Piante OGM.

Presentazione sul tema: "Piante OGM."— Transcript della presentazione:

1 piante OGM

2 Gli organismi geneticamente modificati secondo la tecnologia del DNA ricombinante stanno trasformando l’agricoltura. Ma gli OGM in agricoltura non sono una novità, hanno quasi un secolo di storia, attraverso i metodi di mutagenesi e di ibridazione interspecifica e reincrocio. Con queste tecniche la ricombinazione e modifica dei cromosomi è casuale e imprecisa, e viene affiancata alla classica selezione artificiale delle mutazioni.

3 selezione artificiale

4 mutazione

5 mutagenesi Tecnica utilizzata dagli anni ’50.
Negli organismi sono indotte mutazioni casuali mediante raggi UV, raggi X, raggi gamma o mutageni chimici. I mutanti vengono selezionati.

6 ibridazione interspecifica
L'ibridazione consiste nell'incrociare piante di varietà o di specie diverse per ottenere individui che, se con i caratteri desiderati, saranno selezionati. .

7 ibridazione interspecifica
Molto usata nelle specie ornamentali.

8 Le tecniche del DNA ricombinante invece permettono un preciso inserto di un gene nei cromosomi.

9 La tecnologia rDNA nelle piante grazie ad Agrobacterium tumefaciens.
Agrobacterium tumefaciens è l’agente del cancro del colletto, malattia che si manifesta con la formazione di neoplasie sulla pianta infettata. L’instaurarsi della malattia richiede che nel genoma della pianta si inserisca una parte del plasmide batterico (T-DNA) induttore di tumore (Tumor inducing).

10 Agrobacterium tumefaciens

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12 Utilizzo del plasmide Ti (un plasmide che proviene dal batterio del suolo Agrobacterium tumefaciens) come vettore per modificare geneticamente le piante: Agrobacterium tumefaciens DNA contenente il gene prescelto Cellula vegetale Plasmide Ti 1 Inserimento del gene di un plasmide mediante l’enzima di restrizione e la DNA-ligasi 2 Inserimento in cellule vegetali in coltura 3 Crescita della pianta Plasmide Ti ricombinante T DNA Il T DNA inserito porta il nuovo gene Pianta con caratteristiche nuove Sito di restrizione

13 particle gun

14 Piante OGM Mais bt, resistente al lepidottero Ostrinia nubilalis.
Principali specie di piante geneticamente modificate: Mais bt, resistente al lepidottero Ostrinia nubilalis. Soia, Cotone, Colza e Tabacco tollerante agli erbicidi. Golden rice. Il Flavr Savr , un pomodoro modificato per maturare lentamente, è stato il primo prodotto vegetale OGM messo in vendita in USA nel 1994.Il Mais Bt è stato immesso in commercio dal 1996.

15 Flavr Savr

16 Le piante transgeniche “Insetticide”
Grazie all’ingegneria genetica, è possibile dare alle piante la possibilità di difendersi da sole contro gli insetti. Non vi sarebbe più il problema del rischio di dilavamento dell’insetticida dovuto alla pioggia; infatti verrebbero distrutti solo gli insetti che attaccano la pianta e questa sarebbe protetta fino alle radici. Il mais Bt contiene un gene estratto dal Bacillus thuringensis che produce una proteina che uccide la larva del parassita Ostrinia nubilalis.

17 Mais Bt

18 Ostrinia nubilalis

19 Ostrinia nubilalis

20 Bacillus thuringensis

21 mais Bt

22 Le piante transgeniche resistenti ai diserbanti.
Il 60% delle piante transgeniche create finora sono tutte resistenti ai diserbanti (fenoli, triazzine) che bruciano i tessuti vegetali e “distruggono” le piante infestanti, vengono sintetizzati in modo da agire su alcuni tipi di piante e non su altre.

23 soia

24 colza

25 Le piante transgeniche con additivi o “nutrafarmaci”
Una frontiera interessante delle biotecnologie è la possibilità di produrre cibo che presenti, oltre a aggiunti valori nutrizionali, un valore farmaceutico incorporando vaccini o sostanze medicinali.

26 golden rice

27 GOLDEN RICE Nel 2000 Ingo Potrycus del politecnico di zurigo e Peter Beyer dell’università di friburgo avevano annunciato la creazione del primo riso OGM il Golden Rice, contenente un alta quantità di betacarotene ed altri precursori della vitamina A, che danno al riso una colorazione giallo-arancio da cui il soprannome. Secondo i critici la quantità giornaliera di riso da consumare per combattere la carenza di vitamina A era di qualche chilogrammo, decisamente troppo elevata per poter essere consumata da un bambino. A queste stime pessimistiche gli ideatori del riso dorato opponevano la loro, che più ottimisticamente parlavano di qualche ettogrammo al giorno (una bella differenza) . Nonostante le motivazioni umanitarie, diverse organizzazioni ambientalistiche sospettarono che venisse utilizzato come “cavallo di troia” per convincere l’opinione pubblica ad accettare gli OGM. Ora gli scienziati della Singenta sono riusciti a produrre una nuova varietà di Golden Rice che contiene una quantità di carotenoidi 23 volte superiore a quella del riso sviluppato da Potrycus e Beyer. Il gene responsabile della produzione di carotenoidi è stato prelevato dal mais,e gli scienziati stimano che 70 grammi di riso dovrebbero essere sufficienti per fornire la metà del fabbisogno giornaliero di vitamina A.

28 pomodori viola

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31 piante OGM nel mondo.   I maggiori produttori di OGM nel mondo sono USA, Argentina, Canada e Cina. Le principali colture OGM nel mondo sono soia 61%, mais 23% , cotone 11% (nel mondo abbiamo 1,5 miliardi di ettari coltivati di cui 90 milioni per piante con DNA ricombinato, ovvero circa il 6% del terreno coltivato nel mondo viene utilizzato per la coltivazione di piante transgeniche). La ricerca in campo OGM è principalmente condotta da multinazionali; e le sementi OGM e le tecniche utilizzate per ottenerle vengono brevettate diventando fonte di reddito per gli artefici della ricerca.

32 % Dei PRODOTTI OGM NEL MONDO

33 Soia,mais,cotone,zucca,colza
Stato Milioni di ha % di ogm prodotti USA 49,8 55,3 Soia,mais,cotone,zucca,colza Argentina 17,1 19 Soia, mais, cotone Brasile 9,4 10 Soia Canada 5,8 6,4 Colza, mais, soia Cina 3,3 3,6 Cotone Paraguay 1,8 2 India 1,3 1,4 Sud Africa 0,5 Mais, soia, cotone Uruguay 0,3 Soia, mais Australia Romania 0,1 Messico Soia, cotone Spagna Mais Filippine TOTALE 90 milioni di ha 100 %

34 piante OGM in Europa In Europa L’EFSA (European Food Safety Authority) è l’ente preposto al controllo degli OGM e dei prodotti da essi derivati nell’Unione Europea, e decide quali sementi geneticamente modificate possono essere importate e quali possono essere coltivate sul territorio europeo L’autorizzazione che prevede una serie di analisi chimiche, genetiche e biologiche effettuate in più di 40 laboratori in Europa.

35 In Europa il principio di precauzione è diventato norma di controllo per l’immissione di OGM nell’ambiente. Con tale principio si intende una politica di condotta cautelativa per quanto riguarda le decisioni politiche ed economiche sulla gestione delle questioni scientificamente controverse.

36 La Legislazione Europea regola:
il divieto di emissione deliberata di ogm nell’ambiente le regole di commercializzazione di alimenti e mangimi prodotti o derivati da OGM l’etichettatura e la tracciabilità degli OGM

37 piante OGM in Italia In Italia non è possibile coltivare per scopi commerciali nessuna delle piante OGM autorizzate in Europa. La coltivazione di piante OGM è permessa solo a scopo sperimentale. Gli alimenti di derivazione OGM maggiore dello 0,9% devono essere etichettati e tracciabili.

38 animali OGM

39 I genetisti molecolari sono in grado di produrre animali transgenici che hanno, inseriti nel proprio genoma, geni provenienti da altri organismi.

40 mutant mouse p53

41 cavie geneticamente modificate
Il principale uso della tecnologia OGM in campo animale riguarda la ricerca medica e biologica, in numerosi campi applicativi. Ad esempio il topo mutante p53 manca di un gene e sviluppa rapidamente dei tumori, ed è appunto usato nella ricerca contro il cancro.

42 xenotrapianti?

43 xenotrapianti? Ovvero produrre organi umani in un corpo animale, a scopo di trapianto. Non è ancora possibile.

44 clonaggio

45 clonaggio Tecnicamente il clonaggio da cellule somatiche non è una biotecnologia del DNA ricombinante, ma è comunque una biotecnologia avanzata ancora in fase di sperimentazione (e che ha sollevato molti interessanti interrogativi bioetici).

46 alimenti animali OGM?

47 alimenti animali OGM? Potenzialmente è possibile modificare gli animali a scopi commerciali zootecnici, alimentari, o per produrre latte addizionato con sostanze utili (vitamine, vaccini…), ma sinora solo a scopo di ricerca. Non esistono carni o alimenti animali OGM sul mercato.

48 OGM si o OGM no? Gli OGM possono rappresentare una grande opportunità per l’umanità, o possono rappresentare, specie se usati in modo incauto e non approfondito, un rischio per l’ambiente o la salute?

49 No OGM!

50 No OGM! Le ricerche sinora condotte sono ancora scarse e forniscono risposte insufficienti o addirittura non veritiere, poiché in molti casi sono portate avanti dalle stesse multinazionali che producono e commercializzano gli OGM. Il primo grande pericolo da affrontare è quello degli impatti ambientali. I problemi connessi potrebbero essere: inquinamento genetico, resistenza ad un parassita, resistenza ad un insetticida o riduzione della biodiversità. Un secondo rischio riguarda la salute dell’uomo. Gli OGM potrebbero causare la comparsa di nuove allergie o fenomeni di resistenza agli antibiotici. Esiste poi ancora un terzo problema, quello socio-economico: indebitamento dei paesi poveri per l’acquisto di OGM ed eccedenza di produzione.

51 a) inquinamento genetico: la coltivazione di una pianta modificata potrebbe causare la diffusione del polline “contaminato” e quindi un inquinamento delle altre colture con la conseguente comparsa di nuove resistenze ad insetticidi o, per quanto riguarda le specie infestanti, ad erbicidi. b) sviluppo di resistenze ai parassiti: i parassiti vivono a spese di tutti i vegetali, “buoni e cattivi”. Se nelle infestanti si creano delle resistenze si possono sviluppare in modo incontrollabile; i parassiti non potendo nutrirsi di alcuna specie vegetale potrebbero scomparire e far scomparire una catena alimentare. c) sviluppo di resistenze agli insetticidi: gli insetticidi sono molti utili per la difesa delle colture. Ora sono stati creati OGM come mais che contengono nel loro patrimonio genetico tossine insetticide. Queste colture sono costantemente esposte all’attacco di fitoparassiti che si trovano nelle condizioni di sviluppare delle resistenze a queste tossine che potrebbero in futuro risultare inutili.

52 d) riduzione della biodiversità: grazie alle biotecnologie si potrebbe arrivare ad avere piante perfette che diventerebbero particolarmente convenienti economicamente e verrebbero utilizzate al posto di altre non vantaggiose, causandone così la scomparsa.

53 e) comparsa di allergie: le proteine codificate dai nuovi geni inseriti nelle piante, potrebbero svolgere un’azione tossica o allergica. In alcune colture sono stati inseriti geni di altre colture, come la noce del Brasile nella soia. Molte persone che non avevano mai avuto problemi allergici con la soia normale, ne hanno avuti con la soia manipolata. f) resistenze agli antibiotici: alcuni studiosi temono che l’introduzione su larga scala delle piante transgeniche rischi di facilitare lo sviluppo di resistenze che passano dagli OGM da noi ingeriti a batteri innocui che vivono nel nostro stomaco a batteri patogeni che possono infettare l’organismo umano ad essere resistenti alla somministrazione di antibiotici. g) tossicità degli alimenti OGM per l’uomo o gli animali: finora, relativa agli alimenti immessi in commercio, non riscontrata (ma esistono studi molto controversi relativamente all’uso nei topi di patate transgenice o del mais Mon863).

54 RESISTENZA AGLI ANTIBIOTICI (approfondimento)
Le tecniche transgeniche si avvalgono di geni “marcatori” inseriti nel DNA ospite insieme al segmento genico destinato ad esprimere la funzione desiderata. Ciò si rende necessario per verificare se l’operazione di transfezione sia effettivamente stata conseguita dato che, in seguito ad un trattamento antibiotico sopravvivranno solo quelle cellule che hanno stabilmente integrato, sia il gene specifico sia quello marcatore, che conferisce alla cellula l’invulnerabilità al farmaco, ciò è particolarmente inquietante dato che l’incontrollata assunzione o diffusione di geni che conferiscono resistenza agli antibiotici può esplicare effetti incalcolabili sull’ambiente su gli animali e sull’uomo. La Russia ha creato un bacillo del carbonchio (germe dell’antrace) resistente a sei antibiotici e quindi invulnerabile, è molto facile trasportarlo e non esiste alcun modo per individuarlo (armi biologiche).

55 TOSSICITA’ E ALLERGENICITA’ (approfondimento)
La manipolazione genetica può amplificare l’attività di un gene che in condizioni normali produce una tossina a bassa concentrazione o può essere lo stesso gene inserito che oltre all’effetto desiderato determina la sintesi di un veleno metabolico. I geni che codificano per alcune tossine naturali ( come gli inibitori delle proteasi nei legumi) possono venire iperespressi e determinare un significativo incremento nella sintesi di tali sostanze. Oppure nella maggior parte dei casi, i geni transfettati provengono da donatori il cui potenziale allergenico è sconosciuto e non è stato preventivamente testato.

56 IL MAIS MON863 (approfondimento)
La Monsanto, la ditta produttrice di questi mais, già nel 1997 effettuava dei test su i topi nutrendoli con questo mais, i topi risultavano essere affetti da modifiche critiche a vari organi ed apparati tra cui reni (piu piccoli), apparato immunitario, apparato riproduttore, sangue ecc... Un quadro generale di salute e condizioni fisiologiche molto compromesse, ma questo dossier doveva rimanere segreto, invece è stato pubblicato in alcune sue parti dall’ “Indipendent on Sunday” e rilanciato dalla stampa di tutto il mondo. I risultati dei test pubblicati sono stati sottoposti a vari esperti che li hanno commentati tutti in maniera preoccupante e preoccupata, con dati come questi bisognerebbe concludere che assolutamente non si può dare il nullaosta affinchè questo prodotto arrivi ai consumatori. Per la Monsanto che non vuole rendere pubblico il rapporto, i risultati dello studio sono in linea con le aspettative, le anomalie dei topi non hanno significato e rispecchiano le normali variazioni all’interno di un gruppo di tale entità.

57 h) debiti dei paesi poveri per l’ aquisto degli OGM: dove gli agricoltori verrebbero costretti ad acquistare sementi geneticamente modificate, con conseguente aumento dei costi di produzione. i) problemi geo-politici, economici e bioetici: la politica delle multinazionali, oligopoli del mercato e della ricerca, corrisponde ad una corretta etica e politica per il bene collettivo? Negli USA il comportamento delle multinazionali relativamente alla ricerca e all’immissione degli OGM sul mercato si può definire corretto? Inoltre è lecito brevettare gli OGM? E la ricerca pubblica?

58 OGM SI! LA RIDUZIONE DEI TRATTAMENTI ANTIPARASSITARI PER UNA MAGGIORE RESISTENZA VERSO I NORMALI PATOGENI (Funghi, Insetti) porterà a: una riduzione degli impatti ambientali (inquinamento delle falde e dei corsi d’acqua); l’assenza di residui sulle derrate alimentari; una minore esposizione per gli operatori agricoli a sostanze tossiche utlizzate per la difesa delle colture;

59 La popolazione mondiale aumenta di anno in anno:
nel 2030 forse saremo di persone! LA POSSIBILITA’ DI AMPLIARE L’AREA DI COLTIVAZIONE DI UNA COLTURA, ADATTANDOLA ALLE DIVERSE CONDIZIONI AMBIENTALI (freddo, siccità) porterà a: un’ estensione della coltivazione in zone attualmente escluse (es. AFRICA); un aumento della produzione, con la riduzione delle superfici attualmente coltivate, che potrebbero essere destinate alla creazione di parchi o aree protette.

60 … ma soprattutto: le potenzialità future relative agli OGM dati dalla tecnologia del DNA ricombinante sono immense, non del tutto ancora percepibili, dopo solo circa 20 anni di ricerca… …inoltre una tecnica in se non è “buona” o “cattiva”, sono gli uomini, che utilizzano i nuovi, sempre più potenti strumenti, che decidono l’uso.