Il miglioramento genetico si è utilizzato fin dagli inizi dell’agricoltura. Prima si operava per migliorare le piante tramite incroci o selezione clonale. Negli ultimi decenni è arrivata la biotecnologia a dare una mano, ma non sempre è ben accetta.
Nell’accezione comune si utilizza il termine OGM senza fare differenze tra le distinzioni tecniche.
Nelle specie vegetali la trasformazione genetica si utilizza per:
- Migliorare la specie di interesse inserendo ad esempio geni di resistenza ad un patogeno che ci permettono di diminuire gli interventi in campo con pesticidi
- Effettuare ricerca scientifica atta a studiare l’azione dei geni coinvolti nei processi di sviluppo e nel metabolismo vegetale
- Sfruttare le piante come bioreattori per la produzione di prodotti farmaceutici e vaccini
La trasformazione genetica avviene inserendo geni da specie diverse (transgenesi) o da varietà diverse della stessa specie (cisgenesi).
La transgenesi si può attuare sfruttando la naturale attitudine di un batterio, l’Agrobacterium tumefaciens. Questo in natura infetta le piante inserendo il suo T-DNA al loro interno provocando una crescita incontrollata di tumori. Grazie all’ingegneria genetica siamo in grado di eliminare la sequenza di DNA che induce i tumori e inserire la sequenza di nostro interesse, che codifica ad esempio per una resistenza, all’interno del T-DNA. Una volta modificato l’Agrobacterium questo andrà ad infettare la pianta inserendo in essa il DNA di nostro interesse. Si possono usare anche delle microparticelle, di oro o di tungsteno, su cui si mette il DNA che vogliamo inserire e si sparano verso il tessuto di interesse.
Abbiamo quindi inserito un pezzettino di DNA in più all’interno della nostra pianta. Questo DNA codificherà per una proteina di nostro interesse. È quindi un OGM.
Se stiamo parlando di miglioramento della specie sarà una trasformazione stabile, quindi questo gene continuerà a codificare per quella proteina. Se, invece, stiamo lavorando per ottenere un vaccino, sarà una trasformazione transiente. Faremo produrre alla pianta quella proteina una sola volta, dopodiché non sarà più in grado di farlo.
La cisgenesi utilizza la resistenza naturale di una pianta. Il concetto è lo stesso, vado a inserire altro DNA nella mia specie di interesse. Qui, però, non ho aggiunto niente, ho solo modificato un locus. Prendo due viti: una resistente per peronospora e una non resistente. Prelevo dalla vite resistente il gene che codifica per la resistenza e lo inserisco nella pianta non resistente. Diversamente dalla transgenesi non sto aggiungendo un pezzo di DNA, ma sto modificando un locus già esistente perché naturalmente le due viti hanno lo stesso codice genetico. La differenza tra le piante sta nel fatto che in alcune sono attivi alcuni loci, in altre altri.
La cisgenesi, non avendo una nuova combinazione di materiale genetico, non è un OGM.
Il dibattito sui rischi degli OGM è ancora aperto. Non vi sono studi che gli OGM presentino rischi per la salute o per l’ambiente. Nonostante ciò, a livello europeo esistono delle linee guida per valutare i rischi e non in tutti i paesi gli OGM sono regolamentati per l’utilizzo.
Gli esempi visti sopra ci consentono di inserire il DNA esogeno (quindi quello che noi abbiamo selezionato e che vogliamo inserire) a random nella pianta. Ad oggi esistono tecniche che ci consentono di lavorare in un singolo pezzo di DNA e di inserire in punti specifici dei geni.
Ma per questo ci vediamo più avanti ! 😉
Fonti:
- Genetica e genomica – Miglioramento genetico (Gianni Barcaccia e Mario Falcinelli)
- Genetica e genomica – Genomica e biotecnologie genetiche (Gianni Barcaccia e Mario Falcinelli)
Immagini:
- https://www.google.com/search?q=agrobacterium&client=firefox-b-d&sxsrf=ALeKk02za2jNcXMOCYqahFIx4owiYsWsfg:1611045511472&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=2ahUKEwiVk7abzKfuAhX3AGMBHXR1DlkQ_AUoAXoECA4QAw&biw=1255&bih=876#imgrc=qIdJ4eA4Hz4fYM
- https://en.wikipedia.org/wiki/File:Breeding_transgenesis_cisgenesis.svg
