Libri di Graziano Pesole

I metodi e gli approcci sperimentali derivati dalla biologia molecolare sono arrivati a permeare tutti gli ambiti della ricerca biologica e medica. Comprenderne la logica e il funzionamento è quindi fondamentale per progettare e interpretare correttamente i risultati sperimentali, così da ridisegnare, studio dopo studio, il panorama della nostra conoscenza dei fenomeni biologici. Tecniche e metodi per la biologia molecolare risponde proprio a questa esigenza: spiega le tecnologie molecolari, tradizionali e innovative, che ci aiutano a esplorare il mondo biologico, e le mette in relazione con il tipo di conoscenze che consentono di raggiungere. Le tecniche trattate vanno da quelle di base, come la purificazione del DNA, la spettrometria, l’uso di sonde biomolecolari, l’ultracentrifugazione, a quelle che permettono di modificare e studiare il DNA, come l’ingegneria genetica, la PCR, il sequenziamento. Ampio spazio è dedicato agli argomenti più recenti e innovativi (l’editing del genoma e il sistema CRISPR/Cas9, la droplet digital PCR, le piattaforme di sequenziamento di nuova generazione, lo studio delle interazioni funzionali tra genomi e tra macromolecole, la criomicroscopia, le analisi «omiche» a livello di singola cellula, lo studio dell’evoluzione dei geni), alle analisi bioinformatiche, ormai imprescindibili nello studio della biologia molecolare, e agli organismi modello. Il libro è caratterizzato dalla presenza di numerosi schemi, che illustrano le procedure e le metodiche descritte, da glosse che affiancano e arricchiscono il testo con richiami teorici di biologia molecolare, e da schede di approfondimento (Finestre) su specifici aspetti tecnici e su esperimenti emblematici.

"Sono passati quindici anni da quando la prima bozza del genoma umano è stata sequenziata e resa pubblica, con un costo stimato di alcune centinaia di milioni di dollari e un impegno straordinario di risorse umane. Oggi i costi per sequenziare un genoma umano si aggirano intorno a mille dollari. Produrre dati diventa sempre più facile, ma allo stesso tempo emerge in modo chiaro la distanza che separa i dati dalla conoscenza. Non si tratta solo di sequenze di DNA, ci sono big data di ogni tipo: genomi, epigenomi, trascrittomi, proteomi, interattomi e metabolomi. "Fondamenti di bioinformatica" è la risposta compatta e mirata alla necessità di gestire ed elaborare dati sempre più complessi. Per dare senso a questi dati servono infatti le competenze interdisciplinari della bioinformatica, nelle sue tre componenti essenziali: la biologia, l’informatica e la statistica. La crescente esigenza di bioinformatici non è determinata soltanto dalla necessità di orientarsi nella complessità, ma anche da un mutamento negli studi biologici che dal classico approccio riduzionistico – con cui si indaga su un problema puntuale – si sono allargati a un approccio olistico per cercare di comprendere il sistema nella sua globalità. In questo contesto, la biologia dei sistemi sta assumendo un ruolo sempre più importante, anch’esso centrato saldamente sulla multidisciplinarità della bioinformatica." (Dalla Prefazione di Giorgio Valle)

La storia e lo sviluppo della Biologia Molecolare dimostrano come la comprensione a livello molecolare di fenomeni biologici complessi sia possibile solo integrando approcci sperimentali tipici di discipline biologiche diverse. Gli autori, consapevoli di quanto sia importante trasferire le nuove conoscenze e i metodi di analisi anche nei corsi di studio, hanno preparato questa terza edizione di Biologia Molecolare mantenendo l’approccio allo studio dei processi biologici che combina l’aspetto biochimico-strutturale a quello genetico-informazionale. Il filo conduttore del libro è quello classico: il flusso dell’informazione genetica dal DNA alle proteine. In tale contesto si è dato ampio spazio ai diversi livelli di regolazione dell’espressione genica: la struttura e l’organizzazione del DNA in cromatina e cromosomi, la regolazione ai livelli trascrizionale, di processamento di RNA, traduzionale e posttraduzionale. Si è approfondito anche il ruolo regolativo dei ncRNA, si sono descritti i più recenti meccanismi di “genome editing”, le più innovative metodologie di sequenziamento del DNA ed è stata ampiamente aggiornata e riorganizzata la sezione dedicata alle tecniche sperimentali maggiormente utilizzate. Il testo si caratterizza anche per altri aspetti: la centralità riservata ai concetti e alle nozioni fondamentali della Biologia Molecolare; gli approfondimenti inseriti in apposite finestre, per non interrompere il flusso del testo; la suddivisione in moduli sufficientemente autonomi, offrendo la possibilità di seguire percorsi diversi da quello proposto dall’indice; il riconoscimento dell’importanza attuale dell’approccio bioinformatico e dell’utilizzo di organismi modello in studi di Biologia Molecolare; l’inquadramento storico e la forte integrazione tra gli approcci sperimentali.