Problemi della transizione 1983

PROBLEMI DELLA TRANSIZIONE

DNA. Le «mappe di restrizione» sono divenute un mezzo potentissimo (e ra pido) di analisi della struttura del DNA e quindi dei geni. L ’ uso degli enzi mi di restrizione è stato poi alla base delle manipolazioni genetiche perché ha consentito di tagliare pezzi di DNA in siti specifici, (una sorta di chirur gia molecolare del DNA) e quindi isolare geni (o regioni che contengono un gene) consentendo di studiare il ruolo di singole sequenze, situate sia all ’ in terno che all ’ esterno dei geni, nella espressione dei geni stessi. Queste tecni che hanno ad esempio consentito di ottenere informazioni molto importanti circa la struttura e il controllo del funzionamento dei geni che codificano per lo RNA ribosomico (rRNA) (tra l ’ altro da parte dei gruppi di F. Arnaldi, a Roma) dello RNA di trasferimento (tRNA) (da parte del gruppo di D. Brown, a Baltimora) e dei geni per gli istoni (M. Birnstiel a Zurigo e il grup po di G. Giudice a Palermo). Non solo, ma è stato possibile costruire geni artificiali eliminando certe sequenze o introducendone alcune diverse al loro posto. La «saldatura» è effettuata a mezzo di altri enzimi che si trovano in tutte le cellule e che proprio per questa loro proprietà si chiamano «ligasi». Il problema diviene ora quello del modo come introdurre questo DNA (o que sti geni) nella cellula ospite. Questo si effettua incorporando il pezzo di DNA (o il gene) modificato o naturale nel DNA di plasmidi (elementi gene tici extracromosomici e che possono trasferirsi indipendentemente dai cro mosomi) nel caso di batteri o di virus non patogeni per le cellule eucariotiche (ma che abbiano la capacità non solo di penetrare nella cellula ma di inte grarsi nel suo genoma). E però spesso difficile isolare uno specifico gene. Allora si ricorre a uno stratagemma. Si prepara lo mRNA specifico del gene e lo si «copia» in DNA usando un altro enzima, la trascrittasi inversa, che ha la capacità di operare la reazione inversa RNA~>DNA (anziché quella classica DNA->RNA). Questo DNA copiato (detto cDNA) viene poi utilizzato per il trapianto nel vettore. L ’ aver trovato vettori che sono capaci di inserirsi nel DNA degli eucarioti ha consentito di effettuare manipolazioni genetiche di cellule eucariotiche. In questo caso però per giungere al genoma il vettore deve attraversare non solo la membrana cellulare ma anche quella nucleare. Questo problema si è aggi rato iniettando i pezzi di DNA direttamente nel nucleo a mezzo di una sot tilissima micropipetta. Questa tecnica ha permesso di ottenere risultati estre mamente interessanti quando il materiale genetico è stato iniettato nel nu cleo di uova appena fecondate di topo. Gli esperimenti sono stati fatti con DNA diversi, da virus a geni di ormoni, ai geni per l ’ emoglobina, etc. e han no permesso di cominciare a capire come cellule iniettate trattino il materiale genetico impiantato nel loro genoma. Lo ricevono cioè come un ospite o co me un intruso da eliminare al più presto possibile? Una serie di recenti esperimenti dimostrano che il materiale genetico in corporato nel genoma è presente almeno nella discendenza di prima genera zione. Cioè, facendo accoppiare topi nati da uova iniettate con un certo ma teriale genetico si sono ottenuti topini portatori del carattere espresso da quel o quei geni. Dovremmo sapere presto quanto stabile sia la integrazione. «Un risultato abbastanza spettacolare si è ottenuto proprio in questi ultimi mesi con la inserzione nel genoma di uova di topo del gene che codifica per l ’ ormone della crescita modificato con la sostituzione di una parte di esso con quella corrispondente di un altro gene (quello della metallotioneina) col suo promotore. Esperimenti precedenti avevano dimostrato che questo particola

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