Concetti Chiave
- Le tecniche di modifica genetica delle piante utilizzano il batterio Agrobacterium tumefaciens per inserire geni nel loro genoma, creando piante transgeniche senza crescita tumorale.
- Recenti scoperte mostrano che il trasferimento di geni tra varietà di piante avviene naturalmente grazie ad A. tumefaciens, suggerendo che la selezione naturale può agire su gruppi di organismi anziché su singoli individui.
- Le piante transgeniche sono prodotte per una vasta gamma di applicazioni, incluse la produzione di biomolecole per scopi biomedici, come proteine per vaccini.
- L'uso delle piante per la produzione di biomolecole riduce i costi e permette la sintesi di proteine complesse che non possono essere realizzate attraverso sistemi batterici.
- Dalla fine degli anni '90, diverse multinazionali hanno commercializzato centinaia di linee di piante transgeniche, rendendo disponibili sul mercato molte varietà modificate geneticamente.
Indice
Tecniche di modifica genetica
Per modificare il genoma delle piante sono disponibili arie tecniche. Quelle più diffuse sfruttano il batterio grobacterium tumefaciens, un organismo che in narra infetta numerose specie vegetali, provocando la comparsa di un tessuto simile a una massa tumorale. A. tumefaciens utilizza un plasmide (il plasmide Ti) per inserire alcuni dei propri geni nel genoma elle cellule della pianta. Queste iniziano a cresce- e in modo incontrollato, formando un’escrescenza letta «galla del colletto», che in pratica fornisce un ambiente ideale per la crescita del batterio. A partire dagli anni 80 del secolo scorso è stato possibile modificare il plasmide del batterio, rimuovendo i geni che causano la crescita tumorale e inserendo invece il DNA che si vuole trasferire. In tal modo, la crescita tumorale non avviene e i geni di interesse vengono inseriti nel genoma della pianta.
Trasferimento genico naturale
Recentemente, nel genoma di molte varietà di patata coltivata sono state identificate sequenze geniche attive provenienti da A. tumefaciens. Ciò indica che anche in natura si verifica un trasferimento di geni tra varietà (e forse anche tra specie) diverse di piante, operato dal batterio in modo del tutto simile ai processi utilizzati nei laboratori. Le implicazioni di questi dati sono interessanti: l’unità biologica su cui agisce la selezione naturale (o artificiale) potrebbe non essere semplicemente un singolo individuo, ma un insieme di organismi appartenenti a diverse varietà di una stessa specie (o anche a specie diverse) e comprendente lo stesso batterio che trasferisce i geni.
Applicazioni delle piante transgeniche
Le tecniche oggi disponibili consentono di produrre piante transgeniche per un’enorme varietà di scopi, innumerevoli almeno quanto i geni conosciuti. Attualmente, una grossa parte della ricerca si sta concentrando sulla produzione di biomolecole da utilizzare in campo biomedico. Per esempio, con le piante transgeniche si possono produrre proteine da utilizzare come antigeni per la produzione di vaccini contro le malattie. Utilizzando le piante, i costi di produzione si riducono, e dato che si tratta di sistemi eucariotici, più complessi rispetto ai procarioti, si potrebbe riuscire a costruire proteine che con i sistemi batterici attualmente non si riescono a realizzare.
Commercializzazione delle piante transgeniche
A partire dai primi anni 90 alcune multinazionali hanno cominciato a commercializzare varietà di piante transgeniche. Oggi sono disponibili sul mercato centinaia di linee di piante transgeniche.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo di Agrobacterium tumefaciens nella modifica genetica delle piante?
- Cosa indica la presenza di sequenze geniche di Agrobacterium tumefaciens nel genoma delle patate?
- Quali sono alcune applicazioni delle piante transgeniche nel campo biomedico?
Agrobacterium tumefaciens è un batterio che infetta le piante e utilizza un plasmide (plasmide Ti) per inserire geni nel loro genoma, causando la crescita di escrescenze tumorali. Tuttavia, modificando il plasmide, è possibile trasferire geni di interesse senza indurre la crescita tumorale (testo).
La presenza di sequenze geniche di A. tumefaciens nel genoma delle patate suggerisce che il trasferimento genico tra varietà e specie diverse di piante avviene anche in natura, simile ai processi di laboratorio, implicando che la selezione naturale potrebbe agire su un insieme di organismi (testo).
Le piante transgeniche possono essere utilizzate per produrre biomolecole, come proteine per vaccini, riducendo i costi di produzione e permettendo la creazione di proteine complesse che non possono essere realizzate con sistemi batterici (testo).
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