Per sonda genica si intende un reagente che è capace di riconoscere
una sequenza nucleotidica specifica in una mistura complessa di tratti di DNA
differenti. Si tratta quindi di un
frammento di DNA o di RNA a singolo filamento usato in ingegneria
genetica per cercare un gene particolare o una sequenza di DNA. Il
riconoscimento si esplica attraverso una reazione di ibridazione e per poter
verificare l’avvenuta reazione, si utilizzano sonde per lo più marcate
radioattivamente. Queste sonde vengono generalmente sintetizzate in
laboratorio attraverso enzimi di sintesi e aminoacidi marcati.
La
sonda ha
una sequenza di basi complementare alla sequenza bersaglio,
per cui può unirsi a questa per accoppiamento delle basi
[1]
.
Se si marca la sonda con isotopo radioattivo, sarà possibile identificarla
nelle successive operazioni di separazione e purificazione. In laboratorio è
possibile costruire sonde dotate di varia lunghezza, fino a circa 100
nucleotidi, che vengono impiegate nella tecnica di Southern blot per
identificare frammenti particolari di DNA.
Uno dei traguardi più ambiziosi della ricerca è di
riprodurre un numero tale di sonde genetiche, o probes, da coprire l’intero genoma umano e le sue varianti
patologiche.
Sappiamo che ciascun RFLP può essere identificato con
una sonda speciale in grado di riconoscere e di legarsi a ogni frammento che
contenga la sequenza centrale.
Abbiamo visto che le endonucleasi di restrizione sono
quegli enzimi che staccano gli RFLP dal DNA. Il test che si effettua in campo
forense consiste nel prelievo di DNA sia dal campione proveniente dal luogo
del delitto che dal sangue del sospettato; si procede alla frammentazione in
RFLP e alla separazione di questi ultimi tramite elettroforesi su gel. Un’apposita
sonda radioattiva si lega agli RFLP, le cui posizioni appaiono quindi come
bande scure su una pellicola sensibile ai raggi X. Se le sequenze delle bande
ricavate dal campione e dall’indiziato coincidono, si procede a calcolare
con quale probabilità tale corrispondenza sia solo accidentale.
[1] Accoppiamento delle basi: si tratta di un particolare tipo di legame chimico che nel DNA e in alcuni tipi di RNA si realizza tra due basi azotate complementari. Delle 4 basi presenti nel DNA, l’adenina si accoppia solo con la timina e la citosina solo con la guanina. Nell’RNA la timina è sostituita dall’uracile. L’accoppiamento delle basi permette non solo l’unione tra i due filamenti della molecola di DNA a formare la doppia elica, ma permette anche l’esatta duplicazione e la corretta lettura del codice genetico.