Concetti Chiave
- Piante resistenti a malattie: inserimento di geni che codificano proteine del capside virale per proteggere contro infezioni, come nel caso del tabacco contro il TMV.
- Piante resistenti agli insetti: uso di geni Bt per produrre proteine tossiche per le larve di insetti, ampiamente applicato nel mais contro parassiti come la piralide.
- Piante resistenti agli erbicidi: sviluppo di piante che sopravvivono a erbicidi come il glifosate tramite sovraespressione, alterazioni proteiche o detossificazione.
- Miglioramento della conservabilità: riduzione dell'ammorbidimento dei pomodori attraverso l'inserimento di geni antisenso per controllare la poligalatturonasi.
- Piante autofertilizzanti: strategie per rendere le graminacee capaci di fissare l'azoto, includendo modifiche ai batteri azotofissatori e trasferimento genico.
Le applicazioni della transgenia nelle piante sono:
Piante resistenti a malattie infettive: produzione di piante transgeniche contenenti un gene che codifica per le proteine del capside virale. Un esempio è il tabacco protetto dal TMV.
Piante resistenti agli insetti nocivi: produzione di piante transgeniche contenenti un gene che codifica per proteine che risultano tossiche una volta attaccate dagli enzimi intestinali delle larve dell’insetto. Questa proteina (Bt) è normalmente prodotta dal Bacillus thuringiensis, ed è tossica per le larve di insetto ma non per l’uomo (i pH intestinali sono differenti). Le piante resistenti agli insetti nocivi hanno trovato vasta applicazione, la proteina Bt è stata inserita soprattutto nel mais per sconfiggere la piralide, oppure contro diabrotica e dorifora.
Tuttavia non è possibile un vasto impiego della tossina Bt perché può portare a fenomeni di resistenza negli insetti.
Piante resistenti agli erbicidi: gli erbicidi hanno lo scopo di distruggere le piante infestanti, tuttavia, a meno che non siano selettivi, distruggono anche la pianta. Il glifosate, uno fra i diserbanti più utilizzati, inibisce un enzima per la sintesi degli aminoacidi, tuttavia è un diserbante totale. Per resistervi sono stati messi a punto tre metodi:
-Le proteine sensibili vengono sovraespresse, a modo che buona parte non venga inibita;
-Creazione di una forma alterata della proteina, a modo che non venga colpita;
-Inserimento di un enzima che detossifica l’erbicida.
Aumento conservabilità dei prodotti: durante il processo di produzione dei prodotti dell’agricoltura spesso si rischiano ingenti perdite per ammaccature. La scoperta, nel pomodoro, dell’enzima poligalatturonasi, che degrada la parete cellulare facendo si che il frutto diventi molle, ha fatto si che introducendo una copia antisenso del gene l’espressione di questa proteina cali del 90%. Si può quindi effettuare la raccolta meccanica. Per l’inserimento del gene antisenso viene inserito un cDNA ad orientamento invertito nel pomodoro e durante la trascrizione genica viene prodotto un RNA a doppia elica inutilizzabile che viene distrutto.
Produzione di nuove varietà di fiori: sono varietà contenenti un gene di antocianine con diverse variabili, portando a diverse tonalità e screziature. Si pensa che il gene endogeno sia stato inattivato dal gene addizionale, creando il fenomeno chiamato cosoppressione.
Piante autofertilizzanti: le piante autofertilizzanti sono quelle (tipicamente leguminose) in grado di fissare l’azoto presente in atmosfera nel terreno, e usarlo per la sintesi di molecole organiche. Le graminacee invece sono sprovviste di batteri azotofissatori e impoveriscono il terreno, costringendo gli agricoltori all’uso di fertilizzanti. I metodi risolutivi sono tre:
-Modificare i batteri azotofissatori, per farli adattare anche ad altre piante;
-Utilizzo di batteri in grado di entrare in simbiosi con i cereali,
-Trasferimento dei geni direttamente sulla pianta di cereale, rendendola autofertilizzante.
Altre piante transgeniche: tra i numerosi utilizzi delle piante transgeniche si ascrivono:
-Piante per la produzione di proteine, creando bioreattori vegetali;
-Piante resistenti a stress ambientali, estendendo le coltivazioni anche in zone marginali;
-Impiego di piante nella fitorimediazione, per la detossificazione di terreni in situ.
Domande da interrogazione
- Quali sono le applicazioni principali della transgenia nelle piante?
- Come funzionano le piante transgeniche resistenti agli insetti nocivi?
- Quali metodi sono stati sviluppati per rendere le piante resistenti al glifosate?
- In che modo le piante autofertilizzanti possono ridurre l'uso di fertilizzanti?
Le applicazioni principali includono la resistenza a malattie infettive, resistenza agli insetti nocivi, resistenza agli erbicidi, aumento della conservabilità dei prodotti, produzione di nuove varietà di fiori, piante autofertilizzanti e altre piante transgeniche per vari scopi.
Queste piante contengono un gene che codifica per proteine tossiche per le larve degli insetti, come la proteina Bt prodotta dal Bacillus thuringiensis, che è tossica per gli insetti ma non per l'uomo.
I metodi includono la sovraespressione delle proteine sensibili, la creazione di una forma alterata della proteina e l'inserimento di un enzima che detossifica l'erbicida.
Le piante autofertilizzanti possono fissare l'azoto atmosferico nel terreno, riducendo la necessità di fertilizzanti, attraverso la modifica dei batteri azotofissatori, l'uso di batteri simbiotici con i cereali o il trasferimento diretto dei geni azotofissatori alle piante di cereali.
Accedi a tutti gli appunti
Tutor AI: studia meglio e in meno tempo
