cuprins | dictionar | test | tema pentru acasa |

Biotehnologii moleculare

Tehnicile de prelucrare a acizilor nucleici si a altor biomolecule au numeroase aplicatii si sunt de mare viitor.Ele sunt foarte complexe si de aceea ne limitam la o prezentare a principiilor pe care se bazeaza cateva dintre ele.
Amplificare ADN este o replicatie artificiala repetata.Este utila atunci cand dispunemde o cantitate prea mica de ADN pentru identificare sau pentru diferite intrebuintari.Prin reactia polimerizarii in lant putem obtine orice cantitate de ADN pornind chiar de la o singura molecula.Se foloseste o polimeraza rezistenta la temperaturi inalte (Taq) extrasa dintr-o bacterie care traieste in apele termale (Thermus aquaticus).Mai sunt necesare doua polinucleotide sintetice monocatenare cu lanturi foarte scurte numite primeri sau amorse.Ele trebuie sa formeze hibrizi moleculari la capetele moleculei de ADN care urmeaza sa fie amplificat.Aici se initiaza activitatea ADN polimerazei.
Se introduc in reactor:
· proba cu ADN;
· cele 4 nucleotide ADN trifosforilate;
· cele doua amorse;
· ADN polimeraza;
Se incalzeste amestecul pana cand ADN se denatureaza.Se raceste amestecul.Primerii se vor atasa,formand hibrizi moleculari,la capetele celor doua catene,acum separate.Sub actiunea ADN polimeraza,fiecare catena serveste ca matrita pentru sinteza catenei complementare.ca urmare cantitatea de ADN s-a dublat.Se repeta operatiile.La fiecare ciclu de incalzire/racire cantitatea de ADN se dubleaza.Exista acum aparate care fac aceasta operatie in mod automat.
Identificare ADN incepe prin aplicarea unor enzime de restrictie.Ele vor taia molecula de ADN in fragmente de diferite dimensiuni.Se stie ca ADN uman contine portiuni noninfornationale(intronii) extrem de variabile de la o persoana la alta.Din aceata cauza,ADN de origini diferite va produce fragmente de restricie de lungimi diferite (FR).
Amestecul de fragmente obtinut este plasat pe o pelicula de gel.Pelicula este asezata intr-un camp electric.Datorita griparilor fosfat incarcate negativ,fragmentele mici migreaza prin gel spre anod (electroforeza):cele mai mici,mai repede si mai departe,cele mai mari-mai incet si mai aproape.Pe pelicula de gel se formeaza o succesiune de benzi (ca in codul de bare de pe marfuri).In gel,benzile sunt invizibile.Pentru a fi puse in evidenta,se impregneaza pelicula cu coloranti specifici pentru ADN.De exemplu bromura de atidiu face ca ADN sa devina fluorescent in lumina ultravioleta.Configuratia benzilor difera de la o persoana la alta,ca o amprenta.Ea este identica la gemeni si foartye asemanatoare la rudele apropiate.Aceasta metoda poate servi la identificarea persoanelor in medicina judiciara.
Determinarea succesiunii nucleotidelor din ADN poate fi realizata cu ajutorul sondelor genetice.Acestea sunt fragmente monocatenare de ADN sau ARN cu succesiunea nucleotidelor cunoscuta.Ele contin nucleotide marcate radioactiv sau chimic.Marcarea radioactiva se realizeaza prin incorporarea de izotopi radioactivi de fosfor P32 sau de tritiu H3 in anumite nucleotide.
Sonda genetica se aplica peste un filtru care a absorbit ADN denaturat din benzile separate prin electroforeza.Peste filtru se aplica,la intuneric,un film fotografic.Daca ADN cercetat contine secventa complementara sondei se formeaza un hibrid molecular la nivelul uneia din benzi:pe radiografie va aparea in dreptul benzii respective o linie;astfel se poate afla daca ADN cercetatcontine sau nu o anumita secventa.
Cu ajutorul sondelor geneticepot fi diagnosticate mutatii,infectii virale incipiente,cancer in stadiu incipient,etc.de asemenea devine posibila stabilirea locusului diferitelor gene in cromozomi.
Riscul genetic.
Spectaculoasele rezultate si beneficile potentiale ale ingineriei genetice si ale biotehnologiilor au provocat in lumea stiintifica si in opinia publica un puternic entuziasm.In acelasi timp au fost remarcate si pericole potentiale care au produs teama.
Exista riscul ca microorganismele modificate genetic sa fie eliberate in mediu fie din nechibzuinta,fie cu rea intentie.Ele ar putea produce epidemii greu de stavilit sau dezechilibre ecologice.
Unele din produsele obtinute ar putea dauna mediului sau sanatatii oamenilor.deja exista neincredere in produsele alimentare provenite de la animale si plante transgenice.
Reusita clonarii la mamifere a deschis perspective si temeri legate de clonarea umana si de modificarea genomului uman.Deja au fost obtinuti prin clonare embrioni umani pentru transplant.Obiectiile sunt si stiintifice dar si de ordin etic.
Au fost elaborate si impuse de catre oamenii de stiinta pe plan international norme riguroase de securitate pentru laboratoarele unde se manipuleaza materialul genetic al microorganismelor.
De asemeni,s-a constituit n anul 1993 Comitetul International de Bioetica pe langa U.N.E.S.C.O.