Le biotecnologie
La tecnica del DNA ricombinante è alla base delle moderne biotecnologie
Possiamo definire biotecnologie tutte quelle teniche che, basandosi sull’utilizzo di organismi viventi o di loro derivati, siano volte alla produzione di sostanze specifiche.
Per esempio, gli enzimi utilizzati dalle cellule per realizzare le reazioni chimiche necessarie a compiere determinate funzioni possono essere sfruttati in laboratorio per altri scopi. Allo stesso modo, le conoscenze chimiche sulla struttura degli acidi nucleici, sulle proprietà di determinati enzimi e sulle regole di complementarietà delle basi sono il punto di partenza per manipolare il DNA.
La tecnologia del DNA ricombinante richiede l’uso di enzimi specifici
Si definisce tecnologia del DNA ricombinante l’insieme delle tecniche di laboratorio che consentono di isolare e tagliare brevi sequenze di DNA per trasferirle e inserirle nel genoma di altre cellule, in modo da modificarne uno o più geni. Questa tecnologia permette interventi mirati, che modificano in modo specifico solo i geni dei caratteri su cui si vuole agire. Inoltre, le metodologie odierne consentono di trasferire DNA non solo tra individui della stessa specie, ma anche tra specie diverse, spesso molto differenti l’una dall’altra. Si possono, per esempio, trasferire geni da un batterio a una pianta o introdurre in un batterio un gene proveniente da una cellula eucariotica.
La tecnologia del DNA ricombinante è molto complessa dal punto di vista operativo, ma dal punto di vista concettuale si basa su criteri abbastanza semplici:
- identificare il gene;
- tagliarlo e isolarlo dalla molecola del DNA;
- unire il gene a un vettore a sua volta costituito da DNA;
- trasferirlo all’interno di una cellula ricevente.
Gli scopi di questa operazione possono essere diversi: determinare un miglioramento genetico nell’individuo ricevente (per esempio, una maggiore resistenza agli attacchi dei parassiti), oppure utilizzare l’organismo ricevente per clonare il gene introdotto e servirsi della cellula ospite come una «fabbrica» per la produzione di molecole utili.
Il primo passaggio consiste sempre nel tagliare il DNA. Talvolta questa operazione serve solo per studiare meglio le caratteristiche dei frammenti ottenuti, ma il più delle volte è la premessa per una ricombinazione: si uniscono cioè molecole di DNA di provenienza diversa. Per tagliare e ricucire i geni sono necessari enzimi specifici (enzimi di restrizione e ligasi). La loro scoperta è stata la chiave che ha aperto la porta allo sviluppo di tutte le tecniche di manipolazione del DNA.
