Introduzione alla biologia molecolare

La biologia molecolare è una branca della biologia che si è originata dalla biochimica ma, dopo le scoperte di Watson e Crick, ha preso un’altra strada.

L’oggetto di studio di questa disciplina sono le macromolecole ad alto contenuto informazionale, quindi DNA, RNA, acidi nucleici e proteine. Di tutte queste molecole si studia la struttura ma soprattutto le interazioni. In pratica l’obiettivo principale della biologia molecolare è capire come il DNA passa l’informazione all’RNA e come avviene la sintesi proteica. (Leggi i nostri appunti sul dogma della biologia molecolare)

Definizione di genoma

Un concetto importantissimo è quello di genoma:

“ll genoma rappresenta tutto il materiale genetico contenuto in una cellula”. E’ assolutamente errato dire che il genoma è l’insieme dei geni, perché non tutto il DNA viene trascritto.

I primi studi della biologia molecolare

Inizialmente, intorno agli anni 50, i biologi molecolari utilizzavano i batteri perché sono molto facili da coltivare. Questa disciplina ha fatto passi da gigante quando è avvenuta:

  • La purificazione degli enzimi di restrizione
  • La purificazione di plasmidi (ottenuti dai batteri, che sono i vettori di clonaggio)
  • Il sequenziamento degli acidi nucleici. In pratica si riusciva a isolare il DNA dagli organismi procarioti e si riusciva ad individuare l’ordine esatto dei singoli nucleotidi.



Grazie alla purificazione degli enzimi di restrizione gli studiosi erano in grado di “tagliare” a pezzi la molecola di DNA in punti specifici. Prima dell’utilizzo di questi enzimi si utilizzavano, per sequenziare il DNA, metodi meccanici e chimici: così, però, la frammentazione era casuale e gli esperimenti non erano riproducibili.
Questo fu un enorme passo in avanti che facilitò lo studio di questa disciplina.

Clonaggio dei frammenti di DNA

Un’altra tecnica molto innovativa fu il clonaggio dei frammenti di DNA.

Schema base del clonaggio
Fonte: Wikipedia

Il clonaggio è un metodo abbastanza semplice: si isola un plasmodio da un batterio e si tratta con un enzima di restrizione che taglia in un solo punto. Dopo si aggiunge un pezzo di DNA derivante da un altro organismo e si ottiene un plasmodio ibrido.
Il plasmodio ibrido viene aggiunto ad una cellula batterica e, con essa, si duplica all’infinito indipendentemente dal cromosoma del batterio.

Con questo meccanismo si possono essere “create” milioni di molecole su cui lavorare.

Leggi anche: clonaggio in PBR
Leggi anche: clonaggio in pUC

Autore dell'articolo: Admin

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