L'estrazione del DNA è una delle scienze biologiche più moderne. Scienziati e medici usano l'estrazione del DNA per diagnosticare molte condizioni mediche per ingegnerizzare geneticamente piante e animali. L'estrazione del DNA può essere utilizzata anche per raccogliere prove in un'indagine criminale.
TL; DR (troppo lungo; non ho letto)
L'estrazione del DNA può essere utilizzata per modificare le piante, isolando il DNA da organismi con caratteristiche desiderabili, come la resistenza ai pesticidi, e iniettandole nel genoma della pianta. Quando la pianta raggiunge l'età adulta, i suoi semi erediteranno i geni modificati. L'estrazione del DNA può essere utilizzata anche per alterare gli animali, dal farli risplendere al buio alla clonazione. Un certo numero di prodotti farmaceutici, inclusi ormoni e vaccini, sono realizzati utilizzando l'estrazione del DNA. Viene anche utilizzato per verificare l'identità delle persone, sia per determinare i parenti genetici sia per indagare sui sospetti di reati in cui è stato lasciato materiale genetico sulla scena.
Ingegneria genetica delle piante
L'estrazione del DNA è parte integrante del processo di modificazione genetica delle piante. Molte aziende agricole utilizzano l'estrazione genetica per isolare il DNA da organismi con tratti desiderabili, che poi trapiantano nel genoma della pianta.
Questo viene fatto prelevando un campione dell'organismo, estraendo il DNA e quindi clonandolo per creare migliaia di copie del singolo gene a cui sono interessati. Gli scienziati quindi alterano il gene per renderlo pronto a lavorare con il resto del DNA della pianta, e poi lo inseriscono nel nucleo di alcune cellule vegetali. Le cellule vegetali sono cresciute in piante adulte e i loro semi discendenti hanno tutti le modifiche genetiche.
Un esempio è il numero di linee di semi prodotte dalla Monsanto Corporation immuni all'erbicida Roundup. Rendendo le colture (ad esempio le barbabietole) resistenti al Roundup, quel particolare erbicida può essere spruzzato sui campi per uccidere le erbacce, ma non intaccare il raccolto di barbabietole.
Alterare gli animali
L'estrazione del DNA è anche il primo passo nell'ingegneria genetica degli animali. L'ingegneria genetica degli animali è un campo molto ampio che spazia dalla modifica di un singolo gene al trapianto di geni da un animale all'altro. Ad esempio, un laboratorio di ricerca taiwanese ha trapiantato geni di medusa nei maiali, facendoli brillare al buio. All'estremità più complessa dello spettro dell'ingegneria genetica animale c'è la clonazione, un processo mediante il quale è possibile creare animali geneticamente identici.
Prodotti farmaceutici
L'estrazione del DNA viene utilizzata come fase iniziale nella produzione di numerosi prodotti farmaceutici. I prodotti farmaceutici realizzati tramite la genetica ricombinante includono il vaccino contro l'epatite B e l'ormone della crescita umano (hGh). Oltre a una serie di altri ormoni creati utilizzando l'estrazione del DNA, uno dei più utilizzati è l'insulina.
Diagnosi medica
La diagnosi di determinate condizioni mediche può spesso essere fatta dal DNA estratto da un paziente. Le condizioni che possono essere diagnosticate mediante test genetici includono la fibrosi cistica, l'anemia falciforme, la sindrome dell'X fragile, la malattia di Huntington, l'emofilia A, la sindrome di Down e la malattia di Tay-Sachs. Oltre a diagnosticare malattie esistenti, i genetisti verificano comunemente anche se una persona è portatrice di una particolare condizione genetica ma non presenta alcun sintomo della malattia.
Verifica dell'identità
Un uso ben noto per l'estrazione genetica è l'impronta genetica, un processo che abbina il materiale genetico di un individuo con altro materiale genetico disponibile. Un esempio è il test di paternità, per determinare il padre biologico di qualcuno. Un altro uso comune per l'estrazione del DNA nella verifica dell'identità è per scopi forensi. Il materiale genetico di un individuo può essere paragonato al materiale genetico sulla scena del crimine, come ad esempio il sangue. La verifica genetica ha funzionato sia per collocare una persona sulla scena di un crimine sia per scagionare le persone falsamente condannate per un crimine.