Le biotecnologie IN QUESTO NUMERO => Cosa sono le biotecnologie? => Breve storia delle biotecnologie - la produzione del vino - la produzione della birra - la produzione del pane - la produzione di formaggi, burro e yogurt => Dalla selezione alla manipolazione => Applicazioni delle biotecnologie - nella ricerca di base - nella ricerca applicata - in medicina - nella bonifica ambientale - nelle applicazioni industriali - in campo agro-alimentare => Il dibattito sulle biotecnologie IN QUESTO NUMERO 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (1/11) E' senz'altro nel settore agro-alimentare che le biotecnologie hanno conosciuto il loro sviluppo più controverso e dibattuto. La produzione di organismi geneticamente modificati a scopo alimentare rappresenta in effetti un ambito di ricerca, produzione e discussione attiva, anche sul piano legislativo. Analizzeremo innanzitutto tre concetti di base riguardanti le piante transgeniche: - cosa sono - perchè si producono - come si producono 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (2/11) Piante transgeniche > cosa sono Una pianta transgenica è una pianta nella quale è stata inserita artificialmente una sequenza di DNA contentente uno o più geni esogeni. Tali geni possono provenire da un'altra pianta o anche da organismi diversi, come batteri o animali. 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (3/11) Piante transgeniche > perchè si producono L'incrocio di piante finalizzato ad ottenere nuove specie o nuovi ceppi della stessa specie più resistenti alle avverse condizioni climatiche o più produttivi è una pratica antichissima. La scoperta dei meccanismi molecolari che stanno alla base della resistenza alle condizioni climatiche o alla produttività ha spinto l'uomo ad utilizzare tale conoscenza per modificare in modo diretto ed immediato le piante, accelerando così un processo che altrimenti richiederebbe anni, sebbene l'obiettivo finale sia sempre lo stesso. 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (4/11) Piante transgeniche > come si producono Come è possibile inserire un gene esogeno in una pianta? Una delle tecniche maggiormente utilizzate è quella che sfrutta un "ingegnere genetico" naturale: Agrobacterium tumefaciens è un microrganismo presente in natura che infetta le piante, inserisce alcuni frammenti del suo DNA nel DNA della pianta che produce così alcune proteine batteriche; il microrganismo cresce, formando sulla pianta un tipico callo. E' un esempio di scambio di DNA tra batteri e piante che avviene spontaneamente in natura. 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (5/11) Piante transgeniche > come si producono Con le tecniche del DNA ricombinante è possibile inserire in Agrobacterium tumefaciens un gene esogeno; il microrganismo verrà poi messo a contatto con la pianta, svolgerà il suo ruolo naturale di trasferimento di DNA in quello della pianta trasferendovi anche il gene esogeno. Una rappresentazione schematica del processo è illustrata nella pagina successiva. 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie schema della tecnica di produzione di piante transgeniche con Agrobacterium Tumefaciens 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie Un altro sistema utilizzato per la produzione di piante transgeniche è quello del cosiddetto "gene gun", qui rappresentato schematicamente 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (8/11) Quali applicazioni pratiche vengono realizzate con queste tecniche? Una delle più note è rappresentata dall'inserimento nelle piante di mais di un gene proveniente dal batterio Bacillus thuringiensis: il gene conferisce la resistenza ai bruchi dei lepidotteri che attaccano le piante. Le piante transgeniche non hanno più bisogno di essere irrorate con i pesticidi; i vantaggi sono rappresentati da un abbassamento del tasso di pesticidi immessi nell'ambiente, dalla selettività dell'azione (i pesticidi uccidono tutti gli insetti, la pianta transgenica solo i bruchi patogeni), dal costo più basso per il coltivatore, dal frutto privo di pesticidi sulla superficie. 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (9/11) Oltre a piante resistenti agli insetti possono essere create piante resistenti agli erbicidi; la crescita delle erbacce rappresenta un serio problema per le colture intensive, diminuendo sia la quantità che la qualità del raccolto. L'uso degli erbicidi, d'altro canto, danneggia anche la coltura. E' possibile creare piante transgeniche con enzimi in grado di degradare gli erbicidi: in questo modo l'erbicida può essere usato senza danneggiare le piante, che, a loro volta, contribuiscono a renderlo biodegradabile. 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (10/11) Un'altra applicazione è rappresentata dal riso transgenico nel quale viene inserito il gene per la produzione di beta-carotene. Il riso non contiene una vitamina fondamentale per la nutrizione umana: la vitamina A; circa due miliardi di persone nel mondo, soprattutto in alcune zone povere del pianeta, hanno un'alimentazione basata sul riso e soffrono di carenza di questa vitamina (che provoca cecità notturna, affezioni della cornea che portano alla cecità totale, aumento della mortalità infantile). Il riso transgenico produce beta-carotene, che viene trasformato dal nostro organismo in vitamina A. 29 Marzo 2005 - © baol.it

Applicazioni delle biotecnologie In campo agroalimentare (11/11) Diffusione delle coltivazioni transgeniche. Secondo le stime dell'ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications) relative al 2003, gli ettari coltivati nel mondo sono circa 68 milioni, di cui il 98% concentrato in 5 paesi (USA: 63%; Argentina: 21%, Canada: 6%, Cina: 4%, Brasile: 4%). Le coltivazioni più diffuse sono Soia: 61%, Mais: 23%, Cotone: 11%, Colza: 5%. Le principali modifiche rigardano la resistenza agli erbicidi (73%), agli insetti (18%) o alla combinazione di entrambi (8%) 29 Marzo 2005 - © baol.it

Le biotecnologie Lo speciale continua nel prossimo numero con i seguenti argomenti: => Il dibattito sulle biotecnologie 29 Marzo 2005 - © baol.it