Bioindicatori vegetali Caratteristiche necessarie: Coltivazione facile Basso costo Molto tessuto analizzabile Possibile conservare i semi per lunghi periodi Rilevabile prima dei danni all'ecosistema Organismi statici ma ambiente scelto dall'uomo

L’Arabidopsis thaliana Piccola pianta utilizzata come organismo modello. Vantaggi: le dimensioni relativamente contenute del suo genoma le piccole dimensioni il ciclo di vita breve la semplicità con la quale si possono produrre piante transgeniche.

Gene reporter GUS Utilizzato come indicatore per la presenza di Cd, estratto dall’Escherichia coli  viene posto a valle di un promotore dell’Arabidopsis il quale induce la RNA-polimerasi. 

Come riconosce la presenza di Cadmio? In presenza di Cadmio In assenza di Cadmio la RNA-polimerasi sintetizza la β-glucoronidasi batterica. La β-glucoronidasi trasforma l’X-Gluc in un dimero insolubile, di colore blu, che da la colorazione della pianta. Non succede nulla Quando nel terreno è presente del Cd, la RNA-polimerasi sintetizza a partire dal gene reporter un enzima, la β-glucoronidasi batterica, la quale è in grado di scindere i derivati dell'acido glucoronico. Se il terreno di cultura della pianta viene arricchito con dell'X-Gluc, la β-glucoronidasi lo trasforma in un dimero insolubile, di colore blu, che si intrude negli interstizi cellulari e precipita.

È presente cadmio nel terreno? Saggio istochimico È presente cadmio nel terreno? Differenziazione eppendorf ( + : presenza cadmio; - : assenza cadmio) Dalla piastra petri si prelevano le piantine di arabidopsis, due coltivate in presenza di cadmio per ogni eppendorf “+” e due, non contaminate, per ogni eppendorf “-” aggiunta in ogni eppendorf di una soluzione contenente il colorante X-Gluc

incubazione dell’eppenderorf a 37° Inserimento di 1microlitro di etanolo nella soluzione per decolorare i tessuti Dopo una successiva nuova incubazione, si sottopongono le eppendorf a diversi lavaggi e si osserva la differenza delle piantine con o senza cadmio. Dopo un po’ abbiamo inserito 1 ml di etanolo nella soluzione colorata contenente la piantina, che serve alla decolorazione dei tessuti e ad evidenziare, togliendo quindi la clorofilla, le colorazioni blu indicanti la presenza di cadmio. Dopo averle incubate ancora per qualche minuto, le abbiamo sottoposte a diversi lavaggi e osservate notando le differenze delle piantine con cadmio e di quelle senza. Le piantine cresciute in terreno contaminato da cadmio hanno infatti assunto una colorazione indaco in corrispondenza delle radici e delle venature delle foglie che, grazie ai lavaggi in etanolo, hanno perso la colorazione verde dovuta alla clorofilla, permettendoci di osservare meglio le radici e le venature delle foglie.

Analisi dell’RNA Estrazione dell’RNA: Macerazione di Arabidopsis Si porta nell’eppendorf a 60° per alcuni minuti e si centrifuga Si preleva il surnatante da mettere nella nuova eppendorf. Si aggiunge dell’isopropanolo e ammonio acetato e si centrifuga Si tiene il pellet attaccato alla eppendorf Si aggiunge etanolo e si centrifuga Si tiene pellet a 60° Si immette il pellet in acqua DEPC contenente DNAsi. Analisi: SI miscelia l’Rna estratto con il loading dye e si centrifuga Si trasferisce una quantità di miscela nel gel di agarosio Comincia la corsa elettroforetica per 30 min

Le Biotecnologie Possono Aiutare? Bioremediation tecnica che utilizza sistemi biologici con l’obiettivo di ridurre l’inquinamento dell’aria, delle acque o del suolo

Una valida alternativa per eliminare le sostanze inquinanti in modo naturale.. Il Biorisanamento Ex situ: prevedono la rimozione fisica del materiale contaminato In situ: prevedono il trattamento del materiale sul posto

.. e le sue applicazioni Eliminazione di metalli pesanti Degradare moltissimi contaminanti organici, idrocarburi policiclici aromatici, coloranti sintetici, conservanti del legno, rifiuti da esplosivi e polimeri sintetici Fungal Bioremediation Trattamento catalizzato da enzimi Biostimulation Ripulire il mare dal petrolio grazie ai batteri idrocarburoclastici

Il Biomonitoraggio ..ha sviluppato biosensori in grado di individuare e misurare, con estrema precisione, la presenza di più inquinanti in un qualsiasi ambiente Consiste nel programmare il gene reporter in modo che si attivi in presenza di particolari sostanze la presenza o l’assenza di un determinato contaminante viene tradotta in una proprietà fisica misurabile grazie ad un biosensore microbico (formato da un sensore e un trasduttore)

Prodiction Production By 4^F 2011/2012