Quando la scienza parla con tutti: ore 10 lezione di Genetica
Sabato 15 novembre noi di classe quinta ci siamo recati all'Istituto di Genetica della facoltà di Medicina di Udine in occasione della giornata della scienza.
Quel giorno in cinquantaquattro città italiane gli scienziati e il pubblico hanno avuto la grande opportunità di parlarsi e di discutere, nei Licei e nelle Università, delle scoperte effettuate.
Lo scopo dell'incontro era quello di approfondire le nostre conoscenze sulla cellula e sulla genetica, ma soprattutto quello di vedere dal vero il DNA nel cinquantesimo anniversario della scoperta della sua struttura a doppia elica ad opera di Watson e Crick.
All'Istituto di Genetica abbiamo incontrato il professor Damante.
Il professor Damante, dell'Istituto di Genetica della facoltà di Medicina di Udine, insegna genetica agli studenti della facoltà di Medicina e inoltre effettua ricerche sulla espressione genica.
Egli è anche primario e svolge tre tipi di intervento nei confronti delle malattie genetiche: con il primo si serve di test per diagnosticare malattie genetiche già in atto; con il secondo esegue test sul paziente, prima che la malattia si manifesti; con il terzo individua portatori sani di malattie ereditarie.
Il professore svolge, inoltre, un servizio di consulenza, cioè informa i pazienti sulle caratteristiche delle malattie genetiche, sull'ereditarietà e il rischio di ricorrenza. Gli argomenti trattati hanno riguardato: struttura e funzione della cellula, cromosomi, DNA e geni.
Si è parlato dell'origine della genetica e del suo fondatore, dei test con cui scoprono le malattie genetiche e dei meccanismi attraverso i quali i caratteri ereditari vengono trasmessi dai genitori ai figli.
L'incontro è stato interessante, perché il professor Damante ci ha spiegato molte cose che non sapevamo e ci ha fatto vedere la cellula al microscopio e il DNA.
Da questo incontro abbiamo capito che la ricerca ha imparato a leggere in noi, cioè che i geni e il DNA si possono osservare dal vero; e inoltre ciò che la ricerca ha da dire è importante per la società.
Quindi invitiamo gli scienziati a comunicare con parole meno difficili facendo capire a tutti che la scienza è cultura. Infatti, ogni scoperta è un racconto e prima ancora delle possibili applicazioni è importante per l'ampliamento delle conoscenze.
Informazioni generali sull'argomento trattato, emerse durante l'incontro
- Che cos'è la genetica? Quando nasce e ad opera di quale scienziato?
- Informazioni generali sulla cellula e varie teorie sulla sua origine
- Cromosomi, DNA, geni
- Genoma
- Problemi che si pongono gli scienziati in merito al fatto che nelle cellule certi geni sono accesi e altri spenti. Cellule totipotenti.
- Gemelli monozigoti
- Mutazione - malattie genetiche
Che cos'è la genetica? Quando nasce e ad opera di quale scienziato?
La genetica è la scienza che studia i geni, le mutazioni del DNA. e le terapie per curare le malattie genetiche. Questa scienza è nata negli ultimi anni dell’800 ad opera dello scienziato G.Mendel che effettuò degli esperimenti sulle piante di pisello. Cioè incrociò piselli con seme rugoso con piselli con seme liscio e vide che nel corso delle generazioni nascevano ora piselli con seme liscio, ora con seme rugoso. Allora egli intuì la presenza, nelle cellule vegetali dei piselli, di un meccanismo che trasmette i caratteri ereditari, cioè l’esistenza dei geni.
Informazioni generali sulla cellula e varie teorie sulla sua origine
Per quanto riguarda la nascita della prima cellula ci sono varie teorie contrastanti. Secondo alcuni studiosi è nata tramite reazioni chimiche, ma, secondo altri scienziati, è addirittura arrivata da un altro pianeta, tramite un meteorite.
Cromosomi, DNA, geni
I cromosomi si trovano nel nucleo, essi si presentano al microscopio con una forma ad X. I cromosomi possiamo paragonarli ai volumi di una biblioteca. Nei cromosomi si trova il DNA che ha una forma a doppia elica simile ad una scala a pioli. Il DNA è una molecola che ha la stessa struttura nelle cellule di tutti gli esseri viventi (piante o animali).
Esso rappresenta l’inchiostro. Nel DNA sono presenti i geni. I geni sono formati dal susseguirsi degli scalini del DNA e si possono paragonare alle lettere dell’alfabeto. Quindi l’intero patrimonio genetico della cellula è simile ad una biblioteca formata da tanti volumi (cromosomi) scritti con l’inchiostro (DNA) e le lettere (geni).
Genoma
Il genoma è l’insieme di tutti i geni di un individuo. Ogni cellula ha 35000 geni collocati sui tremiliardi di scalini del DNA. Questo è il genoma che è presente nei 10 miliardi di cellule che compongono il nostro organismo.
I geni portatori dei caratteri ereditari, sono trasmessi dai genitori ai figli. I nostri geni sono simili a quelli dei nostri genitori, qualche volta a quelli degli animali e in certi casi a quelli delle piante. Tra gli animali gli scimpanzé condividono con noi il 98,75% il patrimonio genetico. Ma certi nostri geni sono unici, per questo tutte le persone sono diverse tra di loro.
Problemi che si pongono gli scienziati in merito al fatto che nelle cellule certi geni sono accesi e altri spenti. Cellule totipotenti.
Ogni cellula ha la stessa informazione genetica delle altre cellule.
Gli scienziati si chiedono come mai le cellule sono diverse per forma e funzione, se tutte le cellule hanno i geni presenti anche nelle altre cellule. Questo si verifica perchè ognuna di esse legge i suoi geni in maniera diversa da come li leggono le altre cellule. Pertanto in una cellula certi geni si accendono e altri rimangono spenti.
Con vari esperimenti gli scienziati possono dimostrare che in ogni cellula ci sono i geni presenti in tutte le altre cellule. Per esempio hanno preso una drosofila e hanno acceso i geni degli occhi presenti nelle cellule del corpo del moscerino. Come risultato hanno ottenuto una drosofila che aveva gli occhi in diverse parti del corpo: sulle ali, sulle zampe. Così hanno dimostrato che ogni cellula ci sono i geni presenti in tutte le altre cellule dell’organismo.
Per cellule totipotenti si intendono quelle del gruppo embrionale che non si sono specializzate nei vari tessuti dell’organismo. Queste cellule hanno nel DNA i geni da cui si svilupperanno tutte le cellule specializzate dell’organismo. Pertanto si può dire che ogni organismo vivente si autocostruisce.
Gemelli monozigoti
I gemelli monozigoti provengono dalla stessa cellula che, moltiplicandosi, forma due cellule con gli stessi geni che crescendo diventeranno gemelli monozigoti. Questi ultimi, siccome provengono dalla stessa cellula, anche se sono cresciuti in luoghi diversi, se si rivedono dopo 20 anni avranno sempre i tratti fisici e alcuni aspetti del carattere in comune in quanto hanno gli stessi caratteri ereditari.
Mutazione - malattie genetiche
Le malattie genetiche sono dovute all’assenza di un gene o alla mutazione di un gene nell’organismo della persona ammalata: si possono trasmettere ai figli dai genitori. Siccome i geni sono destinati a mutare, le malattie genetiche non scompariranno mai.
Osservazione di 10 DNA
·
·
Abbiamo preso una decina di DNA di pazienti e li abbiamo analizzati tramite la procedura dell’elettroforesi. Il DNA è stato messo nel gel (il gel funziona come un setaccio per il DNA) e poi è stato applicato un campo elettrico (elettricità). Il DNA è migrato al polo positivo; passando attraverso il gel, i geni più piccoli “correvano” più velocemente dei geni più grandi.
·
·
Dopo circa 10-20 minuti i geni piccoli si sono separati dai geni grandi, così abbiamo potuto vedere la differenza tra le varie forme (bande) dei geni dei vari individui. Abbiamo osservato una macchina che permette di ingrandire i geni rendendoli così osservabili in tre ore, mentre una volta ci volevano tre mesi.
Lo scienziato Mullis che ha inventato queste macchine ha meritato il premio Nobel.
Osservazione al microscopio
Abbiamo osservato cellule vive umane muscolari al microscopio. Allo strumento era incorporata una macchina fotografica così le cellule, oltre a essere viste, venivano anche fotografate. Le cellule erano di colore giallo e in ogni cellula si potevano osservare piccoli rigonfiamenti rotondi: erano i nuclei della cellula.
Osservazione dei topolini
All’istituto di Genetica abbiamo visto i topolini nelle scatole. Erano piccoli e grigi con delle code lunghe, facevano ridere ed erano molto belli.
Abbiamo saputo dal professore Damante che con quei topolini gli scienziati fanno gli esperimenti, cioè negli animali vengono iniettate nuove medicine per sconfiggere le malattie. In questo modo si possono studiare le reazioni dei topi dopo l’assunzione del farmaco. Se le medicine venissero sperimentate direttamente sull'uomo ci sarebbe il rischio che possa morire. In ogni scatola c’erano cinque topolini, il loro cibo veniva messo in un frigo molto grande che assomigliava ad una stanza fredda. Qui sono custodite pure le sostanze con cui si nutrono le cellule.