Glossario

Glossario Biotecnologico

Spesso ad allontanare la gente dalla scienza sono i “PAROLONI DIFFICILI”, banali per chi è del settore, incomprensibili per tutti gli altri. Biotecnologie per tutti offre un glossario di termini usati comunemente nelle biotecnologie spiegati con parole il più possibili semplici.

Un aiuto per capire parole complesse

Acidi grassi: Molecola costituita da una lunga catena di atomi di carbonio e idrogeno idrofobica e con un terminale acido idrofilico. Sono utilizzati in natura come fonte di riserva energetica sotto forma di trigliceridi e come componente strutturale delle membrane cellulari.

Alcaloidi: classe di molecole chimiche, la cui struttura chimica presenta uno o più atomi di Azoto (N).

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Scopolamina

Amido: Polimero insolubile in acqua costituito da molteplici molecole di glucosio (zucchero) legate tra di loro. E’ utilizzato in natura come fonte di riserva energetica nel mondo vegetale, è di utilizzo più immediato rispetto agli acidi grassi.  

 

 Amminoacidi: Molecole dal carattere bivalente, costituita da un atomo di carbonio legato ad un acido carbossilico, ammina basico e da un gruppo variabile. In base a questo gruppo variabile gli aminoacidi possono essere suddivisi in idrofobici, idrofilici, basici, acidi. Uniti da un legame peptidico compongono tutte le proteine.

Anticorpi:  Molecola proteica prodotta da un organismo in grado di neutralizzare corpi estranei come batteri o virus. E’ costituita da una componente costante (Fc) e una componente variabile specifica per una precisa proteina del invasore esterno.

Anticorpi monoclonali: Sono anticorpi prodotti con una procedura particolare dagli scienziati, altamente specifici per una singolo frammento (epitopo) di una proteina.

Biomarker discovery: Ricerca di marcatori molecolari (frammenti di DNA o proteine) in grado di discriminare due stati differenti. In campo medico i marcatori vengono utilizzati per  discriminare un paziente affetto da un particolare tipo di tumore da un paziente sano. Un marcatore è caratterizzato dalla sua capacità di prevedere un stato di malattia e dalla sua specificità per la patologia.

 

Base azotata: Le basi azotate insieme una molecola di zucchero (ribosio o disossi ribosio) e ad un gruppo fosfato costituiscono una nucleotide che a sua volta è il componente degli acidi nucleici (DNA e RNA). Esistono 5 basi azotate che variano per la loro struttura, posso essere suddivise puriniche o pirimidiniche a seconda se sono costituiti da 1 o 2 anelli. Le basi azotate esistenti sono Adenina (A), Guanidina (G), citosina (C), Timidina (T, solo nel DNA) e Uracile (U, solo nell’RNA).

Cellule adipose: Cellule adibite all’immagazzinamento degli acidi grassi sotto forma di trigliceridi.

Cellulosa: Polimero Costituito da unità ripetute di glucosio, a differenza dell’amido le diverse unità di glucosio sono differentemente legati tra di loro inoltre possiede un ruolo strutturale e non di riserva energetica nel mondo vegetale.

Cheratina: Una proteina filamentosa ricca di zolfo presente sia negli esseri umani che negli umani, svolge un ruolo strutturale ed è il principale componente di unghie, epidermide, piume e capelli.

Chip: Nelle spettrometria di massa SELDI il chip consiste in un piccolo pozzetto dal diametro di pochi millimetri a cui sono legati diversi tipi di cromatografie in grado di legare proteine con caratteristiche chimico/fisiche differenti.

Citoplasma: Una soluzione acquosa con un alto contenuto di proteine presente in tutte le cellule viventi, è circondato dalle membrane cellulari che ne impediscono l’uscita dalla cellula ma allo stesso tempo lo metto in comunicazione con l’esterno attraverso lo scambio di diverse molecole e ioni attraverso un  serie proteine presenti nelle membrane. All’interno del citoplasma nelle cellule superiori si trova un nucleo contente l’informazione genetica (a sua volta circondato da  delle membrane) e molteplici altri orfanelli essenziali per la sopravvivenza della cellula.

Cofattori: I cofattori sono generalmente delle piccole molecole non proteiche, a volte anche delle vitamine, che legandosi agli enzimi (proteine con attività catalitica) ne permettono il funzionamento, sono essenziali per il corretto funzionamento di alcuni enzimi.

Colesterolo: E’ una steroide, una molecola idrofobica sintetizzata a partire da acidi grassi da parte del fegato, può anche essere assunta dalla dieta attraverso cibi di natura animale. Il suo ruolo biologico consiste nel “intercalarsi” nelle membrane cellulari umane e animali (non vegetali) e permettere una corretta fluidità di membrana. Un suo eccesso negli esseri umani può causare accumulo nelle arterie e quindi problemi cardiaci. 

 

 Cromatografia: Metodologia chimica che permette la separazione di diverse molecole in base alle loro caratteristiche chimiche. Le cromatografia sono di solito costituite da una fase stazionaria, di solito una resina inserita in una colonna, e una fase mobile, di solito un solvente fatto flussare nella colonna della fase stazionaria. Il campione viene miscelato nella fase mobile e immesso nella colonna dove entrerà in contatto con la fase stazionaria. Le diverse componenti che costituiscono il nostro campione interagiranno con la fase stazionaria a seconda della loro affinità per quest’ultima e quindi verranno più o meno trattenute dalla fase stazionaria permettendo quindi una separazione. Le cromatografie si differenziano principalmente per la composizione chimica della fase stazionaria.

Desorbire: In spettrometria di massa è il passaggio di una molecola dallo stato solido complessato con una molecola “matrice” allo stato di ione gassoso.

Dipolo magnetico: è l’insieme di due cariche magnetiche ovvero di due poli (es. la calamita)

DNA templato: Filamento di stampo utilizzato per la sintesi del RNA messaggero (DNA costituito da due filamenti complementari, solo 1 funziona da stampo per la sintesi del RNA ). Nella PCR invece il DNA templato è il filamento di DNA stampo per la sintesi delle altre molecole di DNA.

 Emoglobina: è una proteina globulare, principale componente dei globuli rossi. All’interno della sua struttura possiede una componente non proteica costituita da un atomo di ferro bivalente (con 2 cariche positive) che possiede la capacità di legare l’ossigeno nei polmoni (alta concentrazione di ossigeno) e invece rilasciarlo nei diversi compartimenti a bassa concentrazione di ossigeno  ossidandosi a ferro trivalente (tre cariche positive, non ha affinità per ossigeno). L’emoglobina nella sua componente proteica è in grado anche di trasportare le molecole di anidride carbonica di scarto prodotte dal nostro organismo (CO2).

Fattori trascrizionali o di trascrizione: sono geni che codificano per proteine specifiche che sono coinvolte nell’attivazione o nella repressione della trascrizione di un gene e di conseguenza di una proteina specifica.

Fenoli: sono sostanze derivate dagli idrocarburi aromatici (idrocarburi: composti organici che contengono soltanto atomi di carbonio e idrogeno) per sostituzione di uno o più atomi di idrogeno con un gruppo OH (ossidrile).

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Fotosintesi clorofilliana: è l’insieme delle reazioni con cui le piante verdi producono sostanze organiche a partire dall’anidride carbonica e dall’acqua, in presenza di luce. Mediante la clorofilla, l’energia solare  (luce) viene trasformata in una forma di energia chimica utilizzabile dagli organismi vegetali per la propria sussistenza.

Genoma: insieme di tutti regioni di DNA codificanti (geni) e non codificanti (es promotori) in un dato organismo.

Ioni: una molecola o un atomo elettricamente carichi. Gli atomi o molecole diventano ioni quando perdono o guadagnano uno o più elettroni rispetto alla condizione neutra.

Isotopi: forme stabili o radioattive di un elemento chimico che differiscono per il numero di neutroni presenti nel nucleo e quindi nella massa atomica, ma che sono identiche dal punto di vista delle proprietà chimico/fisiche agli altri isotopi dello stesso elemento. Sulla tavola periodica è mostrato sempre l’isotopo più abbondante presente in natura.

Membrane cellulari (fosfolipidi): la cellula eucariote è rivestita esternamente da una specie di “nastro” chiamato membrana plasmatica costituita da acidi grassi detti fosfolipidi. Questa superficie esterna della cellula è in contatto con le altre cellule, con la matrice extracellulare e le sostane nutritive. Lo scambio di molecole come ad esempio ioni, aminoacidi e zuccheri avviene attraverso dei “canali”  (principalmente proteine) che permettono l’entrata e/o l’uscita di queste sostanze.

Mutazioni: sono delle modificazioni della sequenza nucleotidica del DNA. Queste modificazioni sono ereditabili e possono portare a patologie.

Monosaccaridi: questa classe di saccaridi (la parola “saccaride” deriva dalla parola greca “sacharon” che significa zucchero) sono gli zuccheri semplici, che sono unità singole. In natura il monosaccaride più abbondante e presente nella maggior parte delle reazioni biochimiche cellulari è il d-Glucosio.

Nucleo: Il nucleo,è un organello presente nel citoplasma delle cellule superiori,  circondato da una membrana, in cui è contenuto il materiale genetico, dove avviene la replicazione e la conservazione del DNA.

Oligosaccaridi: sono composti costituiti da più unità di monosaccaridi uniti tra loro da legami glicosidici. I polisaccaridi si differenziano fra di loro in base alle unità (“mattoni”) di monosaccaridi che li costituiscono e dalle ramificazioni che si formano durante la loro biosintesi. Grazie alla loro struttura chimica sono molecole considerate come riserva di sostanze nutrienti, ad esempio il glicogeno nelle cellule animali e hanno funzione strutturale come la cellulosa presente nella parete cellulare delle piante.

Ormoni (steroidi): sono molecole (spesso piccole proteine) che vengono sintetizzate da un particolare tessuto e trasportate dal sangue al tessuto bersaglio dove regolano la funzione di quel tessuto. Possono essere considerati come i “vigili urbani”: regolano il “traffico” e le funzione che l’organo bersaglio deve svolgere. 

Patogeni: sono microrganismi (ad es. virus, batteri, funghi) che attaccano un altro organismo originando una patologia.

pH: è una misura dell’acidità o della basicità di una soluzione. Il suo valore varia da 0 a 14. L’acqua ha pH 7 (neutro), le sostanze con pH superiore a 7 sono basiche mentre quelle con pH inferiore a 7 sono acide. Esempi di sostanze acide: succo d’arancia (pH 3,5), aceto (pH 2,9), succo di limone (pH 2,4), acido muriatico (pH inferiore a 1). Esempi di sostanze basiche: ammoniaca (pH 11,5), soda (pH 13,9).

Polimero: è una macromolecola, ovvero una molecola dall’elevato peso molecolare, costituita da un gran numero di piccole molecole (i monomeri) uguali o diverse unite a catena mediante la ripetizione dello stesso tipo di legame

Promotore: Sequenza di DNA non codificante che determina l’espressione di un gene e di conseguenza la quantità di proteina prodotta.

Pori nucleari: il nucleo, componente della cellula eucariote contenente il DNA, è circondato da due membrane separato da uno spazio molto sottile. Queste due membrane si uniscono generando ad intervalli dei fori, chiamati pori nucleari. Queste aperture permettono il trasferimento di alcune molecole dal citoplasma a l nucleo, che servono alla replicazione e alla riparazione del DNA. Inoltre, i precursori dell’RNA messaggero fuoriescono dai pori per poter essere tradotti dai ribosomi in proteine.

Proteomica: scienza che studia l’insieme delle proteine, in un dato organismo e in un determinato momento.

Radiazioni elettromagnetiche: è un fenomeno ondulatorio, dovuto alla propagazione delle perturbazioni di campi elettrici e magnetici.

Ribosomi: sono degli organelli presenti nel citoplasma delle cellule. Sono costituiti da varietà di RNA , sono circondati da membrane e sono le “macchine” enzimatiche su cui ha luogo la sintesi proteica.

Saccarosio: il saccarosio è uno zucchero, quello che viene usato normalmente in cucina. E’ un disaccaride, cioè costituito da due monomeri: glucosio (in blu) e fruttosio (in rosso) collegati fra loro attraverso un legame glicosidico. Il saccarosio è il prodotti intermedio principale della fotosintesi, infatti in molte piante lo zucchero viene trasportato sotto questa forma dalle foglie alle altre parti della pianta.

 

Substrato: molecola o gruppi di molecola di partenza sulla quale agiscono singoli enzimi o vie metaboliche di un particolare organismo che portano alla produzione di un’altra molecola con struttura differente dalla prima.

Trial clinici: Sono le sperimentazioni sull’uomo effettuate prima di mettere in commercio un farmaco. Si dividono in 4 fasi. Nella fase 1 il farmaco viene somministrato a delle persone sane e viene studiato il meccanismo di azione dei farmaci, la sicurezza e gli effetti collaterali. Nella fase 2 il farmaco viene somministrato a dei pazienti malati e si valuta l’effetto del farmaco sulla malattia. Nella fase 3 si sperimenta il farmaco sempre su pazienti malati ma aumentando di molto il numero dei pazienti. Dopo questa fase il farmaco può entrare in commercio. La fase 4 chaimata anche farmacoviglianza, si valuta l’effetto del farmaco nella pratica comune.

Trigliceridi: sono costituiti da tre acidi grassi e una molecola di glicerolo. Nei vertebrati alcune cellule specializzate, chiamate adipociti, conservano una grande quantità di questi acidi grassi al loro interno. I trigliceridi vengono conservati sotto forma di queste cellule come riserva energetica e forniscono un isolamento termico.

Riccardo Beretta

About Riccardo Beretta

Laureato presso l’università di Milano Bicocca in biotecnologie industriali nell’ottobre del 2007. Fino al 2013 ricercatore in azienda biotech nel campo della proteomica differenziale con spettrometria di massa, nei settori alimentare, veterinario e farmaceutico. Attualmentre responsabile della R&D in un'azienda biotech altamente innvovativa, nel settore della produzione di biogas e recupero-nutrienti. Scarica il Curriculum

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