Dna, nuova rivoluzionaria tecnica per produrlo in serie in laboratorio
Dna nuova rivoluzionaria tecnica per produrlo in serie in laboratorio

Nell’arco di circa 150 anni si è assistito a una vera e propria rivoluzione in campo biologico, che ha permesso di far luce sul patrimonio genetico degli organismi: sembrano passati anni luce da quando F. Meischner per la prima volta isolò da globuli bianchi quella che chiama nucleina e che solo 50 anni dopo viene identificata chimicamente come DNA, arrivando, però, alla risoluzione della sua struttura soltanto nel 1953, da parte di J. D. Watson e F. Crick.

Bisognerà poi aspettare gli inizi degli anni ’70 per vedere la nascita della tecnologia del DNA ricombinante, grazie al lavoro di Paul Berg che produce nel 1972 la prima molecola di DNA ricombinante utilizzando enzimi di restrizione e poi nel 1973 ai lavori di Herbert W. Boyer e Stanley Cohen che dimostrano che gli enzimi di restrizione avrebbero potuto essere utilizzati come “forbici” per tagliare frammenti di DNA di interesse da una fonte, per poi essere inseriti in un vettore – plasmide.

Decenni per affinare tecniche mai abbastanza precise, eppure, a quanto pare, molto presto costruire il Dna in laboratorio potrà diventare facile come stampare un oggetto in 3D: a offrire questa possibilità è la nuova tecnica messa a punto da due giovani laureati dell’università della California a Berkeley e definita “rivoluzionaria” dagli esperti.

Descritta da Sebastian Palluk e Daniel Arlow sulla rivista Nature Biotechnology, la tecnica permette di ottenere più facilmente e velocemente sequenze di Dna su misura, utilizzando in modo nuovi enzimi già noti.

I ricercatori hanno pensato di progettare un nuovo metodo di sintesi basato su un enzima chiamato transferasi terminale deossinucleotidica (terminal deoxynucleotidyl transferase, TDT), che si trova nel sistema immunitario dei vertebrati ed è uno dei pochi enzimi in natura che “scrive” nuovo DNA senza bisogno di copiarlo da altre sequenze dello stesso tipo. Inoltre, è anche molto rapido perché mette in fila circa 200 nucleotidi al minuto.

Il problema è che per sfruttare il TdT occorre forzarlo ad aggiungere un solo nucleotide e poi a fermarsi, altrimenti continuerebbe ad aggiungere sequenze ripetute dello stesso nucleotide.

Gli autori ci sono riusciti legando un nucleotide a ogni enzima TdT un collegamento sacrificabile, che si perde una volta che il nucleotide in questione viene aggiunto alla sequenza. In questo modo, l’enzima viene rimosso non appena completata l’operazione e il processo può continuare con un altro nucleotide fissato a un altro enzima TdT.

In buona sostanza, il risultato equivale ad avere una ‘stampante’ del Dna.

E’ un risultato rivoluzionario“, ha detto Alessandro Quattrone, direttore del Centro di Biologia integrata dell’università di Trento. “Si potranno inventare – ha aggiunto – sequenze di Dna per sviluppare batteri mangia-inquinanti o produrre nuovi farmaci”.

Per Quattrone, inoltre, “era il tassello che mancava: dopo il sequenziamento del genoma e la possibilità di modificarlo con il cosiddetto taglia e cuci, ottenere una sintesi più facile e veloce del Dna era l’ultimo ostacolo rimasto. Anche se ancora non ha la stessa efficienza della sintesi chimica, la nuova tecnica è molto più accurata e presto sarà altamente efficiente”.

Senza contare l’enorme risparmio anche economico. Come ricorda sempre l’esperto, per sintetizzare la doppia elica il mondo della ricerca si è affidato finora a due metodi diversi.

“Uno è la cosiddetta sintesi chimica, sviluppata 40 anni fa e mai cambiata finora, che però permette di produrre poche centinaia di mattoncini del Dna ed è soggetta a parecchi errori, oltre ad essere complicata e costosa”, ha spiegato Quattrone.

L’altro metodo, in uso dall’inizio degli anni ’80, “è la cosiddetta sintesi a stampo che per ottenere il Dna utilizza enzimi partendo da uno ‘stampo’, che però – ha osservato – ha sempre il limite della lunghezza delle catene di Dna che si possono ottenere”.

Con questa nuova ricerca, la strada è ancora lunga, ma i ricercatori si sono detti ottimisti e continuerà con la loro ricerca che ha già prodotto risultati già molto interessanti.

Laureanda, content writer professionista, in attesa di patentino giornalista pubblicista, si occupa principalmente di contenuti legati alla sanità italiana e alla tecnologia.

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