Dogma Centrale, Clonazione, Cellule Staminali e Ingegneria Genetica: Concetti Chiave e Tecniche

Il Dogma Centrale della Biologia

Il dogma centrale della biologia è il concetto chiave che illustra i meccanismi e l'espressione dell'eredità genetica. La molecola di DNA contiene le informazioni che vengono trasmesse in modo stabile. Il processo di replicazione avviene senza variazioni da cellula a cellula e di generazione in generazione. I meccanismi di traduzione dei messaggi genetici, pur essendo molto accurati, possono presentare occasionali variazioni, che riflettono i bisogni biologici dell'evoluzione organica. Queste variazioni portano alla produzione di nuovi genotipi sui quali può agire la selezione naturale. La struttura stessa del DNA consente la mutazione e la ricombinazione.

Clonazione

La clonazione consiste nell'ottenere uno o più individui geneticamente identici a partire da una cellula somatica o da un nucleo di un altro individuo. Gli individui clonati sono quindi identici o quasi identici all'originale. Si distinguono due tipi principali di clonazione:

Clonazione Riproduttiva

La clonazione riproduttiva ha l'intento di creare un nuovo organismo biologicamente identico al genitore donatore del nucleo.

Clonazione Terapeutica

La clonazione terapeutica non mira a produrre un nuovo organismo, ma a raccogliere cellule staminali embrionali da utilizzare in trattamenti medici. In questo caso, la clonazione non è fine a sé stessa, ma è uno strumento per ottenere cellule con specifiche proprietà.

Cellule Staminali: Caratteristiche e Tipologie

Le cellule staminali sono un tipo speciale di cellule indifferenziate caratterizzate dalla capacità di dividersi indefinitamente senza perdere le loro proprietà e di produrre tipi di cellule specializzate. Si classificano in base alla loro origine e al loro potenziale di differenziamento:

Classificazione in Base all'Origine

1. Cellule staminali embrionali: Derivate da embrioni allo stadio di blastocisti (un gruppo di 20-30 cellule che si forma dopo cinque giorni dalla fecondazione), sono in grado di generare tutti i tipi di cellule e tessuti dell'organismo.
2. Cellule staminali adulte: Presenti in vari tessuti del corpo adulto, sono in grado di generare molti tipi di cellule, ma non tutti. Normalmente non si dividono, ma in determinate condizioni di laboratorio possono proliferare e rigenerare i tessuti.
3. Cellule staminali della linea germinale: Sono le cellule che danno origine ai gameti (ovuli e spermatozoi). Le loro caratteristiche generali sono simili a quelle delle cellule staminali embrionali.

Classificazione in Base al Potenziale di Differenziamento

1. Totipotenti: In grado di generare qualsiasi tipo di cellula o tessuto, sia embrionale che extraembrionale (es. zigote).
2. Pluripotenti: Capaci di generare tutti i tipi di cellule dei tessuti embrionali (es. cellule staminali embrionali).
3. Multipotenti: In grado di generare cellule dello stesso tipo di tessuto o lignaggio embrionale da cui derivano (es. cellule staminali adulte).

Ingegneria Genetica

L'ingegneria genetica comprende l'insieme delle tecniche che permettono di manipolare i geni di un organismo vivente. Le principali tecniche utilizzate sono:

Tecnologie di Ingegneria Genetica

1. Tecnologia del DNA ricombinante: Permette di isolare e frammentare il DNA di un organismo per incorporarlo nel DNA di un organismo ospite.
2. Tecniche di sequenziamento del DNA: Consentono di determinare la sequenza nucleotidica del DNA, sintetizzare, isolare, modificare e trasferire geni.
3. Reazione a catena della polimerasi (PCR): Reazione enzimatica condotta in vitro che permette di amplificare specifiche sequenze di DNA.