1. Scegli i batteri bersaglio:
- I ricercatori selezionano una specie o un ceppo batterico specifico rilevante per la loro ricerca o applicazione.
2. Identificare il comportamento desiderato:
- Determinano il nuovo comportamento o funzione che vogliono insegnare ai batteri. Ciò può variare dalla produzione di una molecola specifica alla risposta agli stimoli ambientali.
3. Progettare le modificazioni genetiche:
- I ricercatori progettano sequenze di DNA che codificano le proteine desiderate o gli elementi regolatori responsabili del nuovo comportamento. Queste modifiche sono spesso basate su informazioni genetiche esistenti provenienti da altri organismi o attraverso una progettazione razionale delle proteine.
4. Costruire vettori genetici:
- I vettori genetici, come i plasmidi o i vettori virali, vengono utilizzati per fornire le sequenze di DNA progettate nei batteri. I plasmidi sono piccole molecole circolari di DNA che possono replicarsi indipendentemente dal cromosoma batterico.
5. Trasforma i batteri:
- I ricercatori utilizzano varie tecniche per introdurre i vettori costruiti nei batteri bersaglio. I metodi comuni includono l'elettroporazione, la trasformazione chimica o la coniugazione.
6. Selezione e screening:
- Dopo la trasformazione, i batteri vengono sottoposti a una pressione selettiva per garantire che solo quelli che hanno incorporato con successo il nuovo materiale genetico sopravvivano e crescano. Ciò può comportare marcatori di resistenza agli antibiotici o altri tratti selezionabili.
7. Caratterizzazione e validazione:
- I batteri trasformati vengono quindi caratterizzati per confermare che esibiscono il nuovo comportamento desiderato. I ricercatori eseguono saggi, esperimenti o test fenotipici per valutare l'acquisizione riuscita del nuovo tratto.
8. Ottimizzazione e messa a punto:
- Se necessario, i ricercatori possono eseguire cicli iterativi di ingegneria genetica, ottimizzando i livelli di espressione o gli elementi regolatori per ottenere il comportamento desiderato in modo più efficiente.
9. Stabilità e manutenzione:
- I ricercatori valutano la stabilità delle modifiche genetiche introdotte su più generazioni di crescita batterica. Possono applicare tecniche come il knock-in genetico o l'integrazione del genoma per garantire la conservazione a lungo termine del nuovo tratto.
10. Applicazioni:
- Una volta che i batteri mostrano con successo il comportamento desiderato, possono essere utilizzati per varie applicazioni, come la biotecnologia, la medicina, il risanamento ambientale o i processi industriali.
È importante notare che insegnare ai batteri nuovi comportamenti attraverso l’ingegneria genetica richiede conoscenze specialistiche, competenze di laboratorio e rispetto delle linee guida di sicurezza, poiché implica lavorare con organismi geneticamente modificati.
