Piante transgeniche: differenze tra le versioni
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Le '''piante transgeniche''' sono [[Plantae|piante]] il cui [[DNA]] è stato modificato con tecniche di [[ingegneria genetica]] allo scopo di apportare miglioramenti o modifiche di una o più caratteristiche. Le piante transgeniche, spesso indicate con il termine più generale di [[Organismo geneticamente modificato|OGM]] (Organismi Geneticamente Modificati), rappresentano una delle più rilevanti innovazioni apparse nell'ultimo decennio nel settore dei mezzi tecnici agricoli.
Tecnicamente sono definiti ''organismi transgenici'' quegli organismi in cui i geni inseriti provengono da specie diverse (ad esempio geni di origine animale inseriti in piante, vedi [[transgenesi]]) mentre si indicano come ''organismi cisgenici'' quelli in cui si modificano/integrano geni appartenenti alla pianta stessa o a specie correlate.
Nella accezione comune si tende a utilizzare indifferentemente il termine ''pianta transgenica'' o OGM per indicare le piante modificate geneticamente trascurando le distinzioni tecniche.
== Il miglioramento genetico tradizionale ==
La [[selezione (genetica)|selezione]] e il miglioramento delle [[varietà (biologia)|varietà]] sono praticati da centinaia di anni, prima dai contadini nei campi coltivati e, successivamente, a partire dal [[XX secolo]], nei laboratori e nei campi sperimentali dei [[genetista|genetisti]]. I metodi convenzionali di [[miglioramento genetico]] hanno il limite di non poter prescindere dall'[[incrocio sessuale]] seguito da ripetuti [[reincrocio|reincroci]] tra [[Discendenza|progenie]] e [[genealogia|progenitori]]. Questo metodo, accanto ai [[carattere d'interesse|caratteri di interesse]], trasferisce anche caratteri non voluti. Per esempio, l'inserimento del carattere "seme giallo" in [[mais]] ha portato con sé oltre al [[gene]] di interesse altri 20 geni che sono oggi presenti in tutte le varietà a seme giallo<ref>[http://www.pnas.org/cgi/content/full/101/26/9885 Palaisa ''et al.''] ''Long-range patterns of diversity and linkage disequilibrium surrounding the maize Y1 gene are indicative of an asymmetric selective sweep'', [[PNAS]], 2004, vol. 101 (26), pag. 9885-9890 (2004)</ref>; cosa siano e cosa facciano questi geni è ancora oggetto di [[ricerca scientifica|ricerca]].
I metodi oggi impiegati per superare la barriera sessuale comprendono sia le [[coltura|colture]] [[in vitro]] (dove per il miglioramento si usano, ad esempio, la fusione di [[protoplasto|protoplasti]], la [[variazione somaclonale]], l'[[embriogenesi somatica]] o altre tecniche) sia la [[mutagenesi]] (che prevede l'[[irradiazione]] di vaste [[popolazione|popolazioni]] vegetali con [[raggi X]], [[raggi gamma]], [[neutroni]] lenti e veloci o altri tipi di [[radiazione]], per poi selezionare quegli individui – pochi – che presentano caratteristiche migliorative).
Questi metodi però lasciano ampi spazi al caso e i criteri di selezione sono limitativi e non comprendono la conoscenza di cosa sia realmente mutato a livello genetico negli organismi selezionati. Si è ad esempio scoperto recentemente<ref>[https://www.nature.com/ng/journal/v37/n9/abs/ng1615.html;jsessionid=B443ED2B9B810A43EDB7669F4A7AB1A2 M. Morgante ''et al.''] ''Gene duplication and exon shuffling by helitron-like transposons generate intraspecies diversity in maize'', [[Nature Genetics]], 2005, vol. 37, pag. 997 - 1002
</ref> come tra 2 varietà di mais commerciali circa il 20% dei geni non sia condiviso, indicando come differenze [[fenotipo|fenotipiche]] all'apparenza piccole possano tradursi in profonde differenze [[genotipo|genotipiche]].
== La creazione di piante transgeniche ==
Il ''paradigma biotecnologico'' rovescia l'approccio al miglioramento genetico: se fino a oggi si modificava in modo casuale e solo in un secondo momento avveniva la ricerca e selezione dei caratteri desiderati, oggi i biotecnologi si propongono di comprendere prima della modificazione i meccanismi di base dei caratteri che si intendono modificare e quindi di modificare o inserire solo quei geni che li controllano.
Per inserire frammenti di DNA nelle piante possono essere utilizzate diverse tecniche, tra cui metodi biologici, impiegando l'[[agrobacterium tumefaciens|agrobatterio]] (''Agrobacterium tumefaciens''), un microorganismo innocuo per l'uomo e molto diffuso in natura che possiede la capacità di trasferire alcuni suoi geni alle piante, oppure metodi fisici, utilizzando la [[biolistica|biobalistica]], ovvero "sparando" microproiettili ricoperti di DNA dentro le [[cellula vegetale|cellule vegetali]].
Dal momento che le [[cellula vegetale|cellule vegetali]] contengono al loro interno dei [[plastidio|plastidi]] dotati di un proprio corredo genetico (peraltro di tipo [[dna|procariota]]), è possibile modificare questo. Le piante così ingegnerizzate sono dette Transblastoniche.
== Confronto tra metodologie tradizionali e nuove ==
Le nuove tecniche di miglioramento basate sulla [[trasformazione genetica]] presentano due sostanziali differenze rispetto al miglioramento genetico tramite incrocio:
# Specificità: la tecnologia è estremamente specifica, ovvero vengono inseriti solo i geni di interesse, mentre la riproduzione sessuale trasferisce (e "rimescola"), oltre al gene di interesse, migliaia di altri geni, della maggior parte dei quali non si conosce la [[sequenza (DNA)|sequenza]] e la funzione.
# Posizione del [[transgene]] nel [[genoma]]: In generale non è possibile prevedere a priori per le piante in quale posizione del genoma dell'ospite si inserirà il transgene (frammento di DNA inserito). È però possibile identificare con precisione la sua posizione dopo averlo trasferito.
== Scopo delle piante transgeniche ==
I campi nei quali le piante transgeniche vengono usate maggiormente a fini sperimentali sono quelli dei [[vaccini]] (sono state prodotte piante con [[antigeni]] di tantissimi agenti eziologici di malattie quali ad esempio [[AIDS]]<ref>De Virgilio M ''et al'', ''The human immunodeficiency virus antigen Nef forms protein bodies in leaves of transgenic tobacco when fused to zeolin'', Journal of experimental botany, 59(10), p. 2815-29, 2008.</ref>, [[papilloma virus]]<ref>Břiza J. ''et al'', ''Production of human papillomavirus type 16 E7 oncoprotein fused with β-glucuronidase in transgenic tomato and potato plants'', Biologia Plantarum, 51 (2), p. 268-276, 2007.</ref>, [[epatite|epatiti]]<ref>Richter LJ ''et al'', ''Production of hepatitis B surface antigen in transgenic plants for oral immunization''. National biotechnology, 18, p. 1167-71, 2000.</ref>, [[carie dentale]], [[vaiolo]]), del [[biorisanamento]] di siti contaminati e della [[genomica funzionale]] (per scoprire cioè le funzioni di geni e proteine poco conosciute).
La prima pianta transgenica posta in vendita fu ufficialmente il FlavrSavr<ref>[http://www.accessexcellence.org/RC/AB/BA/Flavr_Savr_Arrives.html FlavrSavr], il primo OGM commercializzato
</ref> (in [[Stati Uniti d'America|USA]] nel [[1994]]), un [[pomodoro]] modificato per rallentare il processo di [[Decomposizione (biologia)|decomposizione]].
Sono molti i geni oggi identificati che presentano potenziali applicazioni sia nel settore propriamente agricolo sia in quello più ampio del molecular farming (la produzione di sostanze industriali o farmecutiche dalle piante).
Tra le applicazioni già in commercio o comunque prossime alla commercializzazione si trovano piante con caratteri di:
[[
# tolleranza a stress atmosferici:
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#* [[salinità]]:
#* [[siccità]] e [[inondazioni]];
# resistenza a [[
# aumento della qualità e quantità del [[raccolto]];
# tolleranza
# resistenza agli [[insetti]];
# produzione di sostanze come [[farmaco|farmaci]], [[
La lista è largamente incompleta e in continua evoluzione, esiste comunque un database che contiene un elenco aggiornato degli eventi autorizzati (Agbios).
Se si osserva la diffusione commerciale di piante transgeniche<ref name="ISAAA">* [http://www.isaaa.org/ ISAAA] International Service for the Acquisition of Agri-biotechnology Applications</ref>, che oggi
== Diffusione delle piante transgeniche ==
Secondo i dati diffusi dall'ISAAA (International Service for the Acquisition of Agri-biotechnology Applications)<ref name="ISAAA"/> nel 2005 le piante transgeniche occupavano più di 81 milioni di [[ettaro|ettari]] (pari a circa 190 milioni di campi da calcio), concentrati prevalentemente negli Stati Uniti, [[Argentina]], [[Canada]], [[Brasile]] e [[Cina]]. In tutte le nazioni d'[[Europa]] vengono coltivate piante transgeniche a fini sperimentali in condizioni controllate, vi sono anche piccole coltivazioni in campo aperto in [[Germania]]
Sempre secondo la stessa fonte
[[
*
* Argentina: 18
*
* Canada: 6,1 milioni
* India: 3,8 milioni di ettari
* Cina: 3
==
{{vedi anche|Normativa sugli OGM|Dibattito sugli OGM}}
C'è ampio consenso in ambito scientifico nel ritenere che i cibi OGM non presentino rischi maggiori di quanti ne presenti il normale cibo.<ref name="AAAS">American Association for the Advancement of Science (AAAS), Board of Directors (2012). [https://www.aaas.org/news/releases/2012/1025gm_statement.shtml Legally Mandating GM Food Labels Could Mislead and Falsely Alarm Consumers] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20131104063411/http://www.aaas.org/news/releases/2012/1025gm_statement.shtml |data=4 novembre 2013 }}</ref><ref name="AMA">American Medical Association (2012). [http://www.ama-assn.org/resources/doc/csaph/a12-csaph2-bioengineeredfoods.pdf Report 2 of the Council on Science and Public Health: Labeling of Bioengineered Foods] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20120907023039/http://www.ama-assn.org/resources/doc/csaph/a12-csaph2-bioengineeredfoods.pdf |date=7 settembre 2012 }}</ref><ref name="WHO">World Health Organization. [http://www.who.int/foodsafety/publications/biotech/20questions/en/ Food safety: 20 questions on genetically modified foods.] Accessed December 22, 2012.</ref><ref name=NRC2004>United States [[Institute of Medicine]] and [[United States National Research Council|National Research Council]] (2004). Safety of Genetically Engineered Foods: Approaches to Assessing Unintended Health Effects. National Academies Press. [http://www.nap.edu/catalog.php?record_id=10977#toc Free full-text]. National Academies Press. See pp11ff on need for better standards and tools to evaluate GM food.</ref><ref name="decade_of_EU-funded_GMO_research">{{Cita libro |titolo= A decade of EU-funded GMO research (2001-2010)|url= https://ec.europa.eu/research/biosociety/pdf/a_decade_of_eu-funded_gmo_research.pdf|formato= PDF|anno= 2010|editore= Directorate-General for Research and Innovation. Biotechnologies, Agriculture, Food. European Union|doi= 10.2777/97784|isbn= 978-92-79-16344-9|pagine= 16}}</ref><ref name=Other>Other sources:
* Winter CK and Gallegos LK (2006). [http://anrcatalog.ucdavis.edu/pdf/8180.pdf Safety of Genetically Engineered Food.] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20150412075133/http://anrcatalog.ucdavis.edu/pdf/8180.pdf |data=12 aprile 2015 }} University of California Agriculture and Natural Resources Communications, Publication 8180.
* {{Cita pubblicazione | autore = Ronald, Pamela | titolo = Plant Genetics, Sustainable Agriculture and Global Food Security | rivista = Genetics | volume = 188 | numero = 1 | pp = 11-20 | anno = 2011 | url = http://www.genetics.org/content/188/1/11.long }}
* {{Cita pubblicazione | autore = Miller, Henry | titolo = A golden opportunity, squandered | rivista = Trends in biotechnology | volume = 27 | numero = 3 | pp = 129-130 | anno = 2009 | url = http://goldenrice.org/PDFs/Opportunity_squandered_Miller_TIBTEC_2009.pdf }}
* {{Cita pubblicazione|cognome=Bett|nome=Charles|coautori=Ouma, James Okuro; Groote, Hugo De|titolo=Perspectives of gatekeepers in the Kenyan food industry towards genetically modified food|rivista=Food Policy|data=agosto 2010|volume=35|numero=4|pp=332-340|doi=10.1016/j.foodpol.2010.01.003}}
* {{Cita pubblicazione | autore=Li, Quan | autore2=McCluskey, Jill | autore3=Wahl, Thomas | titolo=Effects of information on consumers' willingness to pay for GM-corn-fed beef | rivista=Journal of Agricultural and Food Industrial Organization | volume=2 | numero=2 | pp=1-16 | anno=2004 | url=https://www.researchgate.net/publication/24015285_Effects_of_Information_on_Consumers%27_Willingness_to_Pay_for_GM-Corn-Fed_Beef }}
* Dr. Christopher Preston, AgBioWorld 2011. [http://www.agbioworld.org/biotech-info/articles/biotech-art/peer-reviewed-pubs.html Peer Reviewed Publications on the Safety of GM Foods.]</ref>
Non esistono infatti studi o report che documentino un qualche danno alla popolazione derivato da cibi OGM.<ref name="AMA"/><ref name="NRC2004"/><ref name="Key">{{Cita pubblicazione | autore = Key S, Ma JK, Drake PM | titolo = Genetically modified plants and human health | rivista = J R Soc Med | volume = 101 | numero = 6 | pp = 290-8 | anno = 2008 | mese=giugno| pmid = 18515776 | pmc = 2408621 | doi = 10.1258/jrsm.2008.070372 }}</ref>
Ciononostante a livello europeo esistono delle linee guida volte a indicare quali potenziali rischi vanno valutati prima di diffondere nell'ambiente un OGM<ref>{{en}} [https://www.efsa.europa.eu/it/efsajournal/pub/99 ''Guidance document for the risk assessment of genetically modified plants and derived food and feed by the Scientific Panel on Genetically Modified Organisms (GMO)''] {{webarchive|url=https://web.archive.org/web/20090515195045/http://www.efsa.europa.eu/EFSA/efsa_locale-1178620753812_1178620775747.htm |data=15 maggio 2009 }}</ref> e prevede una valutazione preventiva dei seguenti aspetti:
Rischi ambientali:
* Cambiamenti nell'interazione tra pianta e ambiente [[biotico]]:
** Persistenza e invasività
** Vantaggi o svantaggi selettivi
** Trasferimento di [[geni]]
** Interazioni con organismi target (esempio induzione di resistenza negli insetti infestanti cui le piante sono resistenti)
** Interazioni con organismi non-target (esempio effetti su api e altri insetti non infestanti, con conseguenze sulla [[biodiversità]])
** Interazioni con l'[[ecosistema]] del [[suolo]] con conseguenti effetti [[Biogeochimica|biogeochimici]]
* Cambiamenti nell'interazione tra pianta e ambiente [[abiotico]]:
** Alterazioni nelle emissioni di [[gas serra]]
** Alterazioni nella sensibilità a effetti climatici
** Alterazioni nella sensibilità a fattori abiotici del suolo (salinità, minerali...)
Rischi per la salute umana o animale:
* Effetti [[tossicologia|tossicologici]]
** Effetti tossici delle proteine sintetizzate dai geni inseriti
** Effetti tossici di costituenti diversi dalle proteine
* Allergenicità
* Cambiamenti nel [[nutrizione|valore nutritivo]]
* Trasferimento di [[antibiotici|antibioticoresistenza]]
== Note ==
<references/>
== Bibliografia ==
* De Virgilio M ''et al'', ''The human immunodeficiency virus antigen Nef forms protein bodies in leaves of transgenic tobacco when fused to zeolin'', Journal of experimental botany, 59(10), p. 2815-29, 2008. {{Collegamento interrotto|1=http://www.pubmedcentral.nih.gov/picrender.fcgi?artid=2486477&blobtype=pdf }}
* Břiza J. ''et al'', ''Production of human papillomavirus type 16 E7 oncoprotein fused with β-glucuronidase in transgenic tomato and potato plants'', Biologia Plantarum, 51 (2), p. 268-276, 2007. [https://web.archive.org/web/20080523083336/http://www.ueb.cas.cz/bp/contents_bp51-2.htm]
* Richter LJ ''et al'', ''Production of hepatitis B surface antigen in transgenic plants for oral immunization'', National biotechnology, 18, p. 1167-71, 2000. [https://www.nature.com/nbt/journal/v18/n11/abs/nbt1100_1167.html]
* Twyman RM ''et al'', ''Molecular farming in plants: host system and expression technology'', Trends in biotechnology, 21(12), p. 570-578, 2003 [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/14624867?ordinalpos=16&itool=EntrezSystem2.PEntrez.Pubmed.Pubmed_ResultsPanel.Pubmed_DefaultReportPanel.Pubmed_RVDocSum]
* Watson Gilman Witkowski Zoller, ''DNA ricombinante'', 1ª ed. Zanichelli
* [[Paolo Costantino]], inserto redazionale allegato a ''Scienza e dossier'', 1º marzo 1986
* Alessandro Bruni, ''Farmacognosia generale ed applicata'', Piccin
* Arms & Camps, ''Biologia'', Piccin
* Maria Fonte, ''Organismi geneticamente modificati. Monopolio e diritti'', Franco Angeli 2004
* APAT (Agenzia per la protezione dell'ambiente e per i servizi tecnici), ''Piante Geneticamente Modificate e ambiente'', settembre 2004, ISBN 88-448-0127-2 {{collegamento interrotto|1=[http://www.apat.gov.it/site/_contentfiles/00137700/137797_PianteGeneticamenteModificate.pdf Rapporti 44/2004] |data=aprile 2018 |bot=InternetArchiveBot }}
== Voci correlate ==
* [[Miglioramento genetico]]
* [[Biotecnologie]]
* [[Organismi geneticamente modificati
* [[Propagazione clonale]]
* [[DNA ricombinante (botanica)
* [[Rivoluzione verde]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto|v|preposizione=sulle}}
== Collegamenti esterni ==
* [http://www.agbios.com/main.php Database Agbios] che raccoglie tutti gli eventi autorizzati
{{Ingegneria genetica}}
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