCR (Polymerase Chain Reaction) del DNA estratto dalla saliva.

Produzione di proteine ricombinanti

Dato un individuo eterozigote AaBbCc per tre loci come possono distribuirsi i gameti?

CORSO DI LAUREA IN BIOTECNOLOGIE MEDICHE E FARMACEUTICHE

TEST GENETICA 17/09/07 Cognome e nome Corso di Laurea N. matricola o Documento di identità

Differenti tipi di PCR

Marcatori molecolari

CLONAGGIO DEL DNA. Clonare significa produrre copie identiche: CLONI.

TRASFORMAZIONE GENETICA DI SPINACIO (SPINACIA OLERACEA L.) MEDIATA DA AGROBACTERIUM TUMEFACIENS

I baculovirus infettano esclusivamente gli invertebrati, comprese molte specie di insetti

METABOLISMO E CRESCITA MICROBICA

Mutazioni & Mutagenesi

Corso STEM Il papilloma virus (Prof.ssa Gabriella Di Cola)

COME FACCIAMO A ISOLARE I GENI E A STUDIARLI? LA TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE CI PERMETTE DI CLONARE I GENI

PCR. PCR o reazione di polimerizzazione a catena. Amplificazione esponenziale di DNA. Puo amplificare un tratto di DNA per piu di 1 milione di volte

LA BIOLOGIA MOLECOLARE E UNA BRANCA DELLA BIOLOGIA CHE STUDIA LE BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI BIOLOGICHE, PONENDO UNA PARTICOLARE ATTENZIONE A QUEI

07/01/2015. Come si ferma una macchina in corsa? Il terminatore. Terminazione intrinseca (rho-indipendente)

Southern blot. !Per. determinare la presenza o assenza di specifici frammenti genici. !Studio. della struttura e dell organizzazione di un gene

Mappe fisiche. Si basano sulla localizzazione fisica delle molecole di DNA

Transcript:

La tecnologia del DNA ricombinante

rdna is NOT Whole Animal Cloning Recombinant DNA is a tool in understanding the structure, function, and regulation of genes and their products

The objectives of Recombinant DNA technology include: Identifying genes Isolating genes Modifying genes Re-expressing genes in other hosts or organisms

These steps permit scientists and clinicians to: Identify new genes and the proteins they encode To correct endogenous genetic defects To manufacture large quantities of specific gene products such as hormones, vaccines, and other biological agents of medical interest

restriction animation.exe

Sebbene esistano enzimi di restrizione con siti di riconoscimento degenerati (per es. BsiEI riconosce la sequenza 5'-CGPuPyCG-3' dove Pu e Py rappresentano "qualunque purina" e "qualunque pirimidina ), la maggior parte degli enzimi di restrizione utilizzati nell'ingegneria genetica riconoscono sequenze specifiche che tagliano in tre modi diversi: Generando estremità piatte (blunt) Es. SmaI 5'-CCCGGG-3' 3'-GGGCCC-5' Generando estremità coesive (sticky) sporgenti al 5' (5' protuding) 5'-CCC-3' 5'-GGG-3' 3'-GGG-5' 3'-CCC-5' Es. EcoRI 5'-GAATTC-3' 5'-G-3' 5'-AATTC-3' 3'-CTTAAG-5' 3'-CTTAA-5' 3'-G-5' Generando estremità coesive (sticky) sporgenti al 3' (3' protuding) Es. PstI 5'-CTGCAG-3' 3'-GACGTC-5' 5'-CTGCA-3' 5'-G-3' 3'-G-5' 3'-ACGTC-5'

Estrazione di frammenti di DNA da gel Dopo aver digerito un DNA con enzimi di restrizione ed averne separato i frammenti risultanti su gel di agarosio, il passo seguente di solito consiste nell excidere dal gel, con un bisturi, specifiche bande corrispondenti a geni o porzioni di DNA di nostro interesse e purificarle da gel. Esistono molti sistemi per purificare bande da gel, tra cui: elettroeluizione colonne a scambio ionico gel-filtration ultrafiltrazioni agarosio a basso punto di fusione ecc. ecc.

VETTORI DI CLONAGGIO Dai plasmidi batterici naturali sono derivati i vettori di clonaggio, le cui caratteristiche essenziali sono Origine di replicazione Marcatore selezionabile Siti di restrizione unici

Sottoponendo il vettore e l inserto a trattamento con terminal transferasi con due deossiribonucleotidi diversi le due molecole diventano complementari tra loro e possono essere ligate. vettore inserto Terminal transferasi + dgtp Terminal transferasi + dctp 5'-P HO-3'GGGGGG vettore GGGGGG3'OH 5'-P 5'-P HO-3'CCCCCCCC inserto CCCCCC3'OH 5'-P

Filling in Nel corso dei clonaggi può capitare di dover trasformare estremità coesive sporgenti al 5' o al 3 in estremità piatte, sintetizzando le basi mancanti nel filamento incompleto al 5' (filling in), oppure eliminando quelle sporgenti al 3' (trimming) Esempio 1: estremità sticky 5' protuding (es.ecori) In questo caso la tecnica d elezione consiste nel cosiddetto filling in che consiste nel riempire una estremità sporgente al 5' con la Klenow 5'P 3'OH G 3'OH C AATTC 5'P dttp datp dgtp 5'P 3'OH G TTAAG C AATTC 3'OH 5'P

T/A cloning di prodotti di PCR La maggior parte delle polimerasi termostabili utilizzate nella PCR, possiedono una debole attività di tipo terminal trasferasico e aggiungono un residuo di adenosina alla estremità 3' dei propri prodotti di amplificazione 5'-P HO-3 A A-3'OH 5'-P Sebbene questa caratteristica ostacoli il clonaggio dei prodotti di amplificazione, è stata vantaggiosamente sfruttata in una serie di vettori commerciali, i cosiddetti vettori T/A, che vengono forniti già linearizzati e che possiedono un residuo di timidina alle loro estremità 3'. I residui 3' terminali di T del vettore si appaiano con le A dei prodotti di amplificazione rendendo così possibile il clonaggio dei prodotti di PCR.

- Inserto fino 500 Kb

Vettori di clonaggio. Gran parte degli straordinari progressi ottenuti dalla biotecnologia e dalla biologia molecolare, dipendono dall'acquisizione della capacità di amplificare e propagare indefinitivamente i geni. Clonare un gene significa isolarlo da un genoma ed inserirlo in un vettore capace di replicarsi in un certo ospite (di solito E.coli o lievito). Esistono diversi tipi di vettori di clonaggio, ciascuno con vantaggi e svantaggi. La principale considerazione da fare é relativa alle dimensioni dell'inserto di DNA che ogni vettore può accettare. PLASMIDI da 0,1 a 10 Kb FAGI da 8 a 22 kb COSMIDI da 32 a 45 kb BAC da 75 a 300 kb YAC da 100 a 2000 kb

Tavola riassuntiva dei principali metodi di trasferimento genico Batteri Elettroporazione trasformazione chimica con CaCl 2 coniugazione batterica Protoplasti Elettroporazione fusione di protoplasti Piante elettroporazione trasferimento mediato da Agrobacterium cannoncino balistico fusione di protoplasti Lieviti PEG Elettroporazione DEAE-destrano Celule animali PEG Elettroporazione DEAE-destrano CaPO 4

Libreria genomica e di cdna

Progenitor cells Pancreatic cell Endoderm Hepatocyte ES cell Myoblast Mesoderm B cell Totipotent cell Ectoderm Neuron Epithelial cell Pluristratified