Di Maria Hoven – Aggiornato il 30 agosto 2022
L’ingegneria genetica è una branca della biologia molecolare che prevede la manipolazione precisa del DNA – l’acido desossiribonucleico che codifica tutti i tratti biologici. Introducendo, eliminando o modificando geni specifici, gli scienziati possono riprogrammare gli organismi per la ricerca, la medicina o l'industria.
Il DNA ricombinante, o rDNA, si riferisce a una molecola di DNA sintetico creata unendo frammenti genetici provenienti da diverse fonti. A differenza del DNA presente in natura, l'rDNA viene progettato in laboratorio per trasportare geni specifici che codificano per le proteine desiderate.
La costruzione dell'rDNA si basa su enzimi di restrizione che tagliano il DNA in sequenze precise e sulla DNA ligasi che sigilla i tagli, unendo frammenti di origini disparate. Il plasmide risultante, un DNA circolare indipendente, può essere inserito in una cellula ospite, più comunemente E. coli , dove viene replicato e la proteina codificata viene espressa. Questo processo è dettagliato in H. Lodish et al., "Biologia cellulare molecolare".
Nel 1973, gli scienziati Paul Berg, Herbert Boyer, Annie Chang e Stanley Cohen produssero le prime molecole di rDNA funzionali alla Stanford University e all'UCSF. La loro svolta segnò la nascita dell'ingegneria genetica, come notato in Gerald Karp, "Cell and Molecular Biology".
La tecnologia del DNA ricombinante consente la produzione di proteine terapeutiche in laboratorio, eliminando la necessità di raccoglierle dagli animali. Gli esempi includono l’insulina umana – precedentemente estratta dal pancreas suino o bovino – e gli ormoni della crescita, nonché un’ampia gamma di vaccini. Questi progressi hanno rivoluzionato la medicina e migliorato la sicurezza dei pazienti.
L’ingegneria genetica non può esistere senza il DNA ricombinante; L'rDNA fornisce gli strumenti per il trasferimento, l'espressione e la modifica dei geni che sono alla base di ogni moderna applicazione biotecnologica.
