Dossier

Prerequisiti: DNA, trascrizione ed espressione, proteine, batteri

Obiettivi formativi. Conoscere e sperimentare le principali tecniche biotecnologiche per lo studio e la manipolazione del DNA (enzimi di restrizione, purificazione e amplificazione del DNA, elettroforesi, clonaggio e trasformazione batterica) e le buone pratiche di laboratorio in questo settore. Comprendere i fondamenti dell’ingegneria genetica.

Descrizione L’attività prevede il trasferimento di un gene codificante la proteina GFP (Green Fluorescent Protein) all’interno di batteri E.Coli per la sua amplificazione (“clonaggio”). L’esperienza si basa sul principio che il codice con cui viene letto il DNA è uguale in tutti gli organismi viventi, dai batteri all’uomo: pertanto è possibile trasferire un gene da una specie ad un'altra ottenendo lo stesso prodotto proteico, in questo caso la proteina fluorescente GFP, che emette luce verde quando esposta a radiazioni UV. Allo stesso tempo i batteri, moltiplicandosi, replicano il gene inserito in numerose copie.

Gli studenti isoleranno il gene per la GFP utilizzando gli enzimi di restrizione appropriati e lo purificheranno mediante la tecnica di elettroforesi su gel di agarosio, che permette di identificare la presenza di specifici frammenti di DNA determinandone la dimensione.

Inseriranno quindi il gene d’interesse in un vettore plasmidico, ovvero una sequenza di DNA in grado di trasportare e far sintetizzare il gene all’interno dei batteri. Il vettore sarà poi introdotto nei batteri, e questi seminati su piastre con o senza selezione antibiotica: l’antibiotico permetterà la crescita solo ai batteri modificati.

Questo esperimento è un esempio concreto delle attività svolte quotidianamente nei laboratori di ricerca per identificare la funzione dei geni. Inoltre, la procedura ripercorre gli stessi passaggi utilizzati per sintetizzare farmaci ricombinanti come l'insulina.