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I ragazzi delle classi 3°A e 3°B, hanno partecipato al progetto sperimentale di biologia molecolare organizzato dal prof. Carofiglio (docente di Scienze) con i ricercatori dell’università di Lodz, in Polonia.

Per il progetto sono stati coinvolti attivamente nell’estrazione del DNA da alcuni campioni vegetali prelevati dal giardino della scuola, per poi amplificare, sequenziare e “mettere in musica” i geni di interesse.

Nell’incontro hanno assistito all’intero processo di estrazione e amplificazione di quattro campioni, presi come esempio; il tutto si è svolto in un laboratorio di biologia molecolare. La prima cosa che i due ricercatori hanno spiegato e mostrato, è stata la continua sterilizzazione degli strumenti utilizzati per evitare di contaminare i campioni e la cappa biologica sotto la quale si sarebbe dovuta svolgere l’intera attività, a causa della presenza di alcuni reagenti tossici.

L’estrazione ha avuto inizio con il prelievo di una piccola porzione del campione che è stata macerata meccanicamente con un pestello per rompere le pareti cellulari. È stato poi aggiunto un mix di soluzione tampone, ossia una soluzione prevalentemente composta da Sali, e proteinasi K, necessaria per la digestione delle membrane; il dosaggio è di 10-20 microlitri per ognuna. Il miscuglio ottenuto è stato mescolato con un vortex e una centrifuga, per il principio fisico della “fuga dal centro”.

La proteinasi K ha, però, bisogno di un’attivazione ad una temperatura più elevata di quella dell’ambiente e, per questo, è stata utilizzata una stufa nella quale sono inseriti i campioni ad una temperatura di 55°C dalle 4 ore fino ad arrivare a vari giorni. Ora il DNA, quindi, risulta pronto per l’amplificazione del gene del cloroplasto: si apre il campione contenuto in un microtubo e si aggiunge un nuovo enzima, denominato TAC che consente la trascrizione attraverso 2 primer aggiuntivi:

– Forward, posto all’inizio della sequenza

– Reverse, posto alla fine

I primer vengono legati alle catene di DNA e, grazie alla TAC, avviene la trascrizione del frammento: essi consentono di trascrivere per ottenere una sequenza più lunga. Il tutto viene, poi, inserito in ogni microtubo e verrà ricentrifugato. Con questa soluzione si amplificheranno i geni.

Il campione è stato inserito in un termocycler (una piastra di alluminio che viene riscaldata) che viene portata a 94°C per 1 minuto (per aprire la doppia elica di DNA) e poi a 48°C per far legare i primer: questo ciclo è stato ripetuto 26 volte.

A questo punto, dal campione già amplificato e in un altro laboratorio, si ricaverà il gel elettroforesi, nel quale si è visto lo scorrimento delle triplette di basi azotate, al fine di sapere se l’amplificazione è stata svolta correttamente.

In un trans illuminatore (camera radiografica) viene inserito il gel e, se il sequenziamento è stato eseguito in maniera corretta, sul computer apparirà illuminato sottoforma di barre: ognuna di esse ha una dimensione specifica e la più luminosa indica 500 basi.

Infine, si purifica tutto ciò che non è necessario e il campione viene mandato a sequenziare.

Le sequenze di DNA estratte con questa metodologia saranno inserite poi in un programma del tutto sperimentale ideato dai due ricercatori per mettere in musica le triplette di basi azotate del DNA. In questo modo ogni campione di DNA “suonerà” con una propria melodia!

Amalia Di Cagno Abbrescia, 3^B