Clonaggio
La clonazione molecolare è un tipo di lavoro in biologia molecolare. Viene utilizzato per assemblare molecole di DNA ricombinante e per dirigere la loro replicazione all'interno degli organismi ospiti. L'uso della parola clonazione significa che una molecola di DNA da una singola cellula vivente viene utilizzata per creare una vasta popolazione di cellule contenenti molecole di DNA identiche. I metodi di clonazione molecolare sono fondamentali in molti settori della biologia e della medicina moderna.
La clonazione molecolare generalmente utilizza sequenze di DNA di due diversi organismi: la specie che è la fonte del DNA da clonare e la specie che servirà come ospite vivente per moltiplicare (replicare) il DNA ricombinante.
In un esperimento di clonazione molecolare, il DNA da clonare viene ottenuto da un organismo di interesse, quindi trattato con enzimi in provetta per ottenere frammenti di DNA più piccoli. Questi frammenti vengono poi uniti con DNA vettore per produrre molecole di DNA ricombinante. Il DNA ricombinante viene poi introdotto in un organismo ospite (in genere un ceppo di laboratorio di facile crescita, benigno, di batteri E. coli). Questo produce una popolazione di organismi in cui le molecole di DNA ricombinante vengono replicate insieme al DNA ospite. Poiché contengono frammenti di DNA estranei, si tratta di microrganismi "transgenici" o geneticamente modificati (OGM).
Questo processo sfrutta il fatto che una singola cellula batterica può essere indotta ad assumere e replicare una singola molecola di DNA ricombinante. Questa singola cellula può quindi essere espansa in modo esponenziale per generare una grande quantità di batteri, ognuno dei quali contiene copie della molecola ricombinante originale. Così, sia la popolazione batterica risultante, sia la molecola di DNA ricombinante, sono comunemente chiamati "cloni". In senso stretto, il DNA ricombinante si riferisce alle molecole di DNA, mentre la clonazione molecolare si riferisce ai metodi sperimentali utilizzati per assemblarle.
Storia
L'idea di utilizzare la clonazione molecolare per produrre DNA ricombinante è stata inventata da Paul Berg, che ha vinto il premio Nobel per la chimica nel 1980, insieme a Walter Gilbert e Fred Sanger.
Domande e risposte
D: Che cos'è la clonazione molecolare?
R: La clonazione molecolare è una branca della biologia molecolare utilizzata per assemblare molecole di DNA ricombinante e controllare la loro replicazione nell'organismo ospite.
D: Come funziona il processo di clonazione molecolare?
R: In un esperimento di clonazione molecolare, il DNA da clonare viene ottenuto dall'organismo di interesse e poi trattato con enzimi in una provetta per ottenere frammenti di DNA più piccoli. Questi frammenti vengono poi combinati con il DNA del vettore per produrre molecole di DNA ricombinante. Il DNA ricombinante viene poi trasferito nell'organismo ospite (in genere un ceppo di E. coli benigno e di facile coltivazione). Ne risulta una popolazione di organismi in cui le molecole di DNA ricombinante si replicano con il DNA ospite.
D: Cosa contengono questi cloni?
R: I cloni contengono frammenti di DNA estraneo, il che li rende transgenici o microrganismi geneticamente modificati (OGM).
D: Quante cellule batteriche possono essere indotte ad assumere e replicare una molecola ricombinante?
R: Una cellula batterica può essere indotta ad assumere e replicare una molecola ricombinante.
D: Cosa succede quando questa singola cellula si replica?
R: Quando questa singola cellula si replica, può produrre un gran numero di batteri, ciascuno contenente copie della molecola ricombinante originale.
D: C'è una differenza tra "ricombinante" e "clonazione molecolare"?
R: A rigore, il termine "ricombinante" si riferisce alle molecole di DNA vere e proprie, mentre "clonazione molecolare" si riferisce ai metodi sperimentali utilizzati per assemblarle.
