Un codice genetico per i mangimi, a tutela della qualità e della sicurezza nella produzione di latte, formaggi e carni Diego Breviario

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1 Un codice genetico per i mangimi, a tutela della qualità e della sicurezza nella produzione di latte, formaggi e carni Diego Breviario Istituto di Biologia e Biotecnologia Agraria (IBBA) Tuesday, October 15, 2013

2 Brevi e semplici premesse teoriche sul marcatore molecolare TBP?

3 Analisi degli alimenti 2 composizione elementare valore nutrizionale Analisi chimicofisiche stato di conservazione caratterizzazione microflora presenza di residui e additivi igiene e sicurezza Analisi microbiologiche Analisi biochimiche/ immunochimiche autenticità del prodotto identità delle materie prime provenienza tracciabilità allergeni presenza OGM componenti indesiderate Analisi genetiche

4 La divisione cellulare come elemento condiviso tra le specie Sequenziamento del DNA Fuso mitotico

5 EVOLUZIONE tubulina : proteina evolutivamente conservata

6 La speciazione non è funzione del numero dei geni batteri protozoi piante insetti mammiferi

7 Gli Introni Semplice e comoda sorgente di diversità n Esone 1 Esone 2 Esone 3 Esone 4 gene generico di beta-tubulina DNA-product -Code Universal Product Code

8 TBP Il metodo basato sulla diversa lunghezza degli introni dei geni delle beta-tubuline produce uno specifico codice di DNA a barre Specie vegetali Specie animali Brevetto Europeo 2010 n domanda brevetto 2103 TO2013AAA000501

9 TBP su miscele F M O S mw

10 TBP : da ogni banda, più primers specifici Brevetto Italiano 2013 n Domanda di brevetto internazionale PCT/IB2011/ Diego Breviario IBBA-CNR ; breviario@ibba.cnr.it

11 TBP : primers/sonde per saggi qualitativi e quantitativi frumento mais orzo soia colza girasole erba medica 345 bp 506 bp 181 bp 198 bp 87 bp 254 bp 339 bp frumento 2. mais 3. orzo 4. soia 5. colza 6. girasole 7. avena 8. riso 9. erba medica 10. lino 11 pisello proteico 12 cotone 13 loglio 14 veccia comune 15 veccia 16 trifoglio rosso 17 trifoglio bianco 18 sorgo 19 fagiolo

12 TBP : primers/sonde su mangimi mw + A B C Mw + D E F G 345 bp FRUMENTO 506 bp MAIS 181 bp ORZO SOIA 198 bp 87 bp COLZA 254 bp GIRASOLE 339 bp ERBA MEDICA

13 TBP : quantitativa con digital PCR Quanto MAIS nelle farine? DNA da farina MIX di reazione con sonde per Mais Chip loading x PCR Lettura Fluorescenza Quantificazione assoluta % Mais No target 0 % Media quantità 30% Alta quantità 80%

14 TBP : microarray kit 9 ingredienti? 3.ibridazione e detection Primers TBP 2.amplificazione PCR 1.Estrazione DNA 4.identificazione di specie Messa a punto condizioni ibridazione Validazione di ogni sonda con TBP singole specie Selezione delle migliori sonde per ogni specie Test su miscele di farine e mangimi (Orzo, frumento, mais, avena riso, colza, soia, erba medica, girasole, lino)

15 TBP : test su mangimi zootecnici 10 campione descrizione Avena Colza Soia Giras. Orzo Lino Medica Riso Frum. Mais conforme F11 F,M,O,S SI F9c F,M,O,S,C Me NO F10c F,M,O,S,G NO F18c S,L NO F2b F,M,O,S,C,R,G SI F2g F,S,R,O,L SI F M O S L F18c mais soia orzo frumento lino colza avena

16 TBP : ibridazione in fase liquida X-MAP 12 orzo PCR-TBP soia frumento mais arachide TBP # 1 TBP # 2 TBP # 3 5 N- Introne target sonda biotina legame con streptavidina Lettura del campione e analisi dati

17 TBP : Il decalogo dei vantaggi 1. Immediata caratterizzazione di qualunque genoma inesplorato 2. Individuazione di contaminanti 3. Individuazione di più specie in miscele e prodotti agroalimentari 4. Sviluppo di kit diagnostici 5. Sviluppo di saggi quantitativi 6. Semplicità : un metodo- un innesco-innumerevoli marcatori 7. Uso sia in ambito vegetale che animale 8. Bassi costi, semplicità di esecuzione, rapidità, riproducibilità 9. Facile operabilità in azienda 10. Intuitività 26/9/2013 Le avventure di TiBiP vince il contest Ricerca il futuro - Frascati Scienza- Titolo : Alla ricerca dl codice nascosto. Diego Breviario IBBA-CNR ; breviario@ibba.cnr.it

18 e A : Luca Braglia ; Floriana Gavazzi ; Silvia Gianì, ; Francesco Mastromauro ; Laura Morello; Elena Ponzoni, gruppo lab 6 IBBA_CNR, per la dedizione e la collaborazione breviario@ibba.cnr.it