Concetti Chiave
- L'ingegneria genetica consente di modificare piante introducendo geni esogeni, ottenendo risultati certi e rapidi rispetto alle tecniche tradizionali di incrocio.
- Le piante presentano vantaggi come la grande capacità rigenerativa e svantaggi legati alla complessità del loro genoma e alla varietà di tecniche necessarie per diverse specie.
- La parete cellulare di cellulosa può essere rimossa per formare protoplasti, che possono essere manipolati per introdurre DNA e rigenerare piante intere.
- Arabidopsis thaliana è il modello di studio preferito per l'ingegneria genetica delle piante, grazie alla sua dimensione ridotta, rapido ciclo di vita e genoma semplice.
- La manipolazione genetica delle piante offre nuove opportunità per migliorare le caratteristiche agronomiche e la resistenza a malattie e stress ambientali.
Indice
Che cos'è l'ingegneria genetica nelle piante?
Sono piante le cui cellule sono ingegnerizzate con geni esogeni con determinate funzioni.
In passato gli agronomi hanno creato efficaci tecniche di incrocio, i cui risultati però non erano certi e visibili solo in lunghi periodi.
Oggi con le biotecnologie si possono traferire geni fra specie vegetali non incrociabili o introdurre nelle piante geni appartenenti a altri organismi, inoltre si ottengono risultati certi e in tempi brevi. È possibile intervenire su caratteri codificati da singoli geni.
Vantaggi e svantaggi delle piante
Le piante, rispetto ad altri organismi, presentano vantaggi e svantaggi.
-Dimensione del genoma molto grande, spesso a causa della poliploidia;
-Con le monocotiledoni non si possono usare gli stessi metodi che con le dicotiledoni.
-Presenza di parete cellulare di cellulosa. Questa può essere rimossa con appositi enzimi, formando cellule chiamate protoplasti, che possono essere sottoposti a diverse manipolazioni sperimentali, acquisire direttamente molecole di DNA e rigenerare piante intere partendo dalla formazione di calli.
-Capacità rigenerativa delle piante, cioè formazione di una nuova pianta partendo da un callo (cioè una massa di cellule indifferenziate). Il callo può essere trasferito in un mezzo liquido e dissociato meccanicamente in una sospensione di cellule isolate, permettendo così la coltura di cellule isolate. Le singole cellule possono essere mantenute sia in un mezzo liquido che in un mezzo solido, quasi come dei microrganismi, però con crescita più lenta e maggiori difficoltà di mantenimento.
Modello di studio: Arabidopsis thaliana
Il modello utilizzato per le piante è l’Arabidopsis thaliana, che presenta diversi vantaggi (piccole dimensioni, tempo di rigenerazione veloce, produce molti semi, può autoincrociarsi e presenta un genoma piccolo).
Domande da interrogazione
- Quali sono i principali vantaggi dell'ingegneria genetica nelle piante?
- Quali sono le difficoltà associate all'ingegneria genetica nelle piante?
- Perché l'Arabidopsis thaliana è considerato un modello ideale per lo studio delle piante?
L'ingegneria genetica consente di trasferire geni tra specie vegetali non incrociabili e di introdurre geni da altri organismi, ottenendo risultati certi e rapidi, intervenendo su caratteri codificati da singoli geni.
Le piante presentano svantaggi come la grande dimensione del genoma, la poliploidia e la necessità di utilizzare metodi diversi per monocotiledoni e dicotiledoni, oltre alla complessità nella manipolazione delle cellule a causa della parete cellulare.
L'Arabidopsis thaliana è un modello ideale grazie alle sue piccole dimensioni, al rapido tempo di rigenerazione, alla produzione abbondante di semi, alla capacità di autoincrociarsi e al suo genoma relativamente piccolo.
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