Bioindicatori vegetali

Presentazione sul tema: "Bioindicatori vegetali"— Transcript della presentazione:

1 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

2 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.

3 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. 

4 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.

5 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

6 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.

7 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

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

9 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

10 .. 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

11 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)

12 Prodiction Production By 4^F 2011/2012