I migliori libri su DNA ed RNA, le molecole della vita

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In questo articolo scopriremo quali sono i migliori libri sul DNA e l’RNA, le molecole che rappresentano il codice della vita.

In tutti gli organismi viventi, infatti, gli acidi nucleici chiamati acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA) contengono ed esprimono l’informazione genetica: il primo, il DNA, contiene il patrimonio genetico degli organismi viventi (solo in alcuni organismi, come certi virus, le informazioni sono contenute nel secondo, nell’RNA) da esso dipende la formazione dell’acido ribonucleico, e di conseguenza la sintesi delle proteine.
In ogni organismo vivente, infatti, le proprietà chimiche e le informazione memorizzate nel DNA rendono possibile che quest’ultimo possa essere copiato in un’altra molecola identica, essere trascritto in una molecola di RNA ed quindi interpretato per produrre le proteine necessarie per la sopravvivenza dell’organismo.

Questi due tipi di acidi nucleici sono entrambi formati da più subunità chiamate nucleotidi, sono quindi dei polinucleotidi. Mentre il DNA è formato da due catene avvolte a doppia elica l’RNA è formato da una singola catena polinucleotidica.

In questa nostra selezione dei migliori libri sul DNA e l’RNA abbiamo inserito due sezioni, la prima ha un carattere divulgativo, la seconda contiene volumi scritti prevalentemente in lingua inglese, rivolti agli studiosi del settore e poco comprensibili per chi non vanti un buon background in genetica e biologia molecolare. Il testo che chiosa l’articolo, ‘Theoretical and Experimental DNA Computation’ di Martyn Amos si occupa dei così detti ‘computer a DNA’, un campo di ricerche di frontiera che si occupano di computer che essenzialmente per funzionare utilizzano il DNA al posto del silicio.

Natura artis magistra, direbbe qualcuno. La ricerca scientifica, infatti, si indirizza sempre più verso l’imitazione della natura e dei suoi meccanismi, di impareggiabile bellezza ed efficienza.

L’impiego di modelli del DNA in campo informatico risale al 1994 quando per primo il celebre matematico Leonard Adleman è riuscito a utilizzare il DNA per risolvere un semplice problema di cammino hamiltoniano, un problema NP-completo. Grazie alla sua compattezza, il DNA si è rivelato ricco di potenzialità anche nel campo della crittografia per la creazione e l’utilizzo di cifrari di Vernam efficaci e sicuri.

Nel 2004 un team di ricerca del Weizmann Institute ha annunciato su Nature la costruzione di un computer a DNA in grado di diagnosticare l’attività cancerosa all’interno di una cellula e di rilasciare la terapia farmacologica adatta alla diagnosi.

L’ingegneria genetica e la biotecnologia oggi è concentrata sullo studio del DNA e in particolar modo sugli ultimi approdi nel campo del DNA ricombinante e nella bioinformatica, il ramo della biologia che si occupa della ricerca e del data mining dei dati relativi alle sequenze di DNA.

Ma gli studi sulle molecole che codificano la vita si sono estesi ad altri settori oltre alle scienze biologiche come l’informatica, la medicina e l’antropologia. Nel campo della medicina legale le maggiori applicazioni di questo tipo di studi si hanno nel campo della medicina legale: mediante l’analisi del DNA, si possono identificare, grazie ad alcune tecniche come il fingerprinting genetico o con l’analisi a seguito del ritrovamento sulla scena del crimine di pelle e capelli, i responsabili di atti criminosi, come gli omicidi.

Nell’antropologia gli studi sul DNA vengono utilizzati per analizzare l’evoluzione e la filogenesi di differenti organismi grazie alla ricostruzione delle diverse mutazioni a cui il DNA è sottoposto nel tempo. Comparando le sequenze di DNA all’interno di una stessa specie si analizza la storia genetica di particolari popolazioni.

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I migliori libri sul DNA e l’RNA per tutti

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DNA. Il segreto della vita

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La scoperta della doppia elica del DNA nel 1953, cui Watson lavorava da anni, suggeriva la soluzione di due fra i più antichi misteri della biologia: l’archiviazione e la replicazione dell’informazione ereditaria. La doppia elica portava fin dentro la cellula una visione unitaria del mondo biologico e del mondo inanimato e, nella confusa complessità della biologia e nella sterminata varietà delle forme viventi, Watson introduceva un elemento materiale unificante e una nuova chiave interpretativa. Il cinquantenario della rivoluzione del DNA ha coinciso con la pubblicazione della prima sequenza del genoma umano e ciò ha offerto allo scienziato inglese l’occasione per una magistrale lettura della sua storia e dei suoi problemi.

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L’impronta genetica. Come il DNA ci rende quelli che siamo

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Da dove nascono le differenze tra un bambino e l’altro? Risponde il pioniere nel campo della genetica del comportamento Il modello su cui è costruita la nostra individualità risiede in quell’uno per cento del DNA che differisce da una persona all’altra. Le nostre capacità intellettive, il nostro essere introversi o estroversi, la nostra vulnerabilità alla malattia mentale, persino se siamo mattinieri o nottambuli – tutti questi aspetti della personalità sono profondamente plasmati dalle nostre differenze genetiche ereditarie. Robert Plomin, pioniere nel campo della genetica del comportamento, attinge alle ricerche di una vita per sostenere che il DNA è il fattore più importante nel determinare chi siamo. Famiglia, scuola e ambiente sono importanti, ma non influenti quanto i geni. Tali conclusioni obbligano a ripensare alla radice la genitorialità, l’educazione e gli eventi che modellano la nostra vita. Per esempio, sarebbe il modo in cui i genitori reagiscono alle caratteristiche genetiche dei propri figli, e non il sistema educativo, a incidere sulla loro crescita psicologica. E questo è il motivo – sostiene Plomin – per cui gli insegnanti e i genitori dovrebbero accettare i bambini per quelli che sono, anziché cercare di spingerli in una direzione o nell’altra.

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I fondamenti biologici della filosofia. La natura simbolica del DNA, della psiche e del linguaggio

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Da quando la rivoluzione scientifica ha messo in crisi i vecchi paradigmi del sapere, la filosofia ha guardato alle conquiste della fisica e delle altre scienze basate su modelli fisico-matematici come se esse offrissero il metodo ideale con cui indagare e affrontare i problemi. E, infatti, negli ultimi due secoli numerose domande filosofiche sono state affrontate direttamente dalla scienza. Da Newton ai grandi geni della meccanica quantistica, tutto ciò che esiste – lo spazio, il tempo, la materia e l’energia – ha trovato spiegazioni affascinanti da parte di questi studiosi. Ma qualcosa deve cambiare. Poiché la riflessione filosofica e la ricerca scientifica sono il prodotto di organismi dotati di linguaggio (gli esseri umani), la ricerca dei fondamenti filosofici (ontologici ed epistemologici) deve mutare direzione dai paradigmi più astratti di natura fisico-matematica verso i paradigmi più realistici e complessi che caratterizzano la vita biologica e la dimensione psichica degli esseri viventi. La riscoperta delle basi biologiche che sorreggono la nostra mente e la nostra cultura apre una nuova prospettiva filosofica che si fonda sulla dimensione simbolica dei codici che strutturano la vita nel nostro universo.

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La rivoluzione dell’RNA

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L’Rna non ha la sola funzione di “magazzino delle informazioni”, necessario in un primitivo sistema di auto replicazione. Questo polimero possiede proprietà di catalizzatore esso stesso ed una sola molecola è sufficiente per osservare attività catalitica. Con questa scoperta, Sidney Altman ha rivoluzionato la conoscenza dei meccanismi biologici. Una funzione apparentemente antica, che si è conservata lungo l’evoluzione anche quando una proteina, o le proteine, si sono a loro volta evolute per contribuire al lavoro dell’Rna. In questo volume, Altman racconta le avventure della sua scoperta, il fascino della vita di laboratorio e l’energia della vita scientifica nel contatto quotidiano con le grandi menti del suo tempo.

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Il gene egoista. La parte immortale di ogni essere vivente

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In uno stile semplice e chiaro uno degli scienziati del nostro tempo spiega come funziona la perfetta macchina del nostro corpo, tesa a preservare quelle molecole “egoiste” chiamate geni.

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Libri e manuali su RNA e DNA per scienziati

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DNA ricombinante. Geni e genomi

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La seconda edizione italiana di “DNA ricombinante” è un’introduzione alla moderna biologia molecolare incentrata sul genoma, scritta da alcuni dei suoi protagonisti più illustri. Il libro, che riporta i risultati delle ricerche più aggiornate a livello mondiale, è costruito attorno agli esperimenti più famosi che hanno ridefinito le nostre conoscenze del DNA. Tecniche nuove applicabili su larga scala, analisi bioinformatiche di genomi completi e i suggerimenti scaturiti dagli esperimenti basati su dati genomici hanno richiesto la revisione sostanziale di quest’opera. Gli argomenti trattati spaziano dai concetti fondamentali di genetica e genomica, agli approfondimenti sul Progetto Genoma Umano e sulla bioinformatica, dalla ricerca per scoprire le cause genetiche di malattie come il cancro, alle applicazioni dell’impronta digitale del DNA.

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Editing genetico germinale umano problemi etici e questioni governance

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Fino a pochi anni fa, pensare di poter far nascere degli esseri umani geneticamente modificati rappresentava, al più, un esercizio di fervida immaginazione. Nel 2018, però, questa prospettiva sino ad allora fantascientifica ha assunto dei contorni drammaticamente concreti, materializzandosi nella nascita di tre bambine geneticamente editate – esito di un folle esperimento del ricercatore cinese Jiankui He. Tale accadimento ha suscitato un’ondata di sdegno internazionale e, soprattutto, ha posto con un’urgenza senza precedenti un coacervo di interrogativi scientifici, etici e giuridici con riferimento alle possibili – e non più così remote – applicazioni delle tecniche di gene editing al campo della riproduzione umana. Si tratta di questioni di una complessità spesso apparentemente disarmante, e che, tuttavia, oggi non sembra più possibile eludere. Questo libro si propone alla stregua di una bussola per orientarsi nel mondo labirintico e poliedrico dell’editing genetico germinale umano: un mondo – al tempo stesso – inquietante ed affascinante, in cui si alternano e mescolano luci e ombre, ragionevoli aspettative e pure illusioni, notevoli rischi ed eccezionali opportunità.

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Genetica – Binelli

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Il testo tratta i fondamenti della Genetica, dagli aspetti classici fino ai più moderni approcci molecolari. È un approccio di base alla Genetica con approfondimento su argomenti più specialistici. Il libro presenta le prime scoperte e racconta lo svolgersi degli avvenimenti in modo cronologico, percorrendo tutte le tappe che hanno portato a svelare struttura e funzione dell’informazione genetica e come questa determini il comportamento delle cellule e degli organismi. Il contributo al volume di molti genetisti, esperti nei diversi aspetti della materia, costituisce un ulteriore punto di merito al volume. Il testo include diversi contenuti: Box di approfondimento sul volume cartaceo o accessibili tramite QR-Code, Problemi svolti, Domande di autovalutazione, Video e animazioni accessibili dalla versione e-book, Software di simulazione

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Genetica umana e medica

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La conoscenza delle malattie dell’uomo non può prescindere dalla comprensione delle loro basi genetiche, sia come causa principale (per esempio nelle sindromi rare), sia come fattore di predisposizione (per esempio nel diabete o nei tumori). Questa quinta edizione del testo di Genetica umana e medica presenta una trattazione approfondita e aggiornata del genoma umano, delle sue modificazioni epigenetiche (epigenoma) e dei prodotti della sua trascrizione (trascrittoma e proteoma): un argomento particolarmente attuale e in continua espansione grazie al costante sviluppo delle tecnologie di next generation sequencing e degli approcci bioinformatici necessari a interpretare i risultati ottenuti con queste metodiche. La trattazione degli argomenti nel libro è pensata per facilitare l’apprendimento: la prima parte presenta in modo sistematico le basi cellulari e molecolari della genetica umana, mentre nella seconda tali conoscenze vengono applicate alla comprensione della patogenesi delle malattie genetiche. Questo approccio permette di cogliere le connessioni di questa disciplina con le altre specialità, perché non c’è ramo della pratica clinica che non richieda solide conoscenze di genetica. In particolare, nella seconda parte è trattata una serie di patologie inerenti diverse branche della medicina, che sempre più spesso vengono gestite da genetisti e altri specialisti nell’ambito di team multidisciplinari. Il libro è rivolto agli studenti di Medicina e degli altri corsi di laurea del settore biomedico, agli specializzandi e a ciascun medico che voglia avere a disposizione uno strumento di consultazione agile a supporto della sua pratica clinica.

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DNA Repair and Mutagenesis

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An essential resource for all scientists researching cellular responses to DNA damage.

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DNA: Fingerprinting, Sequencing and Chips: Fingerprinting, Sequencing & Chips

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DNA (deoxyribonucleic acid) is the hereditary material in humans and almost all other organisms. DNA sequencing is a common and requisite practice for molecular biologists today working in all areas of biology, including microbiology. This book aims to provide clues for DNA sequencing projects directed to unsequenced organisms in which many transcripts wait to be discovered, either coding small RNAs or genes homologue to known genes coding for protein products. This book also looks at the adoption of the polymerase chain reaction (PCR) to generate DNA profiles from minute biological samples, and the use of mitochondrial DNA to obtain information from old bones and the applications of Y chromosomal polymorphisms in sexual assault cases. Present research focuses on genetic markers for external visible traits and on improving the utility of poor quality samples with degraded DNA. The other direction of forensic DNA research addresses the difficulty of obtaining a DNA profile in a degraded crime stain. The third topic covered in this book is DNA chips- a microchip that holds DNA probes that form half of the DNA double helix. This book examines the development of DNA chips, as the prototype for global technology genetics.

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Advanced Topics in Forensic DNA Typing: Methodology

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Intended as a companion to the Fundamentals of Forensic DNA Typing volume published in 2009, Advanced Topics in Forensic DNA Typing: Methodology contains 18 chapters with 4 appendices providing up-to-date coverage of essential topics in this important field and citation to more than 2800 articles and internet resources. The book builds upon the previous two editions of John Butler’s internationally acclaimed Forensic DNA Typing textbook with forensic DNA analysts as its primary audience. This book provides the most detailed information written to-date on DNA databases, low-level DNA, validation, and numerous other topics including a new chapter on legal aspects of DNA testing to prepare scientists for expert witness testimony. Over half of the content is new compared to previous editions. A forthcoming companion volume will cover interpretation issues.

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Spherical Nucleic Acids: 4 volumes

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Spherical nucleic acids (SNAs) comprise a nanoparticle core and a densely packed and highly oriented nucleic acid shell, typically DNA or RNA. They have novel architecture-dependent properties that distinguish them from all other forms of nucleic acids and make them useful in materials synthesis, catalysis, diagnostics, therapeutics, and optics/plasmonics. This book covers over two decades of Dr. Mirkin’s research on SNAs and their anisotropic analogues, including synthesis and fundamental properties, and applications in colloidal crystallization, adaptive matter, and nanomedicine, spanning extra- and intracellular diagnostics, gene regulation, and immunomodulation. It is a reprint volume that compiles 101 key papers from high-impact journals in this research area published by the Mirkin Group at Northwestern University, Illinois, USA, within the International Institute for Nanotechnology, and collaborators. Volume 1 provides an overview and a historical framework of engineering matter from DNA-modified constructs and discusses the enabling features of nucleic acid–functionalized nanomaterials. Volume 2 covers design rules for colloidal crystallization, building blocks for crystal engineering, and DNA and RNA as programmable bonds. Volume 3 discusses colloidal crystallization processes and routes to hierarchical assembly, dynamic nanoparticle superlattices, surface-based and template-confined colloidal crystallization, optics and plasmonics with nanoparticle superlattices, and postsynthetic modification and catalysis with nanoparticle superlattices. Volume 4 covers diagnostic modalities, and intracellular therapeutic and diagnostic schemes based upon nucleic acid–functionalized nanomaterials.

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DNA Computing Models

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In this excellent text, the reader is given a comprehensive introduction to the field of DNA computing. The book emphasizes computational methods to tackle central problems of DNA computing, such as controlling living cells, building patterns, and generating nanomachines.

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DNA and RNA Nanobiotechnologies in Medicine: Diagnosis and Treatment of Diseases

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This book covers the design and synthesis of DNA and RNA nanostructures with the aim of using them for drug deliveries, for genetic immunization, for metabolite and nucleic acid detection, gene regulation, and siRNA delivery for cancer treatment.

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RNA and DNA Diagnostics – RNA Sequencing: Principles and Data Analysis- Birth of Intelligence: From RNA to Artificial Intelligence

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Rna/Dna & Cancer – Molecular Life Sciences: An Encyclopedic Reference –

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Theoretical and Experimental DNA Computation

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This book provides a broad overview of the entire field of DNA computation, tracing its history and development. It contains detailed descriptions of all major theoretical models and experimental results to date and discusses potential future developments. It concludes by outlining the challenges currently faced by researchers in the field. This book will be a useful reference for researchers and students, as well as an accessible introduction for those new to the field.