Progetti genoma dedicati alle piante Alfalfa, soia, fagiolo, pomodoro, mela, cotone, orzo, mais, miglio, riso, frumento, erba da prato.

Presentazione sul tema: "Progetti genoma dedicati alle piante Alfalfa, soia, fagiolo, pomodoro, mela, cotone, orzo, mais, miglio, riso, frumento, erba da prato."— Transcript della presentazione:

1 Progetti genoma dedicati alle piante Alfalfa, soia, fagiolo, pomodoro, mela, cotone, orzo, mais, miglio, riso, frumento, erba da prato

2 http:/ars-genome.cornell.edu http:/www.ukcrop.net

3 Il DNA chicco per chicco La mappa genetica del riso

4 Rice is life. È la fonte principale di nutrimento per la metà degli abitanti sulla Terra. El arroz es vida. È un simbolo economico, con una produzione mondiale che supera i 400 milioni di tonnellate all’anno. Le riz, c’est la vie. Emblema di fertilità e abbondanza, è espressione della cultura di molti popoli. Il riso è vita. Questo lo slogan portante del 2004, proclamato Anno Internazionale del Riso dall’International Rice Research Institute (IRRI) e dalla FAO. Obiettivo principale dell’iniziativa in corso è quello di incrementare la produzione del riso (Oryza sativa) in modo equo e sostenibile attraverso il coinvolgimento delle comunità di agricoltori e degli istituti di ricerca, impegnati in programmi di vario tipo sul suo miglioramento.

5 È strettamente correlato a tali propositi il progetto, tuttora in corso, di decifrare l’intera sequenza del DNA del riso, al fine di ottenere un vera e propria “mappa” genetica su cui orientarsi e grazie alla quale venire a conoscenza del numero e della funzione dei geni che la compongono. Il genoma di Oryza sativa costituisce un’eccellente palestra d’allenamento per l’attività di sequenziamento : è il più piccolo fra i cereali e, con i suoi 466 milioni di coppie di nucleotidi è quasi quattro volte più grande del genoma di Arabidopsis thaliana, ma risulta ben sette volte più piccolo di quello umano.

6 Risale al 5 aprile 2002 la pubblicazione, sulla rivista americana Science, della sequenza genomica provvisoria di due varietà di riso: la “indica”, decifrata dal Genome Center di Beijing, gruppo cinese a finanziamento pubblico, e la “japonica”, più diffusa in Europa, decodificata dalla multinazionale Syngenta. Mentre la prima sequenza è stata disponibile, da subito e per intero, nelle banche dati pubbliche, la seconda ha dato origine a polemiche feroci poiché la sua consultazione è stata rigidamente regolamentata dalla multinazionale. La tecnica di sequenziamento utilizzata dai due istituti è stata quella inventata da Craig Venter, uno dei leader del progetto di sequenziamento del genoma umano: si tratta di un metodo rapido che ha consentito la mappatura della quasi totalità del DNA di ciascuna varietà di riso. Purtroppo però l’impiego di questa strategia ha prodotto poco più di una bozza, una sequenza «con molte lacune ed errori», ha ammesso Science, che deve essere corretta e completata utilizzando i metodi molecolari più tradizionali.

7 Battuto in velocità dalla Syngenta e dal Genome Center cinese, il Progetto Internazionale per il Sequenziamento del Genoma del Riso (IRGSP), finanziato con fondi pubblici, sta ripiegando proprio sull’attività di miglioramento della mappa del riso japonica, in via di concessione dalla multinazionale dopo una serie di “amichevoli negoziazioni”; grazie a questa operazione il numero e la funzione dei geni potranno essere determinati con maggior esattezza. A ciascun membro del Progetto Internazionale è stato affidato il sequenziamento fine di una porzione del DNA del riso: dei 12 cromosomi che costituiscono il suo genoma, nove sono stati interamente sequenziati in modo accurato e il confronto delle bozze con “la bella” ha confermato l’assoluta necessità di disporre di una mappa precisa. Infatti l’analisi statunitense del cromosoma 10, il più piccolo tra quelli presenti in Oryza sativa, ha rilevato, nella sequenza accurata, quasi il doppio dei geni indicati nella bozza della Syngenta. Il numero di geni totali potrebbe dunque essere di gran lunga maggiore rispetto a quello predetto due anni fa dalla multinazionale (compreso tra i 32.000 e i 50.000), visto che circa il 15% del genoma del riso attende ancora di essere annotato con precisione.

8 Complice forse l’impulso dato dalla mappatura, le attività di ricerca sul miglioramento genetico del riso stanno guadagnando visibilità nei confronti di quelle condotte su mais e soia, vere e proprie celebrità agronomiche. I filoni di studio mirati all’aumento della resistenza agli erbicidi e della tolleranza agli stress ambientali, e al miglioramento delle qualità nutrizionali si affiancano ad altri meno convenzionali: Corrado Fogher, professore di genetica dell’Università di Piacenza è riuscito a produrre un riso biotech in grado di fermentare (attraverso il trasferimento di proteine del frumento essenziali per i processi di lievitazione); ancora, sulla rivista Nature Biotechnology si legge di un riso manipolato per sintetizzare una maggiore quantità di ferro, la cui carenza nel cibo costituisce un problema nutrizionale che affligge circa il 30% della popolazione mondiale.

9 Il celebre Golden Rice, una varietà di riso geneticamente modificata per produrre il beta- carotene, un precursore di cui il nostro organismo ha bisogno per sintetizzare la vitamina A.

10 Infine è recentissima la notizia secondo cui un’azienda americana si accingerebbe a mettere sul mercato una nuova varietà di riso, geneticamente progettata per produrre due proteine umane (lattoferrina e lisozima) ad uso farmaceutico: dotate di proprietà anti-infiammatorie, anti- infezione e di fissaggio del ferro, potrebbero anche essere usate in modo combinato nel trattamento della diarrea acuta, prima causa al mondo di mortalità infantile.