L'ingegneria genetica nel settore agroalimentare

Le tecniche del DNA ricombinante utilizzate nel settore farmaceutico diedero il via alle applicazioni in diversi altri ambiti. Ebbero un notevole sviluppo nell’agricoltura per la produzione di piante più redditizie, puntando soprattutto al miglioramento delle seguenti caratteristiche:

• frutti o semi con maggiore apporto nutrizionale;
• aumento della resistenza al freddo o alla siccità;
• aumento della resistenza agli insetti e ai microrganismi (in modo da limitare l’uso di insetticidi e antiparassitari);
• incremento della resistenza ai diserbanti (per limitare il numero di trattamenti necessari ad eliminare le erbe infestanti).

Per inserire nuovi geni nei vegetali sono stati utilizzati due metodi molto diversi tra loro: l’utilizzo dell’Agrobacterium  tumefaciens e il metodo biolistico (biologico-balistico).

 

L’AGROBACTERIUM TUMEFACIENS 

Questo batterio è in grado di infettare le piante in zone in cui presentano ferite o abrasioni. Causa un’escrescenza anomala, paragonabile a quella tumorale presente negli animali. Questa patologia è nota come “galla del colletto”.

 

 

 

L’agrobatterio riesce ad infettare la pianta perché possiede il plasmide Ti (tumor inducing) che penetra nelle cellule vegetali dell’organismo ospite e si integra con il DNA della pianta. Il plasmide contiene diversi geni che, una volta “tradotti” dalla pianta, generano la galla e producono nutrienti (zuccheri) per il batterio, consentendone la crescita.

A partire dal 1983, utilizzando le tecniche del DNA ricombinante, è stato possibile creare delle versioni del plasmide Ti “disarmate”, cioè senza i geni che producono il tumore, ma in cui sono presenti i geni da inserire nella pianta. Sono state così prodotte piante geneticamente modificate o meglio ancora definite TRANSGENICHE per sottolineare il fatto che sono stati inseriti geni provenienti da altri organismi.

 

 

IL METODO BIOLISTICO 

Questo metodo prevede l’introduzione del DNA esogeno direttamente nel genoma delle cellule vegetali, usando come vettori di trasporto delle sfere di metallo inerte, come oro o tungsteno. Queste sfere vengono ricoperte da un filamento di DNA che corrisponde al gene di interesse. Le sfere così preparate vengono letteralmente sparate nelle cellule. La velocità impressa permette loro di oltrepassare la parete cellulare e raggiungere il nucleo.

Mote cellule colpite muoiono, altre subiscono l’ingresso della particella senza essere modificate. Alcune, però, incorporano il DNA esogeno, risultando così transgeniche.

Il mezzo di propulsione utilizzato è una specie di cannoncino, contenente un gas inerte come l’elio. Al suo interno si instaura una elevata pressione che, in seguito al repentino rilascio, imprime un’accelerazione alle sfere di metallo.

 

 

 

 

Cannone biolistico

 

 

Le piante geneticamente modificate sono attualmente coltivate in vaste aree del pianeta. La tabella e l’immagine che seguono illustrano la loro distribuzione mondiale.

 

 

 

 

Per ulteriori informazioni:

https://www.isaaa.org/resources/publications/briefs/44/executivesummary/default.asp