Relazione di Biologia Esperimento sul DNA nel Laboratorio di

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Relazione di Biologia
Esperimento sul DNA nel Laboratorio di Scienze
Sommario
Il 16 novembre ’09 la classe III B si è cimentata in un esperimento nel Laboratorio di Scienze in campo
genetico. Lo scopo è stato quello di analizzare un campione di DNA nel tentativo di identificarlo con altri
frammenti dello stesso genere rinvenuti all’interno di un’ipotetica scena del crimine.
Introduzione e Procedimento
In data 16/11/09 la classe III B della sezione scientifica del Liceo R. Bonghi ha condotto un esperimento
circa l’analisi e il riconoscimento di segmenti di DNA con la supervisione dell’insegnante di Biologia e del
Tecnico del Laboratorio.
Per svolgere tale prova ci siamo avvalsi del materiale didattico contenente le istruzioni e le illustrazioni
necessarie a procedere, due modelli di nucleotidi (sequenze di riconoscimento per gli enzimi di restrizione)
stampati su carta e materiale plastico per realizzarli.
L’obiettivo era individuare una possibile corrispondenza tra un frammento di DNA rilevato nell’ambito di
una scena del crimine e altri campioni prelevati rispettivamente dalla vittima, dal principale indiziato e da un
secondo sospettato.
Al fine di eseguire un confronto valido occorre conoscere la conformazione e le caratteristiche del DNA:
innanzitutto, l'acido desossiribonucleico è un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche
necessarie alla sintesi proteica e ribonucleotidica. La produzione di proteine e RNA è essenziale per lo
sviluppo e il corretto funzionamento del metabolismo degli organismi viventi. Dal punto di vista chimico, il
DNA è un polimero organico costituito da monomeri chiamati nucleotidi. Tutti i nucleotidi sono formati da
tre componenti di base: un gruppo fosfato, il desossiribosio (zucchero pentoso, ovvero a cinque atomi di
carbonio) e una base azotata. Quattro sono le varianti di basi azotate che possono comparire nella struttura di
ogni singolo nucleotide, parte costituente della molecola di DNA: adenina, guanina, citosina e timina.
Negli organismi viventi, il DNA è presente sotto forma di una coppia di filamenti saldamente associati tra
loro. Essi si intrecciano a formare una struttura definita doppia elica. Ogni nucleotide è costituito da uno
scheletro laterale, che ne permette il legame covalente con i nucleotidi adiacenti, e da una base azotata, che
instaura legami a idrogeno con la base azotata complementare presente sul filamento opposto.
L’elaborazione di questo modello elicoidale è attribuito a James Watson e Francis Crick che lo scoprirono
attraverso la tecnica della diffrazione a raggi X. La disposizione in sequenza di queste quattro basi costituisce
l'informazione genetica, leggibile attraverso il codice genetico, che ne permette la trasformazione in
amminoacidi. Il processo di sintesi proteica si attua mediante le fasi di trascrizione e traduzione. Negli
eucarioti, il DNA si complessa all'interno del nucleo in strutture chiamate cromosomi. All'interno dei
cromosomi, poi, le proteine della cromatina (come gli istoni) permettono di compattare e controllare la
trascrizione dei geni.
A questo punto ci siamo divisi in cinque gruppi da quattro studenti. Ogni gruppo ha cercato quindi di
riprodurre un modello di nucleotidi per ciascuna delle due sequenze riconosciute dagli enzimi di restrizione
(Neo Sci 1 e Neo Sci 2). Tali molecole proteiche sono, infatti, una classe particolare di enzimi che ha la
facoltà di catalizzare una ben precisa reazione chimica: rompere i legami idrogeno esistenti tra le diverse
coppie di basi appaiate reciprocamente e di conseguenza frammentare il DNA nella maniera desiderata.
Conclusioni
Attraverso vari tentativi siamo pervenuti alla soluzione del problema. Grazie all’azione efficace degli enzimi
di restrizione siamo stati in grado di escludere le sequenze di basi azotate appartenenti alla vittima nella
traccia reperita sulla scena del crimine. Abbiamo riscontrato che la configurazione delle sequenze rimanenti
risultava diversa dalla traccia del principale indiziato che peraltro dalle informazioni fornite aveva confessato
l’omicidio. Invece esse corrispondevano con quelle riportate dalla traccia di DNA del secondo sospettato.
Pertanto, abbiamo concluso con assoluta certezza che questi ha commesso realmente l’assassinio.
Il test ha avuto buon esito e l’esperienza è stata gratificante, da ripetere.
Michele Cimino III B
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