Gli OGM nell alimentazione animale: stato dell arte e prospettive future

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Olimpia Di Pietro
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1 VI Convegno Nazionale degli Istituti Zooprofilattici Sperimentali sull alimentazione animale I 10 anni del C.Re.A.A.: un passo verso il futuro Roma, 11 giugno 2013 Ministero della Salute ILARIA CIABATTI Gli OGM nell alimentazione animale: stato dell arte e prospettive future Laboratorio Nazionale di Riferimento per gli alimenti e mangimi GM

A.: un passo verso il futuro Roma, 11 giugno 2013 Ministero della Salute ILARIA

6 Controllo ufficiale degli alimenti e mangimi GM Scopo: Verificare l ottemperanza alla legislazione europea sugli alimenti e mangimi GM sul mercato europeo Autorizzazione Tracciabilità Etichettatura Ottemperanza ai requisiti di autorizzazione Ottemperanza ai requisiti di tracciabilità ed etichettatura

mercato europeo Autorizzazione Tracciabilità Etichettatura Ottemperanza ai

7 Etichettatura e tracciabilità Reg. (EC) No 1829/2003 Reg. (EC) No 1830/2003 Requisiti di etichettatura/tracciabilità quando il materiale GM > 0,9% rispetto allo specifico ingrediente/componente Etichettatura/tracciabilità non obbligatoria quando il materiale GM < 0,9%, purché tale presenza sia accidentale o tecnicamente inevitabile Le informazioni circa la presenza di materiale GM devono essere trasmesse lungo tutta la filiera soybean MON % maize MON810 0,5% maize BT11 0,6% 0,9% soybean MON ,5% soybean MON ,5% maize MON810 0,8%

Etichettatura/tracciabilità non obbligatoria quando il materiale GM < 0,9%, purché tale presenza sia accidentale o tecnicamente

8 Pending authorisation REG. UE 619/2011 Limite minimo di performance richiesta = 0,1% nei mangimi per taluni eventi GM in corso di autorizzazione o per i quali l autorizzazione è scaduta 0,1% Maize: 3272, 98140, Bt176, MON87460, DAS Soybean: , BPS-CV127-9, FG72 Cotton: MON15985, MON88913, GHB119, T Rice: LLRICE62

eventi GM in corso di autorizzazione o per i quali l autorizzazione è scaduta 0,1%

9 Eventi GM da ricercare Eventi autorizzati In corso di autorizzazione Eventi non autorizzati (es. LLRice601, riso Bt63, KMD1, Kefeng6, lino FP967) Rilevamento e quantificazione Rilevamento

10 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Cotone Autorizzati cui si applicano soglie di tolleranza MON1445 MON88913 MON15985 MON15985 MON531 GHB119 LL Cotton 25 T GHB Aggiornamento 13/5/2013 Ritirati Reg. 619/2011In corso di autorizzazione

MON15985 MON15985 MON531 GHB119 LL Cotton 25 T304-40 GHB614 281-24-236

11 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Mais Autorizzati cui si applicano soglie di tolleranza Bt DAS MON87427 GA21 Bt MON810 MON87460 DAS MON863 DAS VCO FF NK603 T25 Aggiornamento 13/5/2013 Ritirati Reg. 619/2011In corso di autorizzazione DAS59122 MON89034 LY038

5307 MON810 MON87460 DAS40278-9 MON863 DAS-40726-9 VCO-01981-5-FF NK603 T25

12 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Colza Autorizzati Ritirati cui si applicano soglie di tolleranza Reg. In corso di 619/2011 autorizzazione GT73 Ms1 MON88302 Ms8 Rf Rf3 Rf2 T45 Topas 19/2 Fino al 2016 si applica una soglia di tolleranza pari allo 0,1%

In corso di 619/2011 autorizzazione GT73 Ms1 MON88302 Ms8 Rf1 073496

13 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Soia Autorizzati Ritirati cui si applicano soglie di tolleranza Reg. 619/2011In corso di autorizzazione MON MON87769 A FG MON89788 BPS-CV127-9 MON87708 MON87701 MON A

619/2011In corso di autorizzazione MON40-3-2 305423 MON87769

14 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Barbabietola da zucchero Autorizzati Ritirati cui si applicano soglie di tolleranza H7-1 Reg. 619/2011In corso di autorizzazione

15 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Patata Autorizzati Ritirati cui si applicano soglie di tolleranza EH Reg. 619/2011In corso di autorizzazione AM AV43-6-G7 PH048

applicano soglie di tolleranza EH92-527-1 Reg.

16 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Riso Autorizzati Ritirati cui si applicano soglie di tolleranza Reg. 619/2011In corso di autorizzazione LLRICE62 + eventi non autorizzati

17 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Lino 1 evento GM non autorizzato: Lino FP967

18 Eventi GM da ricercare ad oggi e nel prossimo futuro Autorizzati Ritirati cui si applicano soglie di tolleranza 31 4 Reg. 619/2011In corso di autorizzazione eventi GM non autorizzati del riso e del lino Aggiornamento 13/5/2013

19 La filiera analitica degli OGM Rilevamento dell ingrediente Metodi specie-specifici Rilevamento di elementi genici presenti in molti eventi GM Metodi di screening Identificazione di eventi GM Metodi evento-specifici qualitativi Quantificazione di eventi GM Metodi evento-specifici quantitativi

GM Metodi di screening Identificazione di eventi GM Metodi

20 Metodi analitici da adottare ad oggi e nel prossimo futuro Metodi specifici per specie tassonomiche: 8 (cotone, mais, soia, colza, barbabietola, patata, riso, lino) Metodi di screening: almeno 6 Metodi evento-specifici qualitativi e quantitativi: Autorizzati Ritirati cui si applicano soglie di tolleranza 31 Aggiornamento 13/5/ Reg. 619/2011In corso di autorizzazione 13 Totale 78 metodi! 16

almeno 6 Metodi evento-specifici qualitativi e quantitativi: Autorizzati Ritirati cui si applicano

21 I Laboratori ufficiali: un network nazionale di 22 membri

22 Nuove tecniche per la modificazione genetica di organismi viventi

23 Quali delle nuove tecniche di miglioramento genetico ricadono nel campo di applicazione delle Direttive 2001/18/CE e/o 98/81/CE? Definizione di OGM: (Direttiva 2001/18/CE) un organismo, diverso da un essere umano, il cui materiale genetico è stato modificato in modo diverso da quanto avviene in natura con l'accoppiamento e/o la ricombinazione genetica naturale

24 Tecniche già comprese nella Direttiva 2001/18/CE tecniche di ricombinazione dell'acido nucleico che comportano la formazione di nuove combinazioni di materiale genetico mediante inserimento in un virus, un plasmide batterico o qualsiasi altro vettore, di molecole di acido nucleico prodotte con qualsiasi mezzo all'esterno di un organismo, nonché la loro incorporazione in un organismo ospite nel quale non compaiono per natura, ma nel quale possono replicarsi in maniera continua; tecniche che comportano l'introduzione diretta in un organismo di materiale ereditabile preparato al suo esterno, tra cui la microiniezione, la macroiniezione e il microincapsulamento; fusione cellulare (inclusa la fusione di protoplasti) o tecniche di ibridazione per la costruzione di cellule vive, che presentano nuove combinazioni di materiale genetico ereditabile, mediante la fusione di due o più cellule, utilizzando metodi non naturali.

25 Quali delle nuove tecniche di miglioramento genetico ricadono nel campo di applicazione delle Direttive 2001/18/CE e/o 98/81/CE? Commissione Europea (2007) MANDATO Gruppo di Lavoro (JRC + esperti di Stati Membri) Documento finale - elaborare una lista di tecniche utilizzate per la modificazione genetica -verificare il grado di sviluppo ed adozione di tali tecniche e discutere motivazioni e limiti del loro impiego commerciale - valutare le difficoltà di rilevazione ed identificazione introdotte da tali tecniche

NUOVE TECNICHE DI MIGLIORAMENTO GENETICO Synthetic genomics Agroinfiltrazione Reverse Breeding Nucleasi Zinc-finger ZFN Mutagenesi indotta da

26 NUOVE TECNICHE DI MIGLIORAMENTO GENETICO Synthetic genomics Agroinfiltrazione Reverse Breeding Nucleasi Zinc-finger ZFN Mutagenesi indotta da oligonucleotidi (ODM) New breeding techniques Cisgenesi Innesto su portainnesto geneticamente modificato Metilazione del DNA mediata da RNA (RdDM)

27 Pubblicazioni scientifiche su nuove tecniche di miglioramento genetico dati fino ad aprile 2010

28 Zinc finger nuclease (ZFN) technology Le nucleasi zinc finger sono costituite da alcuni domini di riconoscimento di specifiche sequenze di DNA e da un dominio con attività endonucleasica in grado di tagliare il DNA a doppio filamento Domini zinc finger Dominio endonucleasi

29 Zinc finger nuclease (ZFN) technology

30 Mutagenesi indotta da oligonucleotidi (ODM) Gli oligonucleotidi legandosi al DNA modificano una sequenza di DNA (mutazioni puntiformi sito specifiche nel genoma della pianta indistinguibili a livello molecolare dalle mutazioni spontanee e da quelle indotte con mutageni fisici o chimici). Questa tecnica non introduce nuovi geni attraverso la tecnologia del DNA ricombinante

Cisgenesi Modificazione genetica di una pianta ricevente effettuata con un gene proveniente da una pianta donatrice di specie sessualmente compatibile.

31 Cisgenesi Modificazione genetica di una pianta ricevente effettuata con un gene proveniente da una pianta donatrice di specie sessualmente compatibile. Le piante cisgeniche possono portare uno o più cisgeni, ma non contengono transgeni. La cisgenetica differisce dalla transgenetica poiché rispetta le barriere riproduttive pur avvalendosi della tecnologia del DNA ricombinante

32 Metilazione del DNA mediata da RNA (RdDM) Processo epigenetico naturale regolazione della trascrizione di gene. di un Consiste nella metilazione di citosine presenti nel promotore del gene L inibizione dell espressione di un gene mediante la metilazione del DNA bersaglio può essere indotta introducendo artificialmente sequenze di DNA codificanti specifici frammenti di RNA di piccole dimensioni (micro RNA e short interfering RNA). E possibile selezionare progenie priva di DNA esogeno.

33 Innesto su portainnesto geneticamente modificato Una marza (epibionte) non modificata viene innestata su un rizoma (ipobionte) geneticamente modificato per la resistenza a malattie (virus o funghi). L epibionte non sarà transgenico, e di conseguenza neanche polline, semi e frutti che ne derivano. Alcuni metaboliti, proteine, ed RNA possono tuttavia essere trasportati attraverso il sistema vascolare dall apparato radicale al resto della pianta. epibionte Scion non GM ipobionte GM

34 Reverse Breeding Per la produzione di linee parentali omozigoti da impiegare per ricostituire la composizione genetica di una varietà d élite eterozigote

35 Agroinfiltrazione Infiltrazione meccanica mediante siringa di un costrutto genico direttamente nel tessuto vegetale (generalmente foglia). Espressione locale e transiente molto elevata. Utile per verificare in modo economico l effetto sulla pianta dell espressione del gene d interesse.

36 Stato dell arte delle nuove tecniche di miglioramento genico in fase di ricerca e sviluppo da una decina d anni in fase di brevetto maggiore interesse per cereali, semi oleosi, patate ODM, cisgenesi e agroinfiltrazione sono le tecniche più usate e ad uno stadio di sviluppo commerciale più avanzato (sperimentazione in campo) disponibilità in commercio possibile nell arco di due-tre anni (nel caso in cui non ricadano nel campo di applicazione della legislazione OGM)

37 Rilevamento analitico di modificazioni genetiche introdotte con nuove tecniche Problematiche: Non sempre distinguibili da metodi classici di miglioramento genetico o da mutazioni naturali Sono necessarie informazioni preliminari sulla modificazione genetica

38 grazie

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