Differenza chiave: ingegneria genetica e tecnologia del DNA ricombinante
I materiali genetici degli organismi possono essere alterati utilizzando tecniche di ingegneria genetica o tecnologia del DNA ricombinante. La tecnologia del DNA ricombinante è il processo utilizzato per creare una molecola di DNA ricombinante che trasporta il DNA di interesse e il DNA vettoriale mentre l'ingegneria genetica è un termine ampio usato per descrivere i processi coinvolti nella manipolazione della struttura genetica di un organismo. Questa è la differenza fondamentale tra l'ingegneria genetica e la tecnologia del DNA ricombinante.
Cos'è l'ingegneria genetica?
Ingegneria genetica è un termine ampio usato per riferirsi a un insieme di tecniche coinvolte nella manipolazione della composizione genetica di un organismo. L'ingegneria genetica viene eseguita in condizioni in vitro (al di fuori di un organismo vivente, in un ambiente controllato).
I geni sono codificati per proteine e altri precursori proteici essenziali per la crescita e lo sviluppo. Quando gli scienziati vogliono studiare la disposizione dei geni, l'espressione, la regolazione genica, ecc., introducono quel particolare gene in un batterio ospite che è in grado di replicare il gene inserito e creare più copie del gene desiderato utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante. Si tratta di tagliare frammenti di DNA specifici, introdurli in un organismo diverso ed esprimerli nell'organismo trasformato. La composizione genetica dell'organismo viene alterata quando viene introdotto DNA estraneo. Per questo si chiama ingegneria genetica (manipolazione genetica con tecniche avanzate). Quando la composizione genetica di un organismo viene manipolata, le caratteristiche dell'organismo vengono modificate. Le caratteristiche possono essere migliorate o modificate per provocare cambiamenti desiderabili degli organismi.
Ci sono diversi passaggi importanti coinvolti nell'ingegneria genetica. Questi sono in particolare la scissione e la purificazione del DNA, la produzione di DNA ricombinante (vettore ricombinante), la trasformazione del DNA ricombinante in un organismo ospite, la moltiplicazione dell'ospite (clonazione) e lo screening per le cellule trasformate (fenotipi corretti).
L'ingegneria genetica è applicabile a un'ampia gamma di organismi tra cui piante, animali e microrganismi. Ad esempio, le piante transgeniche possono essere prodotte introducendo caratteristiche utili come resistenza agli erbicidi, tolleranza alla siccità, alto valore nutritivo, crescita rapida, resistenza agli insetti, tolleranza all'immersione, ecc., utilizzando l'ingegneria genetica vegetale. La parola transgenico si riferisce agli organismi geneticamente modificati. La produzione di colture transgeniche con caratteristiche migliorate è ora possibile grazie all'ingegneria genetica. Gli animali transgenici possono anche essere prodotti per la produzione di prodotti farmaceutici umani, come mostrato nella Figura 01.
Figura_1: Animali geneticamente modificati
L'ingegneria genetica ha ampie applicazioni nelle biotecnologie, nei settori della medicina, della ricerca, dell'agricoltura e dell'industria. In medicina, l'ingegneria genetica è coinvolta nella terapia genica e nella produzione di ormoni della crescita umani, insulina, diversi farmaci, vaccini sintetici, albumine umane, anticorpi monoclonali, ecc. In agricoltura, colture geneticamente modificate come soia, mais, cotone e altre colture con alcune caratteristiche preziose sono realizzate utilizzando l'ingegneria genetica. Nell'industria, l'ingegneria genetica è ampiamente applicata per creare microrganismi ricombinanti in grado di produrre prodotti economicamente utili, in particolare proteine ed enzimi. Controllo dell'inquinamento ambientale (biorisanamento), recupero dei metalli (biomining), produzione di polimeri sintetici, ecc.sono fattibili anche nelle industrie che utilizzano microrganismi geneticamente modificati. Nella ricerca, l'ingegneria genetica viene utilizzata per creare modelli animali di alcune malattie umane. I topi geneticamente modificati sono il modello animale più popolare utilizzato dai ricercatori per studiare e trovare terapie per tumori, obesità, malattie cardiache, diabete, artrite, abuso di sostanze, ansia, invecchiamento, morbo di Parkinson, ecc.
Cos'è la tecnologia del DNA ricombinante?
La tecnologia del DNA ricombinante è la tecnologia coinvolta nella preparazione di una molecola di DNA ricombinante che contiene DNA di due specie diverse (DNA vettore e DNA estraneo) e nella clonazione. Ciò è ottenuto dagli enzimi di restrizione e dall'enzima DNA ligasi. Le endonucleasi di restrizione sono enzimi di taglio del DNA che aiutano nella separazione dei frammenti di DNA interessati da un organismo e nell'apertura di vettori, principalmente plasmidi. La DNA ligasi è un enzima che facilita l'unione del frammento di DNA separato con il vettore aperto per creare un DNA ricombinante. La realizzazione di un DNA ricombinante (un vettore costituito da DNA estraneo) dipende principalmente dal vettore utilizzato. Il vettore selezionato dovrebbe essere in grado di auto-replicarsi con qualsiasi segmento di DNA attaccato in modo covalente ad esso, in una cellula ospite adatta. Dovrebbe inoltre contenere siti di clonazione idonei e marcatori selezionabili per lo screening. Nella tecnologia del DNA ricombinante, i vettori comunemente usati sono plasmidi di batteri e batteriofagi (virus che infettano i batteri).
Figura_02: Sintesi del DNA ricombinante
Il DNA ricombinante viene prodotto con lo scopo di creare nuove proteine, studiare le strutture e le funzioni dei geni, manipolare le proprietà delle proteine, raccogliere grandi quantità di proteine, ecc. Pertanto, il DNA ricombinante sintetizzato deve essere replicato ed espresso all'interno dell'ospite. Quindi, la tecnologia del DNA ricombinante comprende l'intero processo che avviene nell'ingegneria genetica, dalla fase di isolamento del DNA specifico allo screening delle cellule trasformate costituite dalla caratteristica introdotta. Pertanto, la tecnologia del DNA ricombinante e l'ingegneria genetica possono essere considerati come due processi correlati con un obiettivo principale con fasi simili: isolamento di un inserto di DNA interessante, selezione di un vettore adatto, introduzione di un inserto di DNA (DNA estraneo) nel vettore per formare la molecola di DNA ricombinante, introduzione della molecola di DNA ricombinante in un ospite adatto e selezione delle cellule ospiti trasformate.
Qual è la differenza tra l'ingegneria genetica e la tecnologia del DNA ricombinante?
Ingegneria genetica vs tecnologia del DNA ricombinante |
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| L'ingegneria genetica è un termine ampio che si riferisce al processo utilizzato per manipolare la struttura genetica di un organismo. | La tecnologia del DNA ricombinante è la tecnica utilizzata per creare una molecola di DNA ricombinante contenente DNA di due specie diverse. |
| Sintesi del DNA ricombinante | |
| Viene prodotto DNA ricombinante | Viene prodotta una molecola di DNA ricombinante. |
Riepilogo – Ingegneria genetica vs tecnologia del DNA ricombinante
L'ingegneria genetica è un'area della biologia molecolare che si occupa della manipolazione del materiale genetico (DNA) di un organismo per caratteristiche preziose. La tecnologia del DNA ricombinante è la tecnica utilizzata per produrre il DNA ricombinante. Durante entrambi i processi si verifica la manipolazione del materiale genetico di un organismo. Sebbene ci sia una differenza tra l'ingegneria genetica e la tecnologia del DNA ricombinante, sono interconnesse e l'ingegneria genetica sarebbe impossibile senza l'uso della tecnologia del DNA ricombinante.
