Anno accademico 2002-2003 Canale A: Prof. Malavasi Lezione 3: Come si clona un gene 3 domande per conquistare una malattia genetica 1) Quale gene è responsabile? 2) Qual è il prodotto di quel gene? 3) E’ possibile riparare o sostituire il gene e/o la proteina? DEFINIZIONE The process of molecular cloning involves isolating a DNA sequence of interest and obtaining multiple copies of it in an organism, usually a bacterium, that is capable of growth over extended periods. Large quantities of the DNA molecule can be then isolated in pure form for detailed molecular analysis. The ability to generate virtually endless copies (clones) of a particular sequence is the basis of recombinant DNA technology and its application to human and medical genetics. The name "recombinant DNA" refers to novel combinations of DNA created between human (or other) DNA sequences of interest and bacterial (or other) DNA molecules capable of indefinite duplication in the laboratory. Identificazione della > parte dei geni-malattia Le tappe fondamentali Prima degli anni 80: pochissimi geni identificati (solo se i prodotti potevano essere purificati) Anni 80: comincia l’era della DNA technology: clonaggio posizionale Anni 90: era della PCR Anni 2000: HUGO Strategie indipendenti dalla posizione 1) Avendo il prodotto del gene puro - impiego di oligonucleotidi gene-specifici come sonda (gene per emofilia A) - impiego di anticorpi specifici (gene per la fenilchetonuria) 2) Conoscendo la sequenza di DNA 3) Conoscendo la normale funzione del gene Somatic cell hybrids Positional cloning 1) localizing a disease gene to a chromosomal subregion, generally by using traditional linkage analysis 2) searching databases for an attractive candidate gene within that subregion 3) testing the candidate gene for disease-causing mutations. Francis S. Collins,M.D., Ph.D. Director, National Human Genome Research Institute L’esempio del gene della fibrosi cistica In July 1989, Dr. Lap-Chee Tsui and a team of scientists working at the Hospital for Sick Children in Toronto L’esempio del gene dell’emocromatosi