Le biotecnologie in campo agro-alimentare

Un po’ di storia dell’agricoltura 12 Un po’ di storia dell’agricoltura 12.000 anni fa: fine della glaciazione Wurm

I centri d’origine dell’agricoltura 12.000- 8000 anni fa (neolitico)

Le graminacee diventano frequenti nella flora spontanea..

la civiltà compie i primi passi intorno all’orzo e al frumento.. MEZZALUNA FERTILE Area d'origine    Aree di coltivazione

.. al riso

..al mais

Il più grande “salto” scientifico-tecnologico” dell’antichità: La scoperta della “spiga non fragile” dell’orzo orzo selvatico Orzo e grano attuali

E’ merito dei geni!! Una mutazione spontanea dei geni Btr1 e Btr2 nel Cromosoma 3H dell’orzo impedisce la caduta spontanea del chicco Da qui l’uomo ha iniziato a selezionare..(landraces)

Poliploidia nel frumento Triticum Triticum Ttriticum durum Aegilops Triticum Aestivum Turgidum urartu AABB tetraploide Tauschii AABBDD esaploide Il grano tenero = 126 cromosomi!! 126.000 geni!! Nel grano tenero convivono 3 genomi, costretti dall’evoluzione a convivere in un’unica specie

Miglioramento genetico convenzionale: gli incroci utilizzando la genetica classica -Teosinto (antenato del mais)  -pannocchia di mais di 1000 anni fa SELEZIONE ED ETEROZIGOSI HANNO AUMENTATO LA PRODUTTIVITA’ Con Mendel è aumentata la produttività nell’ultimo secolo, esempio mais; selezione e incroci artificiali+ ibridi

 tecniche convenzionali di miglioramento genetico attraverso incroci (breeding)

Grano Aureo (Bologna) h< 90 cm ; selezione di ibridi

Le priorità L’innovazione tecnologica in agricoltura è una necessità pressante anche per il XXI sec., nei paesi sviluppati e ancor più in quelli in via di sviluppo. L’agricoltura è chiamata a produrre sempre di più e meglio, in un mondo alle prese con i cambiamenti climatici, oltre che con agenti patogeni in continua evoluzione Deve soddisfare le complesse esigenze alimentari di una popolazione che è destinata a crescere ancora per alcuni decenni, contribuendo a uno sviluppo sostenibile. La ‘rivoluzione verde’,(approccio al miglioramento genetico) nella seconda metà del secolo scorso, ha ridotto significativamente la denutrizione in Asia e America Latina. Gli ostacoli principali in questa direzione sono di natura politica ancor prima che scientifica TESINA?

Perché gli ogm in agricoltura? Rendere le coltivazioni più efficienti e produttive Costi minori Ecosostenibilità Principali geni esogeni utilizzati: resistenza erbicidi, resistenza a parassiti (Mais bt piralide), far produrre alle piante sostanze utili (vaccini, farmaci, cibi arricchiti di vitamina es. Cina,)

Agroacterium Tumefaciens Coniugazione con cellule vegetali

Galla del colletto (tumore delle piante)

Danno alla pianta A. T. : bacillo gram negativo capace di infettare le piante attraverso la trasmissione di un segmento di DNA, definito T-DNA, contenuto nel plasmide T-i (Tumor Indicing)

200.000 pb/ non ha RNA polimerasi per trascrivere i geni del tratto T-Dna Perché sono geni di origine eucariote

I geni VIR sono tradotti in: proteine di accesso per i fenoli, proteine di taglio del tratto T-dna, proteina di trasporto del tratto T-dna

La tecnica

N.B. le cellule vegetali sono tutte totipotenti!! E’ necessario mettere SEMPRE un gene marcatore per la selezione! N.B. le cellule vegetali sono tutte totipotenti!!

Promotore P35s (virus del mosaico del cavolfiore)- lunghezza 1100 p.b. E’ necessario che il gene si esprima secondo le attese Si usano Promotori molto potenti derivati da virus vegetali Ha il vantaggio di esprimere sempre il gene – lo svantaggio di esprimerlo in tutte le cellule (potrebbe essere confinato in alcune parti) Ogni linea che non si comporta correttamente viene scartata

Cosa faresti per identificare un alimento transgenico? Estrazione dna Amplificazione del tratto P35s Elettroforesi Colorazione Osservazione tratto in funzione della lunghezza (1100 pb)