Biotecnologie vegetali

SILENZIAMENTO GENICO MEDIATO DA RNA: RNA silencing

Il silenziamento, che prende il nome di RNA silencing, definisce un insieme di processi basati su piccole molecole di RNA che hanno come risultato l'inibizione dell'espressione di geni specifici e che avviene a livello della trascrizione, della stabilità del messaggero o della traduzione. Il processo si basa sulla formazione di RNA a doppia elica di piccole dimensioni suddivisibili in microRNA e small interfering RNA che si differenziano in base alla loro biogenesi; infatti, il primo origina dal taglio dei trascritti di geni endogeni che non avendo una regione a perfetta complementarità porta a ripiegarsi su sé stessi, i secondi invece nascono come due trascritti di microRNA che hanno due filamenti distinti. I microRNA vanno incontro ad un processo che si divide in più fasi, la prima prevede una sua stabilizzazione attraverso la metilazione del gruppo OH in posizione 2' all'estremità 3' di ogni filamento.

gene del mais che codifica per la metionina, il gene del girasole che codifica l'albumina e così via. Il riso, ad esempio, è carente di vitamina A provocando delle malattie legate alla malnutrizione. Attraverso il metodo che prevede l'utilizzo dell'Agrobacterio per ago-infiltrazione o per immersione della stessa in una sospensione, i ricercatori hanno introdotto tre geni provenienti dalla pianta di Narciso e da un altro batterio in modo tale che questi codifichino per tre enzimi in grado di esprimersi specificamente nell'endosperma del riso e coinvolti nella β-carotene biosintesi di cui l'accumulo si nota ad occhio nudo per il colore che assume il riso denominato poi Golden Rice. Un'altra tecnica molto nota è quella che ha permesso di aumentare l'accumulo di amido nel tubero di patata attraverso l'inserimento di un gene coinvolto nella codifica della glucosio-pirofosforilasi. 26 Resistenze agli erbicidi: un'altra forma di

Il miglioramento della produttività può essere legato al trasferimento di geni che prevedono la resistenza ad erbicidi o agenti antibiotici. Ricordando che tali erbicidi non sono specifici per una singola pianta, il sistema di controllo delle erbe infestanti è basato sull'uso di molecole ad ampio spettro, biodegradabili e con una bassa tossicità per gli organismi animali. I meccanismi molecolari che permettono di conferire questa resistenza riguardano: il ridotto assorbimento della sostanza erbicida da parte della pianta, l'aumento della produzione da parte della pianta di un metabolita bersaglio contro l'erbicida, riduzione delle molecole bersaglio per l'attacco dell'erbicida o infine la degradazione stessa da parte della pianta della sostanza. Ora alcuni esempi di erbicidi e meccanismi come il bromossile che è degradato ad acido benzoico da parte di una nitrilasi, il glifosate che inibisce la sintesi degli amminoacidi aromatici.

blu è una qualità di rosa immessa sul mercato i cui petali hanno la particolare colorazione blu. Questo tipo di risultato si è ottenuto dall'immersione dello stelo del fiore in una soluzione contenente antocianine, ciò che è stato ingegnerizzato, però, riguarda l'uptake dei flavonoidi e antociani responsabili della colorazione rosso-blu attraverso l'introduzione di un trascritto da antisenso asenso. La stessa tecnica è alla base della produzione di piante i cui frutti hanno maggior sapore e per evitare che venga riprodotta una pianta da persone che non possiedono il brevetto, si pensò di introdurre il concetto di "seme suicida": viene inserito all'interno del seme un gene che codifica per proteine atte a devitalizzare il seme stesso nelle ultime fasi dello sviluppo attraverso una sequenza che si esprimerà solo nelle ultime fasi dell'embriogenesi. Questo funziona grazie agli inibitori

dei ribosomi RIS bloccando in tal modo tutto l'apparato replicativo, per far sì che avvenga nel momento stabilito viene introdotto un promotore LEA specifico per quella fase che non si attiva fin quando permane una sequenza di blocco che è un gene che codifica per una ricombinasi. L'attivazione della ricombinasi, che rimuove la sequenza di blocco e fa sì che LEA possa attivarsi, permette di far agire il personale attraverso un controllo del repressore. Il tutto avviene solo se al seme è somministrato un antibiotico.

Produzione di vaccini eduli: l'uso delle piante per scopo medico risale a migliaia di anni fa, ma la loro visione come dei veri e propri bioreattori è collegabile all'attualità. Recenti studi hanno infatti dimostrato come le piante siano in grado di produrre subunità immunogeniche derivate da agenti patogeni utili per la messa a punto di vaccini; infatti, tali proteine possono essere sintetizzate negli apparati vegetali.

proteina SPIKE). È stato quindi dato del mais ingegnerizzato a 35 e 14 giorni dal parto, ma non a tutte; ad alcune venne somministrato entrambe le volte, ad altre una singola volta, altre il classico vaccino e ad altre ancora non venne somministrato nulla. Una volta raggruppati i risultati si notò come il titolo anticorpale fosse molto alto negli animali che avevano ricevuto entrambe le dosi a differenza di quelli a cui è stato somministrato un'unica volta. Un altro dato fondamentale fu quello di confermare che non viene scatenata la risposta immunitaria, ma che il dosaggio di immunoglobuline presenti nel latte delle scrofe gravide era molto alto e compatibile al trasferimento delle stesse ai figli.

3103/04/2023

PRODUZIONE DI BIOFARMACI:

Numerosi studi hanno dimostrato che le piante sono in grado di produrre proteine eterologhe utili in campo biomedico, i medicinali vegetali sono potenzialmente facili da produrre su vasta scala. Le proteine sono normalmente glicosilate

Negli esseri umani le proteine sono espresse ad alti livelli, quindi molte volte si va incontro a un cambiamento a livello della conformazione che è accompagnato anche da un processo di precipitazione siccome si avverte una mancanza di ponti di solfuro e di un ripiegamento appropriato. Un esempio è la produzione della siero-albumina umana utilizzando la cellula vegetale come una vera e propria industria verde inserendo il gene HSA nel vettore binario. I sistemi basati sui vegetali sono efficienti per molti ambiti come:

1. Economicità
2. Tecnologie già disponibili
3. Non bisogna necessariamente purificare
4. Le proteine sono indirizzate verso compartimenti specifici che le conservano
5. I rischi legati ad un'eventuale contaminazione con patogeni di origine umana sono ridotti al minimo.

ESEMPI DI VACCINI: Il primo esempio di vaccino che si vuole riportare è quello della Tubercolosi.