-L ortofrutta di stagione partendo da internet. -Kiwi -Agrumi -Uva da Tavola -Banane

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1 Secondo Incontro

2 -L ortofrutta di stagione partendo da internet -Kiwi -Agrumi -Uva da Tavola -Banane Genetica vegetale: ibridi -frutti senza seme -poliploidia Introduzione alle biotecnologie

3 Terminati i puntiriguardanti la Qualità, passiamo alla frutta e verdura di stagione: percezione e realtà partendo da un paio di spunti spunti e da tabelle riportate in siti internet Ho vari dubbi su cosa mangiare nei diversi mesi dell anno. In internet ho cercato varie tabelle della frutta e verdura di stagione, ma sono un po tutte sfasate. Per esempio alcuni dicono che le carote si mangiano tutto l'anno, e altri che ci sono invece solo in aprile maggio agosto settembre ottobre novembre Ora mi chiedo, come posso capire quali ortaggi e quali frutti sono prodotti in determinate stagioni senza l'uso di particolari additivi velenosi o dannosi all'uomo? Spiegatemi un po come devo comprare, e sopratutto quando comprare determinate verdure

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6 Tutticoncordinelvalorizzarelafruttaelaverduradistagione.Vièperò un inconsistenza nella definizione di stagione e nel dimostrare la sua superiorità in termini di qualità superiore, prezzo inferiore, maggiori contenuti nutrizionali, energia coinvolta (produzione, stoccaggio e trasporto), in quanto vi sono più fattori che rendono l argomento complesso: disponibilità locale dei prodotti freschi (aree urbane verso aree agricole; limite nord-sud quali nord Italia e nord Europa verso sud Italia e Spagna) produzione in aree a vocazione agricola(terreno, clima, cultura, influenzano la qualità e la conservabilità) coltivazione di varietà precoci e tardive nella stessa area di produzione (allungamento considerevole del periodo di raccolta: pesche, uva da tavola, agrumi) prolungano la stagionalità stagione nell area di produzione (emisfero sud del mondo con stagioni opposte alle nostre; es. l uva cilena è di stagione in gennaio-marzo) naturale potenziale di conservazione di alcuni prodotti (generalmente ad alto contenuto di amido, es. mele, pere, kiwi, patate), anche per molti mesi costi economici (costi di produzione, inclusa mano d opera e la lotta ai parassiti; disponibilità di acqua) ed energetici (energia per la produzione, la conservazione e il trasporto. Nota: il trasporto via nave ha bassa incidenza sull energia totale, anche per trasporti da paesi lontani)

7 Considerato che i prodotti ortofrutticoli freschi sono una fondamentale componente alimentare per i benefici apportati (raccomandazioni WHO/OMS: 5-6 porzioni al giorno): Quali sono i punti da considerare per mantenere un consumo costante, vario e salutare dell ortofrutta al là dei limiti della regione di residenza e della relativa produzione e stagionalità locale? Vi sono inoltre valori personali (scelte) che influenzano quale ortofrutta acquistare?

8 Considerazioni La più soddisfacente produzione locale è quella del proprio orto/frutteto(scelta di varietà ottimali e raccolta a piena maturazione; pratiche colturali controllate) Produzioni a km 0 ideale solo se l area agricola è adatta per le produzioni offerte(clima- terreno- pratiche agricole- varietà coltivate). Produzione di stagione: di difficile definizione se non si definisce il territorio di riferimento. Da includere i prodotti freschi conservati appropriatamente ed i prodotti di stagione in aree geografiche diverse, purché non siano: Prodotti da coltivazioni forzate o raccolti prematuramente o di varietà scadenti (molte delle primizie di inizio stagione) Prodotti conservati ma senza un potenziale di conservazione (es. pesche o uva natalizia) * Prodotti da produzioni in aree non adatte Prodotti importati per soddisfare un bisogno temporaneo(es. frutta esotica per i cesti di Natale) Il sapore - il valore nutritivo - la sicurezza alimentare - l impatto ambientale - il prezzo d acquisto come pure i valori personali (es. prodotti italiani e/o da agricoltura biologica e/o Fair Trade da paesi in via di sviluppo e/o diete particolari) sono delle variabili, non seguono regole rigide quindi non necessariamente risultano migliori per i prodotti locali, e soprattutto la qualità non è determinata da percezioni soggettive

9 Non dimentichiamo che la quasi totalità delle specie ortofrutticole arriva da regioni extra-europee Origine e diffusione delle principali specie ortofrutticole coltivate Grande importanza delle colture americane dopo il 1492 (mais, patata, pomodoro, peperone, zucca, fagiolo, manioca, girasole, cacao ) Per saperne di più sulle colture ortofrutticole, con informazioni e curiosità, oltre a volumi e video scaricabili: sito internet Coltura & Cultura

10 Kiwispecie dioica (piante maschio e femmina separate) Actinidia deliciosa (kiwi verde) Actinidia chinensis (kiwi giallo) Originari della Cina (nome comune uvaspina cinese ), rinominati kiwifruit e valorizzati in Nuova Zelanda (selezione delle varietà commerciali) Fiore maschile e fiore femminile Kiwi: uccello aptero (= non vola) della Nuova Zelanda che ha dato il nome comune al frutto

11 Kiwi verde Hayward Zespriè la società incaricata della commercializzazione dei kiwi neozelandesi. In Italia: in vendita da giugno a novembre La varietàpiùdiffusadikiwi verde prendeilnomedalsignor Hayward, neozelandes, chela selezionòe la diffuse commercialmente negli anni 30 del secolo scorso Kiwi Chiquita: dal Cile. Compete con il kiwi neozelandese (produzione nell emisfero sud)

12 Kiwi giallo: selezioni da materiale cinese Jintao(Jingold ) Rispetto a ZespriGold, è meno aromatico e più simile al kiwi verde. Sviluppato da una associazione di produttori italiani. Coltivato anche in Cile per coprire l intero anno di commercializzazione Hort18A (ZespriGold ) Esclusività Zespri. Coltivato anche in Italia su licenza Zespriper poter disporre del prodotto tutto l anno (sei mesi da produzione neozelandese e sei mesi da produzione italiana) In sviluppo nuove varietà resistenti alla batteriosi che sta decimando le coltivazioni di kiwi, soprattutto di kiwi giallo. Attacca le piante in campo che devono essere estirpate e bruciate

13 Produzione mondiale Paese Italia (provincia di Latina; Emilia Romagna; Piemonte) Nuova Zelanda Cile Francia 3 paese produttore in Europa: Grecia Produzione annua t t t t

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15 Grado zuccherino

16 Altri kiwi Actinidia arguta Varietà kiwi rossoin sviluppo in Nuova Zelanda Specie a piccoli frutti, da servirsi quale aperitivo Marciumi, danni da congelamento, etilene Il frutto viene protetto dall etilene durante la conservazione al freddo per evitare un rapido rammollimento. Beneficia invece dell etilene prima del consumo se è troppo duro ( in un sacchetto di carta con delle banane) Marciume da Botrite(muffa grigia) Danni da congelamento (frutto liquefatto con cattivo sapore tipo acetone)

17 Agrumi famiglia Rutaceae Altra specie nella famiglia: Ruta graveolens

18 Origine: Cina ed Estremo Oriente Fino alla fine del 15 secolo il cedro, l arancio amaro, il limone e il lime (limetta) erano gli unici agrumi conosciuti in Europa. L arancio dolce fu coltivato in Sicilia, in Calabria e nel sud della Spagna dall inizio del 16 secolo. Le varietà erano decisamente inferiori a quelle che conosciamo oggi. Nella prima metà del 17 secolo i portoghesi importarono dalla Cina nuove varietà di arance dolci, chiamate arance portoghesi, che si diffusero in tutto il sud dell Europa.

19 Tre sole specie all origine delle altre specie (ibridi interspecifici) di agrumi coltivati Pomelo o pummelo Citrus maxima Cedro Citrus medica Mandarino Citrus reticulata

20 Citrusmedica, cedro, genitore di 4 ibridi, tra cui: Citrus limon, (cedro x arancio amaro) limone e suoi ibridi Citrus aurantiifolia, (cedro limone x specie minore di Citrus) lime/limetta Citrus bergamia, (cedro arancio amaro) bergamotto Citrusmaxima, pomeloo pummelo, genitore di Citrus aurantium(pomelo mandarino)arancio amaro. Ha ereditato più caratteri del pomelo che del mandarino Citrus sinensis(pomelo mandarino)arancio dolce. Ha ereditato più caratteri del mandarino che del pomelo. Citrus paradisi(pomelo arancio dolce) pompelmo Citrus reticulata, mandarino(oltreal mandarinoclassico, la specie include ilsatsuma, varietàgiapponesea bucciaverde, e iltangerine, mandarinodi Tangeri, Marocco) Oltre agli ibridi sopra riportati, è genitore di: Clementine/mandaranci (mandarino x arancio dolce) Tangelo (mandarino x pompelmo), chiamato anche Mapo NOTA: il segno x tra il genere e il nome specifico indica una specie ottenuta per ibridazione di due diverse specie appartenenti allo stesso genere (es. Citrusx sinensisottenuto dacitrusmaximax Citrusreticulata)

21 Calorie kcal 47 Grassi g 0.12 Carboidrati (di cui zuccheri g g ,35) Proteine g 0.94 Fibre g 2.4 Acqua g Calcio mg 40 Sodio mg 0 Fosforo mg 14 Potassio mg 181 Ferro mg 0.1 Magnesio mg 10 Vitamina A, IU IU 225 Vitamina A, RAE mcg_rae 11 Niacina (Vit. B3) mg Acido Pantotenico (Vit. B5) mg 0.25 Folati, totali mcg 30 Acido ascorbico (Vit. C) mg 53.2 Alpha-tocoferolo (Vit. E) mg 0.18 Arancia senza buccia: valore energetico e nutrizionale (100 g) Composizione in macronutrienti

22 Principali parassiti animali cocciniglie (insetti succhiatori protetti da scudetti di cera) Lotta biologica di successo: la cocciniglia Iceriapurchasi(importata dall Australia) combattuta importando il suo predatore naturale, la coccinella Rodolia cardinalis coccinella Cocciniglia con sacchi ovigeri adulto larva

23 Marciumi da funghi in post-raccolta Gli agrumi sono molto sensibili al Penicillium italicum(muffa azzurra) e Penicillium expansum (muffa verde)

24 Trattamento fungicida agrumi: utilizzo della buccia I marciumi da Penicilliume da altri funghi parassiti possono determinare rilevanti perdite nel trasporto e nella conservazione in post raccolta degli agrumi, particolarmente dei limoni. Per questo molti agrumi da agricoltura tradizionale vengono trattati dopo la raccolta con fungicidi (esempio imazalil, TBZ o tiabendazolo) durante l applicazione della cera sui frutti (il fungicida rimane nella buccia, non penetra nella polpa). Se si utilizza la buccia evitando i residui di tali fungicidi, la raccomandazione è di: acquistare limoni/agrumi biologici certificatiin quanto di sicuro non vengono trattati dopo la raccolta. Il consiglio è di utilizzarli nel breve periodo in quanto meno protetti dai marciumi rispetto a quelli trattati. Personalmente sconsiglio l acquisto di limoni così detti non trattati sulla parola del venditore, senza alcuna garanzia. Come pure l acquisto di arance da venditori improvvisati ai bordi della strada in quanto non garantiscono ne la qualità ne la provenienza. Per ultimo: gli agrumi decantati come non trattati o naturali che presentano la superficie coperta da scudetti di cocciniglie o con danni di altri insetti indicano la mancata o l errata applicazione di trattamenti insetticidi in campo. Il mancato controllo dei parassiti ha un effetto negativo sulla qualità finale: parte delle sostanze nutritive e delle proprietà organolettiche del frutto vengono sottratte dai parassiti. Sia l agricoltura tradizionale che l agricoltura biologica conducono la lotta in campo ai parassiti perché i frutti possano offrire un elevata qualità ai consumatori, non ai parassiti.

25 Uva da Tavola Vitis vinifera (stessa specie dell uva da vino) Bacino del Mediterraneo - Caucaso

26 Composizione chimica e valore energetico per 100 g di parte edibile Parte edibile 94 % Acqua 80.3 g Proteine 0.5 g Lipidi 0.1 g Carboidrati (zuccheri) disponibili 15.6 g Fibra totale 1.5 g Energia 61 kcal Sodio 1 mg Potassio 192 mg Ferro 0.4 mg Calcio 27 mg Fosforo 4 mg Niacina 0.4 mg Vitamina C 6 mg Fonte: Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione

27 Principali varietà coltivate in Italia A differenza delle altre nazioni produttrici di uva da tavola, le varietà senza semi (seedless) sono ancora marginali in Italia. Questo a causa delle nostre ottime varietà con semi (principalmente varietà Italia)

28 Uva senza semi (seedless; apirena): PARTENOCARPIA Varietà con semi Varietà con semi abortiti Varietà seedless Uva sultanina: ottenuta da varietà senza semi (apirena) selezionata più di 2000 anni fa

29 E' bene chiarire e ribadire che l assenza di semi nell'uva da tavola è un carattere totalmente naturale. Il miglioramento genetico dell'uva senza semi è stato quello di partire da eventi apparsi spontaneamente in natura e selezionare e coltivare le migliori qualità. Generalmente gli acini delle uve apirene tendono a restare piccoli, è possibile ottenere acini di dimensioni maggiori ricorrendo all'applicazione di sostanze vegetali naturali(gibberelline, GA3), cioè ormoni vegetali presenti solo nelle piante, che inducono lo stesso stimolo del seme alla crescita degli acini. E' auspicabile che la promozione delle uve apirene valorizzi la "naturalità"e l'ampia gamma di caratteristiche organolettiche delle uve ricordando che, nel caso di semi abortiti, quel rudimento di seme erbaceo ingerito racchiude una piccola "goccia" di sostanze (quali polifenoli) benefiche per il nostro organismo.

30 Un altro esempio di frutto partenocarpico, senza semi: la banana commerciale

31 Banana il frutto più consumato al mondo India: primo produttore mondiale

32 Banano e Banana Pianta ERBACEA (il fusto è formato dalle guaine fogliari) Le specie selvatiche sono originarie del sud est asiatico, in particolare dell Indonesia e della Malesia Le varietà commercializzate derivano da due specie e dai loro ibridi; sono carpenocarpiche(frutti senza semi) naturali selezionate e coltivate dall uomo; oltre al fenomeno della partenocarpia, numerose varietà sono triploidi(3n = 3 corredi cromosomici anziché diploide = 2n) Specie molto sensibile all etilene Frutti raccolti verdi (maturazione fisiologica prima della produzione di etilene) per l esportazione Maturazione iniziata con l applicazione di etilene nei paesi importatori Sensibile ai danni da freddo (< 13 C): imbrunimenti sotto la buccia; difficoltà di maturazione

33 A sinistra: sezione di fusto di banano (guaine fogliari) Sotto, a sinistra: sezione di tronco di albero legnoso. Anelli annuali di crescita contenenti i vasi conduttori dalle radici alle nuove foglie Qui sotto: sezione di tronco di palma. Emissione annuale di nuovi vasi conduttori, all interno del tronco, dalle radici alle nuove foglie

34 Banana il frutto più commercializzato al mondo Pianta ERBACEA (il fusto è formato dalle guaine fogliari) Le specie selvatiche sono originarie del sud est asiatico, in particolare dell Indonesia e della Malesia Le varietà commercializzate derivano da due specie e dai loro ibridi; sono carpenocarpiche(frutti senza semi) naturali selezionate e coltivate dall uomo; oltre al fenomeno della partenocarpia, numerose varietà sono triploidi(3n = 3 corredi cromosomici anziché diploide = 2n) Specie molto sensibile all etilene Frutti raccolti verdi (maturazione fisiologica prima della produzione di etilene) per l esportazione Maturazione iniziata con l applicazione di etilene nei paesi importatori Sensibile ai danni da freddo (< 13 C): imbrunimenti sotto la buccia; difficoltà di maturazione

35 Banani progenitori delle varietà commercializzate: Musa acuminata genoma diploideaa Musa balbisiana genoma diploide BB

36 Banana varietà commercializzate e loro genoma Baby e Lady Finger AA Banana Platano (Plantain) AAB e ABB banana da cuocere, fonte di amido Red Dacca (Australia) AAA Cavendish (banana classica) AAA

37 Banana il frutto più commercializzato al mondo Pianta ERBACEA (il fusto è formato dalle guaine fogliari) Le specie selvatiche sono originarie del sud est asiatico, in particolare dell Indonesia e della Malesia Le varietà commercializzate derivano da due specie e dai loro ibridi; sono carpenocarpiche(frutti senza semi) naturali selezionate e coltivate dall uomo; oltre al fenomeno della partenocarpia, numerose varietà sono triploidi(3n = 3 corredi cromosomici anziché diploide = 2n) Specie molto sensibile all etilene I frutti vengono raccolti verdi (maturazione fisiologica, prima che inizino a produrre etilene) per l esportazione La maturazione commerciale inizia con l applicazione di etilene nei paesi importatori Sensibile ai danni da freddo (< 13 C): imbrunimenti sotto la buccia; difficoltà di maturazione

38 bananeto Primi frutti: più maturi Ultimi frutti: meno maturi Per il mercato locale Preparazione per l export (box standard da 18 kg)

39 Maturazione delle banane Applicazione dell etilene in celle nei centri di maturazione

40 Stadi di maturazione

41 Frutti a maggior maturazione fisiologica: rotondi, senza spigoli evidenti, cioè frutti sviluppatisi per primi alla base del casco di banane, con più tempo per crescere e di raggiungere una più avanzata maturazione sulla pianta

42 Calorie kcal 122 Grassi g 0.37 Carboidrati (zuccheri g g 32 15) Proteine g 1.3 Fibre g 2.3 Acqua g Calcio mg 3 Sodio mg 4 Fosforo mg 34 Potassio mg 499 Ferro mg 0.6 Magnesio mg 37 Valore energetico e nutrizionale (100 g di prodotto edibile) Vitamina A, IU IU 1127 Vitamina A, RAE mcg_rae 56 Tiamina (Vit. B1) mg Riboflavina (Vit. B2) mg Niacina (Vit. B3) mg Acido Pantotenico (Vit. B5) mg 0.26 Piridossina (Vit. B6) mg Folati, totali mcg 22 Cobalamina (Vit. B12) mcg 0 Acido ascorbico (Vit. C) mg 18.4 Alpha-tocoferolo (Vit. E) mg 0.14

43 Danni da freddo Temperatura ottimale Aspetto dei frutti tenuti due settimane a varie temperature dopo l applicazione dell etilene

44 Nuove varietà di cocomeri senza semi: triploidia COCOMERO (Citrullusvulgaris): originario dell Africa australe (Kalahari?), già coltivato dagli antichi egizi Composizione chimica e valore energetico per 100g di parte edibile (Parte edibile 52%) Acqua (g) 95.3 Proteine (g) 0.6 Lipidi (g) Zuccheri (g) 6,2 Fibra alimentare (g) 0.24 Sodio (mg) 1 Potassio (mg) 115 Ferro (mg) 0.2 Calcio (mg) 7 Fosforo (mg) 11 Energia Kcal 30 Vitamina A RAE (mg_rae) 28 Vitamina C (mg) 8 Licopene (mg) 4.5

45 Frutti senza semi: ricapitolando 1. Ibridi tra specie diverse: incroci interspecifici (sbilanciamento cromosomico nei gameti) 2. Partenocarpia 3. Triploidia(tre corredi cromosomici 3n = sbilanciamento cromosomico nei gameti)

46 Per meglio capire: introduzione alla genetica Le cellule degli esseri viventi contengono nel loro nucleo dei corpuscoli chiamati cromosomi, ciascuno costituito da una lunga molecola di DNA (acronimo inglese per l Acido DesossiriboNucleico) a forma di doppia elica. Il DNA di ogni specie contiene l informazione genetica per determinare le caratteristiche specifiche della specie. I segmenti del DNA specifici per ciascuna informazione genetica prendono il nome di geni Il DNA si auto-duplica prima di ogni divisione cellulare affinchèle due cellule figlie contengano la stessa quantità di DNA della cellula genitrice. Conseguentemente i cromosomi (costituiti da DNA) si duplicano prima di ogni divisione cellulare per mantenere costante il loro numero in ogni cellula, tranne che nei gameti, cellule sessuali, con numero di cromosomi dimezzati (vedi diapositiva successiva). Il numero e la forma dei cromosomi è tipico in ciascuna specie.

47 Il dimezzamento del numero di cromosomi nei gameti Esseri viventi : numero pari di cromosomi = NUMERO DIPLOIDE 2n (ciascuna delle due metà n ereditato da un genitore) Nella specie umana il numero diploide 2n = 46 MEIOSI : divisione cellulare con dimezzamento del numero di cromosomi, da 2n a n, durante la formazione dei gameti Per mantenere un numero sempre uguale di cromosomi in ciascuna specie, il dimezzamento del numero di cromosomi (NUMERO APLOIDE n) avviene durante la formazione dei gameti (cellule sessuali): gameti maschili e femminili ciascuno con metà numero di cromosomi = n. Cellula fecondata = 2n. (Esempio: specie umana = 46 cromosomi nell uovo fecondato)

48 Ibridi tra specie diverse (interspecifiche) L ibrido ottenuto dall incrocio di specie diverse può essere sterile perché nella formazione dei gameti i cromosomi delle due specie non si appaiono a due a due (diversità) e/o sono in numero dispari (numero sbilanciato nei gameti) Esempio esplicativo: il mulo Cavalla Asino MULO L ibridazione tra specie diverse è molto rara nel regno animale mentre è molto più frequente nel regno vegetale, nelle cui cellule i cromosomi possono duplicare senza che ci sia divisione cellulare. Conseguentemente: cromosomi uguali 2 a 2 e in numero pari

49 Poliploidia Numero cromosomico > 2n Gameti fertili con numero cromosomico pari (si appaiono 2 a 2 prima di separarsi nelle cellule figlie) Varietà con frutti/fiori/parti della pianta più sviluppate (esempio varietà di fiori tetraploidi, 4 corredi cromosomici) Maggiore produzione per le piante industriali (esempio cotone tetraploide) Utilizzo per generare varietà triploidi(come nel cocomero) per ottenere frutti senza semi

50 Poliploidi naturali (non creati dall uomo) frumento duro (per la produzione di pasta): tetraploide 4n frumento tenero (per la panificazione): esaploide 6n Farro maggiore: tetraploide 4n Raddoppio cromosomico Raddoppio cromosomico ibrido ibrido Tappe evolutive del moderno frumento tenero(6n = 42 cromosomi): formazione di ibridi tra specie 2n=14e quindi di poliploidi con il raddoppio cromosomico in due momenti distinti dell evoluzione della specie. A,B,D indicano i corredi cromosomici delle3 diverse specie coinvolte negli incroci naturali

51 Altri esempi di manipolazioni genetiche tradizionali (non transgeniche) operate dall uomo Il Triticale( Triticosecale) è un ibrido interspecifico artificiale (creato dall uomo) tra la segalee il grano tenero. Creato alla fine del XIX secolo, ora coltivato su larga scala in ambienti montani e in climi rigidi che non favoriscono la crescita del frumento. Associa la resistenza al freddo della segale e l'attitudine alla panificazione del frumento Cariossidi di frumento (a sinistra), di segale (al centro) e di triticale(a destra)

52 Prendendo spunto dal mais: esempio di ibrido F1 entro la stessa specie incrociando linee pure (varietà isolate, mai incrociate tra di loro) per ottenere piante più produttive o ornamentali A Polline da pianta della linea B sulle sete della pannocchia (spiga) della linea A per ottenere i semi dell ibrido C B C Linee pure: genitori di F1 I semi ibridi vanno acquistati ogni anno (F1) se si vuole mantenere l alta produttività. L utilizzo delle sementi ottenute da ibridi porta alla perdita dei vantaggi nelle generazioni successive dovuta alla apparizione dei caratteri inferiori delle linee parentali pure Nel mezzo: spiga di ibrido F1 tra le spighe parentali di linee pure

53 Dalla tecnologia tradizionale in agricoltura (come fin qui illustrato): racchiude le tecniche già radicate e note basate sull ibridazione, sulla creazione e sulla selezione artificiale di piante tramite incroci inter- e intra-specifici Alla tecnologia moderna (ingegneria genetica): uso delle più recenti tecniche basate sul DNA ricombinante, sulla moderna tecnica delle cellule in coltura, sul trasferimento di geni non possibile con la biotecnologia tradizionale Definizione di Organismo Geneticamente Modificato (dal sito ufficiale dell Unione Europea): un organismo il cui materiale genetico è stato modificato con modalità che non avvengono naturalmente per fecondazione e/o per ricombinazione naturale. Gli OGM possono essere vegetali, animali o microrganismi quali batteri, parassiti e funghi

54 La scoperta delle forbici molecolari DNA di organismo A Nel 1973 due biologi americani scoprirono speciali enzimi in grado di tagliare il DNA in punti specifici, produrre frammenti adesivi DNA di organismo B e consentire l unione di DNA diversi DNA ricombinante con geni di entrambi gli organismi A e B

55 Un esempio di ingegneria genetica trasferimento del gene umano dell insulina nei batteri Molti Batteri possiedono, accanto all unico cromosoma, un breve tratto circolare di DNA detto PLASMIDE che può essere facilmente trasferito da un batterio ad un altro. Si usa lo stesso enzima di restrizione per tagliare il DNA plasmidico e il DNA estraneo da inserire. Il frammento di DNA estraneo (in blu) si inserisce nel plasmide batterico insieme ad un gene marcatore (es. resistenza ad antibiotico) per riconoscere le cellule trasformate. Questo batterio, grazie al gene estraneo introdotto nel plasmide. ora è in grado di sintetizzare proteine a lui nuove, codificate dal DNA estraneo.

56 Anni 70: si inserisce il gene umano, che codifica per l insulina, in batteri Anni 80: Le conseguente tappe produzione della biotec dell insulina moderna per i diabetici in grande scala (oggi tutta l insulina umana viene prodotta da batteri) Si studia un batterio del terreno che trasmette alle piante parte del suo DNA integrandolo nei loro cromosomi. Si avviano le produzioni di piante transgeniche (OGM) utilizzando parte del DNA del batterio (il plasmidio) per trasportare geni estranei all interno delle piante * Anni 90: si avvia la produzione estensiva di mais e soia OGM negli Stati Uniti seguiti da altri paesi del Sud America In Europa: battaglia degli ambientalisti e di associazioni di agricoltori contro ogni tipo di tecnica per la produzione di organismi transgenici. Conseguente moratoria nell UE fino al 2004, seguita dalla continua l opposizione da parte di associazioni ambientaliste e di coltivatori anche se alcuni OGM sono stati registrati (hanno soddisfatto i requisotidi tossicità e ambientali) per l utilizzo a livello europeo. Oggi l UE affida a ciascun stato membro la decisione di consentire la coltivazione sul proprio territori degli OGM approvati a livello Europeo (da EFSA). * Nelafoto: gallesu radici causate da Agrobacterium tumefaciens, il batterio che può trasferire parte del suo DNA nelle cellule della pianta

57 Esempio di Pianta transgenica processo di produzione di piante resistenti ad un virus il carattere da trasferire (in questo caso il gene del virus che sintetizza la propria capsula) viene inserito nel plasmide batterico e tramite esso viene inserito nelle piante che esprimeranno il nuovo carattere sulla superficie delle proprie cellule, rendendole resistenti all infezione virale