DNA artificiale

Perche' la mutazione e' stata determinata dalle esigenze alimentari.
Il collo spropositato delle giraffe è il risultato di uno sforzo durato molte generazioni di brucare foglie sempre più alte.
Poi se c'erano raggi cosmici non so, le mutazioni genetiche avvengono in tempi relativamente lunghi, diciamo qualche migliaio di anni....

MetS

[iperabazon]

salve ely...
waw,molto bello ed esauriente...


sono certo che sparerò altre cavolate...
ma purtroppo apprendo sul momento....ti ringrazio per la pazienza...

beh , i conti non tornavano anche a me...
volevo solo capire alcuni dati...
posto che mediamente il corpo umano dissipi,o usi , una potenza di 1 Kw,
o milleJ/sec..


possiamo fare un calcolo medio di quanti mitocondri si possono trovare in un corpo umano mediamente?
se mettiamo 100 o 200 mitocondrii per cellula,di quante cellule è composto un corpo umano,mettiamo di 75 Kg?


poi mi riguardo per bene tutto il post...
se dici che una forma di trasmissione prevalente di energia è data da elettroni,potremmo essere nell'ordine di un ev per ogni cessione ....

poi magari riesco pure a spiegarla..ora non riesco...

beh,carina quella della giraffa...
ma per mets, secondo gould,
semplicemente nasce una giraffa, che per mutazione casuale, ha il collo più lungo mettiamo, di quache decina di cm,20 o 30,
e questo le permette di mangiare di più rispetto alle altre,magari,che ne so, nella zona si trova cibo facilmente solo su alti arbusti...
allora questa giraffa aumenta la capacità di riproduzione , e trasmette la mutazione ai figli, che a loro volta...
nel giro di poche generazioni abbiamo un salto evolutivo, quindi meno di migliaia di anni...
e questo riguarda anche la specie umana...
anche se le regressioni sembrano di moda...

Rab, dopo che ho scritto quella "cavolata" sulla giraffa ho trovato in rete altre teorie, forse hai ragione tu ma dei raggi cosmici non ho trovato niente.
Ciao
MetS

[iperabazon]

ciao mets,

beh, i raggi gamma cosmici,colpita l'atmosfera,possono produrre sciami di molti tipi di particelle, a volte anche neutroni...
che potrebbero produrre mutazioni...oppure muoni...forse anche loro...
o nuclei instabili,che decadendo dentro una cellula,producono la mutazione...beh..così mi pare di capire...

sto apprendendo queste cose in tempo reale da ely e be...
se per caso loro mi dicono cose inesatte...io le riiporto senza quasi possibilità di critica...
ma io mi fido abbastanza di loro....e se lo ritengo...vinco la pigrizia innata e mi vado a documentare...

[BrightingEyes]

CITAZIONE (iperabazon @ 14/10/2007, 16:14)

beh, i raggi gamma cosmici,colpita l'atmosfera,possono produrre sciami di molti tipi di particelle, a volte anche neutroni...
che potrebbero produrre mutazioni...oppure muoni...forse anche loro...
o nuclei instabili,che decadendo dentro una cellula,producono la mutazione...beh..così mi pare di capire...

Grazie della fiducia, ma sugli aspetti biofisici sono un pò "arrugginito"
Se non ricordo male il DNA può essere danneggiato da radiazioni ionizzanti ed eccitanti.
La ionizzante fa "saltare" un elettrone e appunto ionizza le molecole. Esistono radiazioni ionizzanti anche nel fondo naturale terrestre e le assorbiamo con i raggi X delle radiografie.
Le eccitanti si limitano a "spostare" verso l'orbita esterna gli elettroni e rendono solo la molecola più pronta alle reazioni. Sono eccitanti parti della radiazione solare, specie UV. Forse ci sono anche UV ionizzanti, ma sinceramente non ci giurerei e lascio la parola a altri.
I raggi cosmici sono fortemente ionizzanti, ma credo che sulla superificie terrestre non abbiano pressochè impatto alcuno.
Le mutazioni hanno quindi sufficienti spinte dal semplice fondo naturale e dal sole.

P.S. Solo per completezza, la teoria della giraffa che allunga il collo per motivi alimentari è in effetti non accettata da tempo. Ultimamente però vista la difficoltà di spiegare con la semplice teoria "solo casuale" alcune apparizioni nella linea evolutiva di organi di complessità "non riducibile" (che cioè non si pensa possano essere utili in forme graduali meno complesse, ma debbano essere apparsi più o meno completi ab inizio per dare un vantaggio evoluzionistico reale) si sta facendo strada una teoria evoluzionistica leggermente modificata che ammette una sorta di "linea guida" per certi percorsi evoluzionistici. Ovviamente in tale spazio si sono subito gettati a pesce gli antidarwiniani di ogni risma, sperando di far rientrare dalla finestra il concetto di entità superiore onnipotente che Darwin aveva cacciato a pedate dalla porta... ma sono considerazioni OT.

[leptone]

CITAZIONE (iperabazon @ 13/10/2007, 19:27)

sono certo che sparerò altre cavolate...
ma purtroppo apprendo sul momento....ti ringrazio per la pazienza...

Nessun problema.
Lo scopo del forum deve essere la diffusione delle informazioni scintifiche.

CITAZIONE (iperabazon @ 13/10/2007, 19:27)

possiamo fare un calcolo medio di quanti mitocondri si possono trovare in un corpo umano mediamente?
se mettiamo 100 o 200 mitocondrii per cellula,di quante cellule è composto un corpo umano,mettiamo di 75 Kg?

Ehm...
Come ti ho già detto le cellule contego da qualche centinaio a qualche migliaio di mitocondri a secondo della loro funzione all'interno di un organismo.
Impossibile determinare quanti mitocondri ha il corpo umano...

Gli scambi energetici all'interno della cellula non sono solo da imputare allo scambio di ellettroni ma a una serie di trasformazioni tra varie molecole coinvolte in questo processo tutte legate tra loro. E' quello che si definisce metabolismo suddiviso in due parti; anabolismo ovvero la costruzione di molecole complesse partendo da quelle più semplici (esempio il glucosio) e il catabolismo ovvero la demolizione di molecole complesse per formarne di più semplici. Queste due tipologie di reazioni sono sempre catalizzate da enzimi che ne aumentano la velocità e l'efficienza.
Avrai quindi una reazione esoenergonica quando via via che si procede nella reazione, i reagenti si trasformano in prodotti con energia più bassa. Si tratta di una reazione spontanea che libera energia per i processi successivi. Nei calcoli G è considerata negativa.
Le reazioni endoenergoniche sono l'opposto, non sono spontanee e richiedo energia per essere portate a termine. G è considerata positiva.
In definitiva, l'energia liberata da alcune reazioni esoenergoniche viene catturata e utilizzata per produrre ATP.
L'ATP a sua volta rilascia energia per idrolisi (reazione fortemenete esoenergonica)

ATP+ H2O --> ADP +Pi + energia

Considerando che ogni cellula utilizza milioni di molecole di ATP al secondo si è stimato che mediamente una persina produce 40 kg di ATP al giorno.

Altro discorso:
Vorrei precisare che la naturale raioattività o il naturale bombardamento da raggi cosmici (filtrati dall'atmosfera) non sono responsabili delle mutazioni.
Come ho già detto, le mutazioni sono frutto dell'adattamento di un organismo alle nuove condizioni ambientali.
Ricordo che Lamark sosteneva che l'evoluzione di un organismo dipende dall'uso/non uso di una sua caratteristica. Esempio il collo lungo delle giraffe...
Mentre Darwin sosteneva la teoria della selezione natuale nella quale il numero di individui favoriti da una nuova caratteristica presto prendevano il sopravvento sugli altri. Tutto nasce dal fatto che la riproduzione genera individui non perfettamente uguali e quindi quelli che svilupperanno una nuova caratteristica favorevole la trasmetteranno alle generazioni future.

Ely

[iperabazon]

certo che i processi bio sono molto complessi...
quindi un neutrone potrebbe produrre piuttosto un cancro che mutazioni da trasmettere o meno....
ma la mutazione avviene solo nella fase embrionale?

per be, l'evoluzione punteggiata è nei canoni darwiniani o darwinistici?...mi sembra di sì...

spiega come, magari una specie rimane sostanzialmente stabile per mettiamo 100.000 anni,poi un'improvvisa reazione a catena riproduttiva la modifca in pochi anni,e poi magari riprende il tran tran....

ma ,se ho capito, c',è una teoria per cui queste mutazioni, pur casuali, sembrano guidate da parametri di speciazione...
che per es nelle giraffe, sembrano incidere sulla lunghezza del collo?o sulla ricerca del cibo per erbivori?
o slla lunghezza e forza delle zanne nei carnivori?

da come si vede...
di bio ho solo leggiucchiatio un par de libri di divulgazione mooolti anni fa...

[nitc]

CITAZIONE (MetS-Energie @ 14/10/2007, 01:09)

Perche' la mutazione e' stata determinata dalle esigenze alimentari.
Il collo spropositato delle giraffe è il risultato di uno sforzo durato molte generazioni di brucare foglie sempre più alte.
Poi se c'erano raggi cosmici non so, le mutazioni genetiche avvengono in tempi relativamente lunghi, diciamo qualche migliaio di anni....

MetS

certo MetS tuttavia mi resta il dubbio che (come umani) avremmo dovuto evolverci in maniera piu elaborata

credo che una certa casualità nella evoluzione della vita non possa essere esclusa

[leptone]

Iper, Ammetto di non aver capito molto del tuo messaggio...
In ogni caso le mutazioni sono modifiche al patrimonio genetico che possono avvenire in qualunque momento per svariate cause.
E sono avvenimenti che ci hanno permesso di evolvere ma a volte queste mutazioni generano il cancro.
La cellula è una macchina stupenda...se capisce di essere ammalata..o meglio, se capisce che ha un danno grave al propio patrimonio genetico, si suicida per evitare di trametterlo.
Ma evidentemente questo sistema di difesa non è sempre affidabile...

Ely

[iperabazon]

salve ely....

eh, sì,
sto tenntando di semplificare...
ma qui ogni piega nasconde enormi complessità,che a loro volta eccc...

ma vabbè...riprovo...

allora è questa la domanda...
mettiamo che un adulto,nel suo patrimonio genetico,
subisca una mutazione a 30 anni,per un'irradiazione casuale...beh che gli muta quanto DNA? boh...diciamo il necessario,
perchè non riesco a quantificarlo....
non dovrebbe per questo avere mutazioni nel suo corpo...o mostrarle...
ma potrebbe trasmettere questa mutazione a ipotetici figli...che mostrerebbero la mutazione?

oppure,solo se un piccolo embrione, nei primi giorni di vita, ha una irradiazione ,e una mutazione...
questa si potrebbe sviluppare immediatamente,cambiare quello che deve...
e fin dalla nascita manifestarsi?

[leptone]

La biologia è una scienza complessa, la biologia molecolare lo è di più

A prescindere dalle cause, a 30 anni è possibile l'insorgere di una mutazione. E' sufficiente una sola base azotata per creare problemi. Se rileggi un mio mesaggio precedente capisci il perchè.
La mutazione non ti fa diventare come un alieno...
Mutazioni si producono spontaneamente in tutte le cellule del corpo, ma soltanto quelle che si producono nelle cellule germinali contribuiranno alla variazione evolutiva, poiché soltanto queste cellule possono diventare gameti e trasmettere la mutazione alla generazione successiva.
Si possono avere mutazioni spontanee dovute alla chimica stessa del DNA e solitamente sono riparate dal DNA POLIMERASI.
Si possono avere mutazioni indotte da mutageni fisici, esempio le radiazioni, o mutageni chimici provocati da alcuni composti chimici.
E infine ci sono le mutazioni geniche descritte sempre in un mio messaggio precedente.
Gli effetti possono essere notevolmente diversi a seconda del tipo di mutazione e della posizione in cui questa si verifica. Una mutazione può non portare a nessuna conseguenza e questo quando interessa DNA che non codifica, il cosiddetto DNA spazzatura. Se la mutazione va invece ad alterare le sequenze codificanti si ha una variazione che può compromettere una proteina o rRNA, tRNA, snRNA etc. Parliamo in questo caso di mutazione biochimica; se la mutazione biochimica porta a una variazione visibile del fenotipo si parla di mutazione morfologica.
Cito poi la mutazione del sistema di riparazione ovvero del polimerasi. Questo particolare DNA ha il compito di correggere la sequenza del DNA principale, ma purtroppo capita che anche questo DNA sia interessato a mutazione e quindi non essere in grado di svolgere efficacemente il suo compito.
Ricordo inoltre una mutazione positiva, ovvero quella chiamata "CCR5-32" che conferisce ad un individuo omozigote la resistenza contro il virus dell'AIDS e rallenta il suo ciclo vitale negli eterozigoti.
Per concludere alcune malattie genetiche si manifestano subito, a volte con effetti letali, mentre altre in età avanzata.
E qui capisci che la trattazione è vastissima. Io ho solo fatto un accenno piuttosto generico.

Ely

[iperabazon]

grazie ely...
studio...
ottima l'osservazione sulle germinali....
dai tuoi articoli ho indizi per ricerche,certo non convenzionali...su internet...
ma ora una cattiva notizia...
ho una lunga lista di domande....

[leptone]

CITAZIONE (iperabazon @ 14/10/2007, 18:39)

ottima l'osservazione sulle germinali....

ho una lunga lista di domande....

Più che una osservazione è propio un dato di fatto

Lunga serie di domande..wow :">
Ok cercherò di rispondere

Ely

[iperabazon]

ho trovato questi dati:
per un grammo (corpo umano)
abbiamo circa un miliardo di cellule...
per un umano di 80 kg,tolta l'acqua "libera"
siamo a circa 10+14 cellule se ipotizziamo circa 100 mitocondri a cellula...10+16
possono essere accettati?

se ipotizziamo 10+3 J/sec , 1 KW,lapotenzausata da un corpo,

circa 10-13 W su mitocondrio,10-11 W su cellula...

beh, adesso non so bene che fare di questi dati...ma....studio...

[leptone]

Ehm...io faccio sempre una certa fatica nel comprendere i tuoi calcoli.
Facciamo prima queste considerazioni:
1) In un individuo umano adulto si stima che ci siano 100 miliardi di cellule
2) Il numero medio di mitocondri per cellula si stima che sia di 2000
Fai poi tu i conti... anche perchè secondo me questi dati servono a poco per calcolare l'energia prodotta.

Piuttosto, se ben ricordi, la fonte di energia è rappresentata dalla molecola di ATP, ovvero l'adenosin-tri-fosfato, con formula molecolare C10H16N5O13P3.
Conoscendo la formula molecolere si ricava che una mole di ATP pesa 517,18 g.
Se ricordi bene, in un mio messaggio precedente ho scritto che la produzione giornaliera di ATP è stimata attorno ai 40 kg; in 40kg ci sono quindi 78,9 moli di ATP. Sapendo che una mole di ATP dispone di 686 kcal si calcola che mediamente in un giorno l'organismo umano produce 54125 kcal che sono circa 227 MJ.
Anche se a mio parere è un calcolo piuttosto empirico che lascia il tempo che trova, può comunque dare un'idea sulla quantità di energia prodotta.
Buon divertimento per i prossimi calcoli. Io mi fermo qui

Ely

[iperabazon]

ok,grazie ely...
allora sappiamo che mediamenta un adulto consuma energia/sec o potenza per 2.6 KW....

acc... per semplice divertimento...ma non è questo il fine. ti assicuro..
riprendo un'osservazione di qualcuno ,all'inizio del post....per un'attimo......

allora in matrix,un milione di individui in sonno,producono circa 1000Mw...beh...una bella potenza...
aho..sto a scherzà......

[sawar]

L'idea quindi, d'investire sulla colonizzazione dell'umano per scopi energetici, esistesse qualche alieno (o macchina, come nel caso del sopracitato film) senza scrupoli ed in grado di farlo, avrebbe un fondamento scientifico...

Meno male che si scherza...!

grazie per i vari dati e i relativi passaggi... curiosi e interessanti

saluti
L.

[leptone]

Scienza si, ma fantascienza no!
Anche perchè dal punto di vista scientifico mi ritengo abbastanza preparata ma per quanto riguarda matrix... beh, no. Non mi è neanche piaciuto.

Ripeto, il conto fatto è decisamente empirico e come tale deve essere interpretato. Ricordo comuqnue che tutto ciò che è vivo produce e consuma energia. I sistemi biologici più evoluti, tra cui l'uomo, hanno sviluppato sistemi molto efficienti per gestire l'energia.
Come già detto, la formazione di ATP fatta in laboratorio è inferiore a quella che avviene all'interno della cellula questo perchè, durante l'evoluzione, è stato sviluppato un sistema per catalizzare questa reazione tramite enzimi.
Di contro le cellule procariotiche sono meno efficenti in quanto meno evolute.
Quindi, in perfetto accordo con lo spirito del forum, si può senza ombra di dubbio dire che l'energia è vita

Ely

[sawar]

Ciao,
chiedo venia a miss Leptone per il mio rozzo intervento nonchè per la miscredente debolezza per la fantascienza di bassa lega...è stata un'infelice battuta...
però... basterebbe avere un laboratorio efficiente (ed evoluto...magari anche un pò di più, giacchè ci siamo) come una cellula per fare il lavoro come la cellula. Non dico sia semplice...anzi, creare enzimi ed il resto non lo è affatto... ma credo sia solo questione di tempo e di evoluzione.
Infine, peccato non ti sia piaciuto quel film, la storia su cui è basata è originale e fa riflettere (un pochino) sulla presunzione/convinzione, un pò ecclesiastica, che l'essere umano sia l'unico essere vivente dell'universo (ammesso che qualcuno lo creda ancora). Perdona non succederà più... :-)

Saluti

L.

[leptone]

Nessun problema.
Io mi sono limitata a una spiegazione scientifica dei processi energetici che avvengono all'interno della cellula.

Ely

[iperabazon]

salve ely...
beh, mi stavo baloccando su alcune cose ....

penso,,, se possiamo costruire DNA artificiale,posto che,

con aratteristiche costruibili...
beh,se costruiamo un set di cellule atificiali,che possono riprodursi ed autoripararsi solo in condizioni artificiali ,
e non in condizioni libere naturali,
e che sono programmate solo per produrre elettricità,
o bio-elettricità, a partire da carburanti, poveri, o a basso costo, o derivati da scarti industriali e/o
derivati da rifiuti, urbani ,ecc..
potremmo costruire piccole o relativamente piccole batterie ,che funzionanodirettamente con un serbatoio,
senza doversi ricaricare ad una rete...

tipologia simile a quella delle celle acombustibile basate sull'idrogeno,senza molti problemi derivanti dallo stoccaggio dell'idrogeno...


certo..certo..è solo un'idea da fantascienza...personalmente non ho la minima cognizione per poter solo pensare come produrre queste cellule a dna artificiale.,,,,,,con mitocondri potenziati per la produzione energetica....e circolazione e produzione di proteine ad hoc...ecc...
(beh,se metà del peso di un corpo umano è in carburante........)
mi rendo conto che il bio è estremamente complesso e difficile...
per solo approcciarlo mi occorrerebbe una decina d'anni di studi..e non ho questa possibilità.....
inoltre questo approccio ,diverso dallo studio di possibili rimedi per malattie e/o imperfezioni da migliorare,
non ha aspetti economici veraente appetibili....
inoltre alcune batterie a glucosio o metanolo,mi pare,sono già state presentate, e funzionano con normali principi chimici,senza bisogno di scomodare DNA ....ecc....
comunque continuo......

e questo è per l'OT...
ma non si esagera un pò con queste manie di chiudere sempre ogni discussione?

[leptone]

Che fantasia che hai

Ciò non toglie che per alcune applicazioni in campo energetico possiamo copiare dalla natura, ma non possiamo certo (almeno con la tecnologia e conoscenza di oggi) arrivare a sfruttare gli organelli cellulari per scopi energetici.
Batterie al glucosio ne ho sentito parlare. Se non erro, un colosso dell'elettronica giapponese ha sviluppato un prototipo in grado di fornire 50mW.

Per quanto riguarda lo studio della biologia, ti assicuro che quanto ti ho detto lo trovi in un buon libro di testo universitario. Oramai sono concetti di base ">
Certo che se vorresti approfondire ulteriormente qualche argomento devi faticare un po' di più. Ma solo dopo aver una buona base.

Ely

[iperabazon]

beh, sooolo per un piccolo svago...
se dovessimo progettare un generatore tipo matrix, da 1000Mw,
con un milione di corpi umani...
beh,considerando un 0.2 mt3 per loculo,
considerando impianti per alimentazione, tubi di collegamento, ecc..ecc..
diciamo 0.5milioni di metri3...considerando corridoi di ispezione,sostituzione...ecc ..impianti elettrici...depuratori..costruttori di cibo..ecc..
arriviamo a 1 milione di mt3,tanto per stare sicuri....
un impiantino da circa 20mt in altezza. 100 in larghezza.500 in lunghezza...
beh,non propio compatto...mah...non so quanto efficiente....

lasciamo questa disgressione...
allora..una mutazione , avviene per molti fattori,e potrebbe interessare solo alcune cellule,
che magari si trasformano in cancerogene, e potrebbero, riproducendosi,generare metastasi,cioè brandelli di cellula, che vanno ad infettare cellule sane, e le mutano a loro volta,in una reazione a catena distruttiva...
potrebbe essere?

[leptone]

Guardare troppa tv fa male....

A prescindere dalle cause, una cellula quando è seriemente compromessa si autodistrugge. Questo meccanismo prende il nome di apoptosi.
Quando il meccanismo diventa difettoso può insorgere una metastasi.
Scusa la brevità ma oggi non ho molto tempo per scrivere una spiegazione.

Ely

[iperabazon]

ok,capito....
beh, la cellula non si riproduce,genera metastasi,che infettano altre cellule...con reazione a catena biologica....

[iperabazon]

da dna artificiale modificato da termiti produrremo combustibile?

POTREBBERO ESISTERE enzimi migliori, ancora sconosciuti, che aspettano solo di essere scoperti? La Verenium di Cambridge, Massachusetts, pensa di sì, e sta esplorando il pianeta a caccia di un microbo in grado di produrli. Gli scienziati dell’azienda stanno guardando ovunque – hanno studiato anche gli escrementi dei rinoceronti e gli stomaci delle mucche – ma la loro ricerca più interssante finora li ha portati in Costa Rica, dove risiede una delle popolazioni di insetti più varie al mondo. Lì, in collaborazione con il microbiologo del Caltech Jared Leadbetter e con un team di ricerca indigeno, hanno raccolto termiti dalla foresta pluviale.

Le termiti sono grandi consumatrici di cellulosa, e sfruttano un mix di batteri, funghi e altri microrganismi presenti nelle loro viscere per scomporre foglie e alberi morti. “Gli organismi che naturalmente scompongono e digeriscono il materiale delle pareti delle cellule vegetali sono moltissimi”, spiega il biologo Kevin Gray, direttore del settore fonti alternative dell’azienda. “Le termiti sono le prime della lista”.

Dopo aver estratto l’intestino delle termiti, che contiene un materiale in cui risiede un intero ecosistema di microbi, il team lo ha trasferito in America per isolarne il Dna. Qui, in collaborazione con il Dipartimento dell’Energia, sta sequenziando il Dna alla ricerca dei geni deputati alla creazione delle cellulasi. Un’analisi preliminare mostra “un’ampia varietà di enzimi”, continua Gray. A seguire, verrà determinato il mix di cellulasi più efficace testando il frutto delle estrazioni dalla materia vegetale. La speranza è quella di individuarne uno in grado di rompere i legami della cellulosa in maniera più veloce ed efficiente di quanto sia mai stato in grado di fare il fungo T. reesei della Novozymes.

Ma la Verenium non è un’azienda di fornitura di enzimi come la Novozymes, il suo settore di business è quello dei combustibili. E in una bioraffineria pilota alla periferia di Jennings, in Louisiana, gli enzimi sono già al lavoro. È uno dei pochi posti al mondo in cui dalle piante già si ricava energia effettivamente utilizzabile.

Si parte da un prodotto di scarto della canna da zucchero, che viene trattato con una mistura acida, per poi venire riversato in dei serbatoi per essere sottoposto alle altre due fasi del processo. Prima, nel contenitore vengono inseriti dei microbi produttori di enzimi che scompongono la cellulosa, trasformando il materiale in zucchero. Poi altri due microrganismi – tra cui un ceppo speciale del batterio Escherichia coli sviluppato dalla microbiologa della University of Florida Lonnie Ingram – fermentano lo zucchero convertendolo in alcool.

L’impianto genera abbastanza etanolo da valutare l’efficienza della tecnologia di base, se non da dimostrare la sua praticabilità sotto il profilo commerciale. Ma John Doyle, vicepresidente della Verenium, sta supervisionando il progetto di costruzione di una struttura più grande, e spera di provare la validità dell’economia di scala, anche prima che l’azienda individui i giusti enzimi derivati dalle termiti. “L’aspetto high tech del processo è rappresentato dagli organismi”, spiega Doyle. “Una volta individuati quelli si può sempre inserirli nell’infrastruttura già esistente”. La raffineria, in altre parole, è solo l’hardware, è la biologia a fornire il software, e gli enzimi vengono aggiornati ogni qual volta se ne scopre uno nuovo e più idoneo allo scopo.

Secondo gli scettici chi si aspetta troppo dall’etanolo da cellulosa ne ignora gli effetti collaterali: le automobili andranno riconvertite, i condotti attuali non potranno trasportarlo, e non abbiamo abbastanza terra per ricavarlo. Gli ottimisti ribattono che se il combustibile c’è, costa poco ed è tanto, l’infrastruttura verrà da sé. “Se riusciamo a produrre etanolo su larga scala in modo sostenibile, senza produrre carbonio e in maniera economica, ce la faremo sicuramente”, commenta Lynd, sottolineandolo il fatto che le auto possono essere facilmente convertite all’etanolo, e che il cambiamento è già stato attuato per la maggior parte dei nuovi veicoli prodotti in Brasile. “Il raggiungimento degli obiettivi non è messo in discussione dalle potenzialità dell’etanolo come combustibile, quanto dalle attuali difficoltà riscontrate nella conversione della biomassa cellulosica in zuccheri”.

Né i finanziamenti pubblici né quelli privati, chiaramente, garantiscono il progresso scientifico o i miracoli commerciali. E anche i più accaniti sostenitori dell’etanolo ammettono che esso non risolverà i nostri problemi energetici – e non fermerà il riscaldamento globale – se non verranno attuati degli sforzi paralleli per migliorare l’efficienza energetica e i consumi dei veicoli. C’è anche il timore che l’interesse scemi un’altra volta nell’eventualità di un fiasco dei primi impianti dimostrativi o di un calo dei prezzi del petrolio. “Per far sì che il settore carburi c’è bisogno di innovazioni a breve scadenza, e con questo intendo entro i prossimi cinque, al massimo sette anni”, sostiene Martin Keller, microbiologo dell’Oak Ridge National Laboratory in Tennessee e direttore del BioEnergy Science Center. “Altrimenti, ho paura che il campo verrà nuovamente abbandonato”.

É il solito problema di far funzionare la scienza più all’avanguardia su scala industriale e quotidiana. Indubbiamente, anche alcuni dei progetti più ambiziosi e finanziati falliranno. Ma il fervore della ricerca – che spazia dal supermicrobo di Lee Lynd al perfezionamento delle cellulasi già esistenti all’individuazione di nuovi enzimi presenti in natura – sembra indicare un’alta probabilità di successo.

Secondo Alexander Karsner, vicesegretario dell’Office of Energy Efficiency and Renewable Energy del Dipartimento dell’Energia statunitense, con tutti i nuovi impianti che si sanno insediando nel paese è probabile che il comparto dell’etanolo da cellulosa riesca a diventare competitivo entro i prossimi sei anni. “Credo però che non ci sarà mai una soluzione univoca a scapito di tutte le altre”, commenta, “quindi ci sarà bisogno di varie tecnologie”.

Dall’esperienza passata, Lynd ha imparato a mostrarsi prudente sulle previsioni per il futuro, ma confessa di ritenere che “tutte le problematiche fondamentali sulla conversione della biomassa cellulosica in etanolo potrebbero risolversi nell’arco dei prossimi cinque anni”. La sua visione è lineare e semplice, pochi passaggi tracciati su una lavagna. Il denaro e la volontà ci sono. Addomestichiamo la scienza, si pensa, e il mercato farà il resto.

© Wired Magazine



ps

Potrà non accadere nell’immediato, ma Lynd ha pazienza, e sta cercando la sua scoperta epocale da trent’anni. “Non so se questo mi rende un illuminato o un idiota”, commenta. “Probabilmente un po’ di tutt’e due”.

[leptone]

Non mi sembra nulla di nuovo.
In Canada esiste un'azienda che ha brevettato degli enzimi modificati geneticamente utilizzati per produrre bioetanolo e non solo.
Anche un altro utente di recente mi ha chiesto informazioni in merito.

Ely

[iperabazon]

beh,anche da altre parti...

PER ACQUISTARE degli enzimi, il posto ideale è la Novozymes, il principale fornitore al mondo di cellulasi. L’azienda, con base in Danimarca, fa affari d’oro vendendo milioni di chili di enzimi, che vengono utilizzati per ogni scopo, dalla produzione di alcool senza malto allo sviluppo di scioglimacchia per i detersivi. La Novozymes perfeziona i propri enzimi in laboratori biotech, e li manda nelle fabbriche di tutto il mondo, dove vengono assemblati. Ad oggi, in una succursale alla periferia di Davis, in California, la società sta lavorando alla prossima svolta.

Nel 2000 Joel Cherry, un biologo molecolare attualmente responsabile per l’azienda di un progetto di ricerca sugli enzimi da biomassa, ha iniziato a pressare la Novozymes perché ne sviluppasse alcuni da utilizzare nella produzione di combustibili. “Moltissimi sostenevano che non ne valesse la pena”, ricorda. Ma Cherry ha insistito perché l’azienda facesse domanda per un finanziamento del Dipartimento dell’Energia, che alla fine ha destinato alla Novozymes e alla Genencor di Palo Alto circa 15 milioni di dollari ciascuna per rendere più economiche ed efficienti le cellulasi correntemente disponibili. Attualmente Cherry dirige un team di circa 100 ricercatori che concentra i propri studi esclusivamente sugli enzimi da cellulosa, nel più ambizioso – e unico – progetto di Ricerca & Sviluppo della società.

Gli enzimi oggi impiegati per ottenere etanolo da cellulosa derivano da un microbo scoperto durante la
Seconda Guerra mondiale, quando danneggiava le tende usate dalle truppe americane nel Sud Pacifico. Allora venne fuori che si trattava di un fungo tropicale denominato Trichoderma reesei, che secerne un mix di oltre 50 enzimi che processano la cellulosa. I ricercatori sono riusciti a produrne dei ceppi in grado di generare lo stesso quantitativo di enzimi molto più velocemente. “È assolutamente lo standard ideale della produzione di cellulase”, spiega Cherry.

Ad oggi la Novozymes vende cellulasi derivate da T. reesei, principalmente ad aziende di abbigliamento che le usano per dare ai jeans l’aspetto stone-washed. Chiaramente i margini di profitto sui jeans sono maggiori che sul combustibile, e gli enzimi restano tuttora troppo costosi per fare dell’etanolo da cellulosa un’opzione commercialmente praticabile.

Quindi il team di Cherry ha aggiunto nel fungo quattro nuovi geni produttori di enzimi, ricavando le sequenze da altri organismi generatori di cellulasi presenti nelle colture dell’azienda. In alcuni dei campioni, i bioingegneri hanno fatto ricorso alla cosiddetta evoluzione diretta: hanno fatto mutare i geni e poi hanno usato lo screening ad alta risoluzione per testare negli enzimi risultanti eventuali miglioramenti in proprietà come la resistenza al calore e la capacità di decomporre la cellulosa. Le combinazioni più riuscite venivano a quel punto testate in dei reattori sugli scarti da granturco. A distanza di quattro anni dai primi tentativi, Cherry e colleghi sostengono di aver ridotto il costo del mix enzimatico da un dollaro a venti centesimi per litro di etanolo. Anche la Genencor vanta progressi simili.

Il solo modo per valutare realmente il costo e l’efficacia degli enzimi, tuttavia, è farli agire su riserve reali in condizioni di produzione industriale. A tal fine, la Novozymes sta fornendo i suoi nuovi enzimi a diverse compagnie in America, Europa e Cina perché li utilizzino in impianti dimostrativi. Sono in corso almeno una decina di progetti, tutti alla ricerca del primo successo commerciale. “Stiamo riuscendo a rendere gli enzimi sempre più economici, e continueremo a puntare su questo aspetto”, precisa Cherry. “Se anche solo una di queste iniziative riesce a dimostrare concretamente la sua praticabilità dal punto di vista economico, sono convinto che il mercato letteralmente impazzirà”.

© Wired Magazine

[iperabazon]

beh,cos'è esattamente l'epigenetica?
e il fenotipo riguarda l'ontogenesi?
articoletto

Geni: anche la posizione conta

L'eterogeneità dei sintomi aveva finora reso complesso lo studio e la comprensione dei meccanismi molecolari difettosi nella sindrome

Non solo l'alterazione del singolo gene, ma anche lo spostamento dei geni può determinare gravi malattie. Lo conferma una ricerca frutto della collaborazione tra l'Istituto di genetica e biofisica del CNR e del Medical Research Council di Edimburgo, diretti da Maurizio D'Esposito, Maria Matarazzo e Wendy Bickmore, e realizzata grazie ai finanziamenti di Telethon.
"Il nostro genoma è una macchina biochimica di straordinaria complessità e funziona in uno spazio tridimensionale", spiega la Matarazzo. "Accanto alla sequenza del DNA, esiste un ulteriore repertorio di informazioni, più versatile e complesso, dipendente dall'interazione tra DNA e proteine che, avvolgendosi tra loro, compongono i cromosomi in ogni cellula. Questo codice è detto ‘epigenetico' e agisce come una serie di 'manopole' che controllano il volume, alzando o abbassando la ‘voce' dei geni".

I ricercatori dell'IGB-CNR hanno dimostrato che la posizione e la distanza reciproca dei geni rappresentano aspetti cruciali per il loro corretto funzionamento: "Il lavoro congiunto ha condotto all'identificazione del primo caso di un difetto nella posizione e nella distanza reciproca di alcuni geni in pazienti di una malattia genetica umana, la sindrome ICF". Questa malattia provoca una disfunzione delle cellule B del sistema immunitario, anomalie facciali e ritardo psicomotorio e mentale. "L'eterogeneità dei sintomi aveva finora reso complesso lo studio e la comprensione dei numerosi meccanismi molecolari difettosi in questa patologia genetica. Nella sindrome ICF abbiamo osservato per la prima volta un mal posizionamento di alcuni geni all'interno del nucleo della cellula associato a una de-regolazione dell'espressione degli stessi", spiega D'Esposito.

La scoperta offre inoltre un nuovo paradigma interpretativo per studiare i meccanismi molecolari sottostanti a patologie come la sindrome di Rett o il cancro, alla cui base vi sono perturbazioni dei geni o degenerazione cellulare.


corrette queste definizioni?

Epigenetica
Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

Si intende per Epigenetica una qualunque attività di regolazione dei geni tramite processi chimici che non comportino cambiamenti nel codice del DNA, ma possono modificare il fenotipo dell’individuo e/o della progenie.

Ad esempio:

Metilazione del DNA
acetilazione degli istoni
Questi fenomeni epigenetici alterano l'accessibilità fisica al genoma da parte di complessi molecolari deputati all'espressione genica e quindi alterano il grado di funzionamento dei geni.


Definizione
Il merito per avere coniato, nel 1942, il termine epigenetica, definita come "la branca della biologia che studia le interazioni causali fra i geni e il loro prodotto e pone in essere il fenotipo", viene tributato a Conrad Waddington (1905-1975). Già alla metà del diciannovesimo secolo si trovano tracce dell'epigenetica in letteratura, sebbene le sue origini concettuali risalgano ad Aristotele (384-322 a.c.), il quale credeva nell'epigenesi, ossia nello sviluppo di forme organiche individuali a partire dal non formato. Questa visione controversa è stata la prima argomentazione a opporsi al concetto che l'essere umano si sviluppi da minuscoli corpi completamente formati.

Anche oggi le opinioni su quanto siamo preprogrammati e quanto forgiati dall'ambiente non sono unanimi. L'epigenetica si è fatta strada per spiegare il divario fra natura ed educazione. Nel ventunesimo secolo viene perlopiù definita come "lo studio delle modifiche ereditabili nella funzione del genoma che si verificano senza cambiamenti della sequenza di DNA".


Citazioni
« L'epigenetica consiste in tutte quelle cose occulte e meravigliose che la genetica non è in grado di spiegare »
(Denise Barlow (Vienna))
« Il DNA non è altro che un nastro su cui sono registrate le informazioni, inutile senza un apparecchio che consenta di leggerlo. L'epigenetica è il lettore di nastri »
(Bryan Turner (Birmingham))
« Mi rifaccio metaforicamente al computer paragonando il disco rigido al DNA e i programmi all'epigenoma. È possibile accedere a determinate informazioni memorizzate sul disco rigido del computer attraverso i programmi, ma ci sono aree protette da password e altre ad accesso libero. Direi che stiamo indagando sul perché alcune aree sono protette da password e altre sono libere »
(Jörn Walter (Saarland, Germania))
« In un nucleo di pochi micrometri sono contenuti circa 2 metri di DNA. Stiamo cercando di capire i meccanismi di accesso al DNA, considerando il ridotto volume del nucleo »
(Gunter Reuter (Halle, Germania))
« Dalla gestione delle informazioni nel nucleo deduciamo che determinate informazioni genetiche sono strettamente condensate nel genoma. Alcune devono inoltre essere sempre attive, come i geni housekeeping, quindi in epigenetica le informazioni vengono gestite come a casa: quelle sempre necessarie non le riponiamo, mentre le vecchie pagelle della scuola le teniamo in una scatola in soffitta »
(Peter Becker (Monaco))
« La differenza fra genetica ed epigenetica può essere paragonata alla differenza che passa fra leggere e scrivere un libro. Una volta scritto il libro, il testo (i geni o le informazioni memorizzate nel DNA) sarà identico in tutte le copie distribuite al pubblico. Ogni lettore potrà tuttavia interpretare la trama in modo leggermente diverso, provare emozioni diverse e attendersi sviluppi diversi man mano che affronta i vari capitoli. Analogamente, l'epigenetica permette interpretazioni diverse di un modello fisso (il libro o il codice genetico) e può dare luogo a diverse letture, a seconda delle condizioni variabili con cui il modello viene interrogato »

[leptone]

CITAZIONE (iperabazon @ 22/10/2007, 17:19)

beh,cos'è esattamente l'epigenetica?

La definizione che hai cercato su wikipedia è corretta.
Si tratta di un settore specilistico della biologia molecolare.

CITAZIONE (iperabazon @ 22/10/2007, 17:19)

e il fenotipo riguarda l'ontogenesi?

Il fenotipo rappresenta come appare un organismo in base al suo profilo genetico (genotipo). Qualcuno ama defirire il fenotipo anche come l’insieme dei modi in cui il genotipo si esprime nell’ambiente.
Ma lo stesso genotipo non produce sempre lo stesso fenotipo, infatti è possibile individuare differenze anche tra gemelli omozigoti i quali apparentemente hanno lo stesso corredo genico.

L'ontogenesi è l'evoluzione biologica di un organismo.
Quindi per rispondere alla tua domanda, scrivo si.
Possiamo quindi dire che la traduzione del genotipo in fenotipo è propio l'ontogenesi.

Ely