{"id":763,"date":"2016-05-15T20:29:26","date_gmt":"2016-05-15T18:29:26","guid":{"rendered":"https:\/\/sperimentando.com\/?p=763"},"modified":"2017-02-07T10:05:43","modified_gmt":"2017-02-07T09:05:43","slug":"indovina-chi-a-chi-appartiene-questo-dna-e-cosa-ci-dice-di-lui","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sperimentando.com\/?p=763","title":{"rendered":"Indovina chi &#8211; a chi appartiene questo DNA e cosa ci dice di lui"},"content":{"rendered":"<h1>Le sequenze di DNA<\/h1>\n<p>Nell&#8217;<a href=\"https:\/\/sperimentando.com\/?p=69\">unit\u00e0 di apprendimento precedente &#8220;le sequenze di DNA sono stringhe di caratteri&#8221;<\/a> abbiamo imparato che:<\/p>\n<ul>\n<li>la sequenza del DNA di una cellula \u00e8 necessaria e sufficiente per\u00a0determina come funziona e come appare quella cellula. Cosa succede infatti se sintetizziamo\u00a0il DNA di un certo organismo e lo infiliamo nel nucleo di una cellula\u00a0privata del suo DNA? La seconda cellula a poco a poco diventa uguale all&#8217;organismo da cui abbiamo copiato il DNA, lo ha fatto\u00a0Craig Venter e <a href=\"http:\/\/www.scientificamerican.com\/article\/synthetic-genome-cell\/\" target=\"_blank\">a questo link potete leggere la notizia riportata da Scientific American<\/a>! \u00a0(&#8220;uguale all&#8217;organismo da cui abbiamo copiato il DNA&#8221; questa affermazione \u00e8 vera QUASI\u00a0del tutto.. &#8211; <a href=\"http:\/\/amara.org\/en\/videos\/QNB2wKNJYfmE\/url\/1719587\/?\" target=\"_blank\">video sulle ultime frontiere dello studio del DNA: l&#8217;epigenetica<\/a>)<\/li>\n<li>la sequenza del DNA pu\u00f2 essere rappresentata come una sequenza di lettere,\u00a0ovvero\u00a0un testo, che possiamo studiare e analizzare con l&#8217;aiuto dell&#8217;informatica.<\/li>\n<\/ul>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-486 size-full\" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/indovinachi.jpeg\" alt=\"indovinachi\" width=\"240\" height=\"84\" \/><\/p>\n<p>Riprendiamo proprio dove ci eravamo lasciati facendo un gioco: indovina chi<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\" wp-image-489 alignright\" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/58703_3.jpg\" alt=\"che animale \u00e8?\" width=\"222\" height=\"222\" srcset=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/58703_3.jpg 300w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/58703_3-150x150.jpg 150w\" sizes=\"auto, (max-width: 222px) 100vw, 222px\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Vi fornir\u00f2 una sequenza di DNA, sar\u00e0 come avere una carta coperta che rappresenta la persona o l&#8217;animale o il microbo che dovete indovinare. Facendo le giuste\u00a0domande riuscirete ad indovinare che apparenza ha e come \u00e8 fatto l&#8217;individuo nascosto. Immagino che abbiate gi\u00e0 giocato ad indovina chi no? questa sar\u00e0 la versione &#8220;zoo&#8221;, non \u00e8 detto che chi si nasconde dietro la carta sia necessariamente un individuo del genere Homo, potrebbe appartenere a qualsiasi specie!<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-490 alignleft\" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/A0123922_10_copia_large.jpg\" alt=\"che animale \u00e8?\" width=\"370\" height=\"247\" srcset=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/A0123922_10_copia_large.jpg 1348w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/A0123922_10_copia_large-300x200.jpg 300w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/A0123922_10_copia_large-1024x683.jpg 1024w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/A0123922_10_copia_large-624x416.jpg 624w\" sizes=\"auto, (max-width: 370px) 100vw, 370px\" \/><\/p>\n<p>Eccovi la carta incognita da mettere in testa: <a href=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/sequenzaDNAignota.txt\" target=\"_blank\">sequenzaDNAignota.fasta<\/a><\/p>\n<p>Ecco come facciamo passo per passo a indovinare di chi si tratta:<\/p>\n<ul>\n<li>apriamo il file con la sequenza e leggiamo l&#8217;intestazione (vi ricordate l&#8217;intestazione?)<\/li>\n<li>copiamo la sequenza e usiamo un algoritmo di allineamento chiamato &#8220;Blast&#8221;\u00a0per confrontare la sequenza con la banca dati di sequenze note e raccogliere informazioni:\n<ul>\n<li>cliccate <a href=\"http:\/\/blast.ncbi.nlm.nih.gov\/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&amp;PAGE_TYPE=BlastSearch&amp;LINK_LOC=blasthome\" target=\"_blank\">su questo link per accedere al programma blast on line<\/a><\/li>\n<li>incollate la vostra sequenza nella finestra in alto&#8221;Enter accession number(s), gi(s), or FASTA sequence(s)&#8221;<\/li>\n<li>quindi scegliete di cercare nella banca dati che contiene tutte le sequenze di nucloetidi (\u00e8 l&#8217;impostazione standard, non occorre modificare niente)<\/li>\n<li>cliccate infondo a sinistra sul bottone &#8220;BLAST&#8221; e attendete il risultato<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>ora leggiamo insieme il risultato del blast e cerchiamo di rispondere a queste domande:\n<ul>\n<li>c&#8217;\u00e8 una sequenza identica alla nostra nella banca dati?<\/li>\n<li>che funzione codifica il nostro gene?<\/li>\n<li>qual&#8217;\u00e8 il nome scientifico dell&#8217;organismo a cui appartiene?<\/li>\n<li>questo organismo ha i baffi? e\u00a0gli occhiali? \u00e8 pelato?<\/li>\n<li>qual \u00e8 il suo nome comune?<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>Scrivete le risposte a queste domande in un file blocconote<\/li>\n<\/ul>\n<p>Se il gioco vi \u00e8 piaciuto potete ripeterlo con questa <a href=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/sequenzaDNAignota2.txt\" target=\"_blank\">nuova carta<\/a>, le procedure sono le stesse e queste saranno le domande:<\/p>\n<ul>\n<li>c&#8217;\u00e8 una sequenza identica alla nostra nella banca dati?<\/li>\n<li>che funzione codifica il nostro gene?<\/li>\n<li>a che classe di organismi appartiene il nostro organismo ignoto?<\/li>\n<li>sapreste\u00a0trovare qualche immagine degli organismi di questa classe in rete?<\/li>\n<li>riportate la risposta nel solito file blocconote che avete aperto prima<\/li>\n<\/ul>\n<p>Ora cambiamo un po&#8217; il gioco e andiamo in cerca di una persona. S\u00ec, avete capito bene, di una persona con nome e cognome a partire da qualche sequenza di lettere del suo DNA. Questa \u00e8 la <a href=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2017\/02\/sequenza_umana.txt\">SequenzaUmanaIgnota<\/a>\u00a0e ora vi spiego come facciamo:<\/p>\n<ul>\n<li>apriamo il file con la sequenza\u00a0in un nuovo tab<\/li>\n<li>copiamo la sequenza e usiamo \u00a0&#8220;Blast&#8221;\u00a0per confrontare la sequenza con la banca dati di sequenze note, ma stavolta scegliamo accuratamente la sezione della banca dati che ci interessa:\n<ul>\n<li>cliccate <a href=\"http:\/\/blast.ncbi.nlm.nih.gov\/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&amp;PAGE_TYPE=BlastSearch&amp;LINK_LOC=blasthome\" target=\"_blank\">su questo link per accedere al programma blast on line<\/a><\/li>\n<li>incollate la vostra sequenza nella finestra in alto &#8220;Enter accession number(s), gi(s), or FASTA sequence(s)&#8221;<\/li>\n<li>quindi scegliete di cercare nella banca dati &#8220;Whole-genome shotgun contigs (wgs)&#8221;\u00a0usando il men\u00f9 a tendina. Si tratta della raccolta dei pezzettini di sequenze ottenute durante i progetti di sequenziamento di interi genomi<\/li>\n<li>inoltre decidete di limitare la ricerca alle sole sequenze umane, visto che possedete gi\u00e0 questa informazione. Potete farlo cliccando sull&#8217;opzione &#8220;organism&#8221; accanto alle parole &#8220;limit by&#8221; e scrivendo nella finestrella &#8220;Homo sapiens (taxid:9606)&#8221;<\/li>\n<li>cliccate infondo a sinistra sul bottone &#8220;BLAST&#8221; e attendete il risultato<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<li>ora leggiamo insieme il risultato del blast e cerchiamo di rispondere a queste domande:\n<ul>\n<li>c&#8217;\u00e8 una sequenza identica alla nostra nella banca dati?<\/li>\n<li>cliccando su questa sequenza e seguendo i link otteniamo una pagina ricca di informazioni.. che ci serviranno per rispondere alle seguenti domande:\n<ul>\n<li>la persona in questione ha i capelli o \u00e8 pelata?<\/li>\n<li>ha i baffi?<\/li>\n<li>che lavoro fa?<\/li>\n<li>perch\u00e8 lo conosciamo e qual&#8217;\u00e8 il suo nome?<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p>Dal 2008 ad oggi, i\u00a0genomi di molti individui sono stati sequenziati. Molti di questi dati sono privati, ma molti altri sono a disposizione nelle banche dati pubbliche. Le ragioni principali per cui sequenziamo riguardano:<\/p>\n<ul>\n<li>il nostro interesse per le peculiarit\u00e0 delle persone provenienti da aree\u00a0geografiche diverse. Questo ad esempio ci ha portato a scoprire che le razze umane non esistono e molto altro<\/li>\n<li>il nostro interesse per le malattie che ancora non sappiamo spiegare e curare. In tutto il mondo da anni si stanno costruendo mappe della localizzazione sul genoma di nucleotidi associati a stati patologici, magari in combinazione con altri. Tutti questi dati sono pubblici e costanetemente aggiornati.. ma il completamento della mappa \u00e8 ancora lontano..<\/li>\n<\/ul>\n<p>E voi, che informazioni cerchereste nei genomi?<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h1>&#8220;L&#8217;impronta digitale&#8221;<\/h1>\n<p><a href=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/fingerprint.jpeg\" data-fslightbox=\"gallery1\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-510 alignright\" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/fingerprint.jpeg\" alt=\"fingerprint\" width=\"202\" height=\"249\" \/><\/a><\/p>\n<p>Ognuno di noi ha un aspetto e un funzionamento molto complessi, ma abbiamo cercato un modo per identificare una persona senza doverla guardare proprio tutta, guardando solo un piccolo dettaglio che \u00e8 unico per ciascuno di noi e pertanto ci identifica. Ad esempio l&#8217;impronta delle nostre dita sembra essere un dettaglio abbastanza unico, pertanto prendendo l&#8217;impronta digitale\u00a0ad uno sconosciuto e confrontandola con le impronte presenti in una banca dati, possiamo dire se quell&#8217;individuo corrisponde ad una delle persone schedate ed eventualmente chi \u00e8, senza bisogno di prendere le misure di tutti i dettagli della sua intera persona.<\/p>\n<p>Nello stesso modo ci siamo chiesti: \u00e8 possibile leggere\u00a0un solo pezzetto di DNA senza doverlo leggere proprio tutto, per poter dire, difronte ad un organismo sconosciuto, se lo abbiamo\u00a0gi\u00e0 incontrato\u00a0e di chi si tratta?<\/p>\n<p>La risposta \u00e8 che \u00e8 possibile e abbiamo trovato vari modi per farlo\u00a0con gli individui della specie umana. Una delle tecniche pi\u00f9 diffuse si chiama <a href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/DNA_profiling\" target=\"_blank\">DNA fingerprinting<\/a><br \/>\n<iframe loading=\"lazy\" id=\"iframe_container\" src=\"https:\/\/prezi.com\/embed\/jdhs-l1wi9jh\/?bgcolor=ffffff&amp;lock_to_path=0&amp;autoplay=0&amp;autohide_ctrls=0&amp;landing_data=bHVZZmNaNDBIWnNjdEVENDRhZDFNZGNIUE43MHdLNWp4eFBrV0JIL1Q0cTRkWTFkTXJ5K0lra3gyQ21tYWQ4ZFp6VmFpeHZ1bllkRHhDK055eFJ6MjJPVktLUWVDV1Fw&amp;landing_sign=6JHPi5bwmj2GKkq8Rzzk08d_NVgIedBcZD6jxoubMZs\" width=\"770\" height=\"560\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><\/iframe><br \/>\nMa proviamo a fare un passo indietro e proviamo a pensare insieme a che caratteristiche dovrebbe avere questo segmento di DNA se volessimo ad esempio\u00a0identificare la <em>specie.<\/em><\/p>\n<p>Dovr\u00e0 essere<em>:<\/em><\/p>\n<ul>\n<li>presente in tutti gli organismi<\/li>\n<li>uguale fra individui della stessa specie<\/li>\n<li>diverso fra organismi di specie diverse<\/li>\n<\/ul>\n<p><a href=\"http:\/\/www.igb.illinois.edu\/about\/archaea\" target=\"_blank\">La grande scoperta di Carl Woese<\/a>!<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-524\" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/filog1.jpg\" alt=\"filog1\" width=\"1106\" height=\"520\" srcset=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/filog1.jpg 1106w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/filog1-300x141.jpg 300w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/filog1-1024x481.jpg 1024w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/filog1-624x293.jpg 624w\" sizes=\"auto, (max-width: 1106px) 100vw, 1106px\" \/><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-full wp-image-525\" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/treeoflife.png\" alt=\"treeoflife\" width=\"1000\" height=\"831\" srcset=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/treeoflife.png 1000w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/treeoflife-300x249.png 300w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/treeoflife-624x519.png 624w\" sizes=\"auto, (max-width: 1000px) 100vw, 1000px\" \/><\/p>\n<h2>Ora proviamo noi a sperimentare questo sistema di identificazione e a guardare le parentele<\/h2>\n<h3>&#8220;Mi dia la sua impronta digitale se vuole superare il check-in&#8221;<\/h3>\n<p>Ci troviamo nell&#8217;ufficio controlli di un aeroporto e dobbiamo controllare il carico di un volo intercontinentale. Durante il periodo Natalizio\u00a0un laboratorio di Padova spedisce ai colleghi di Sidney alcune\u00a0piastre piene di microrganismi\u00a0colorati.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-530 size-full\" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDishArt-e1447087586594.jpg\" alt=\"PetriDishArt\" width=\"287\" height=\"254\" \/> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-531 \" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDishArt2-e1447087868576.jpeg\" alt=\"PetriDishArt2\" width=\"265\" height=\"256\" srcset=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDishArt2-e1447087868576.jpeg 359w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDishArt2-e1447087868576-300x289.jpeg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 265px) 100vw, 265px\" \/> <img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-529 \" src=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDish-e1447088029877.jpg\" alt=\"PetriDish\" width=\"256\" height=\"255\" srcset=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDish-e1447088029877.jpg 367w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDish-e1447088029877-150x150.jpg 150w, https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/PetriDish-e1447088029877-300x298.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 256px) 100vw, 256px\" \/><\/p>\n<p>Non vogliamo assolutamente che specie di batteri infettivi e pericolosi per la salute vengano spostati da un continente all&#8217;altro, pertanto analizziamo la sequenze dei geni per gli RNA Ribosomali 16S di ciascuno degli organismi presenti nelle piastre prima di autorizzare l&#8217;imbarco.<\/p>\n<p>Questo \u00e8 il <a href=\"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/11\/AnalisiMicrobiAeroportoMarcoPoloVenezia.txt\" target=\"_blank\">file con le sequenze che il nostro laboratorio di controlli ha prodotto<\/a>. Incollate nella <a href=\"http:\/\/blast.ncbi.nlm.nih.gov\/Blast.cgi?PROGRAM=blastn&amp;PAGE_TYPE=BlastSearch&amp;LINK_LOC=blasthome\" target=\"_blank\">pagina di Blast<\/a> una per una le singole sequenze, scoprite se corrispondono a organismi noti e quindi determinate, aiutandovi con una ricerca nella rete, se si tratta di organismi patogeni o infettivi o comunque pericolosi per la salute dell&#8217;uomo.<\/p>\n<p>Qual&#8217;\u00e8 la lista degli organismi strisciati sulle piastre?<\/p>\n<p>Che cosa &#8220;fanno&#8221; questi organismi?<\/p>\n<p>Secondo le vostre analisi, possiamo imbarcare la spedizione?<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p><iframe loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/eksagPy5tmQ\" width=\"560\" height=\"315\" frameborder=\"0\" allowfullscreen=\"allowfullscreen\"><\/iframe><\/p>\n<h1><\/h1>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Le sequenze di DNA Nell&#8217;unit\u00e0 di apprendimento precedente &#8220;le sequenze di DNA sono stringhe di [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":510,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_jetpack_newsletter_access":"","_jetpack_dont_email_post_to_subs":true,"_jetpack_newsletter_tier_id":0,"_jetpack_memberships_contains_paywalled_content":false,"_jetpack_memberships_contains_paid_content":false,"footnotes":"","jetpack_publicize_message":"","jetpack_publicize_feature_enabled":true,"jetpack_social_post_already_shared":true,"jetpack_social_options":{"image_generator_settings":{"template":"highway","default_image_id":0,"font":"","enabled":false},"version":2},"jetpack_post_was_ever_published":false},"categories":[5,53,4,1],"tags":[15,63,16,225,56],"class_list":["post-763","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-giovani","category-scalc","category-ragazzi","category-tutto","tag-bioinformatica","tag-corso-base-di-bioinformatica","tag-dna","tag-featured","tag-scalcerle"],"jetpack_publicize_connections":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/sperimentando.com\/wp-content\/uploads\/2015\/10\/fingerprint.jpeg","jetpack_sharing_enabled":true,"jetpack_shortlink":"https:\/\/wp.me\/p5Zhdi-cj","jetpack_likes_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/763","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=763"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/763\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1555,"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/763\/revisions\/1555"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/510"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=763"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=763"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/sperimentando.com\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=763"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}