LEZIONE 3 area biologica. O.G.M. - Organismi Geneticamente Modificati

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1 Corso di Comunicazione della Scienza 2010 lunedi 17 maggio LEZIONE 3 area biologica O.G.M. - Organismi Geneticamente Modificati Yuri Bozzi, PhD bozzi@science.unitn.it Laboratorio di Neuropatologia Molecolare CIBIO, Università di Trento Istituto di Neuroscienze del CNR

2 Per iniziare Cosa sono gli OGM? Ditelo con parole vostre 2

3 E tutta colpa sua! Paul Berg ( ) Premio Nobel 1980 per la Chimica con Walter Gilbert e Frederick Sanger "for his fundamental studies of the biochemistry of nucleic acids, with particular regard to recombinant DNA" 3

4 La conferenza di Asilomar (1975) Sulla spinta della comunità scientifica americana, Paul Berg e Maxine Singer organizzano nel 1975 la Conferenza d'asilomar, che chiede una moratoria sulle manipolazioni genetiche M. Singer P. Berg 4

5 Paul Berg - Nobel Lecture, Dec. 8,

6 Paul Berg - Nobel Lecture, Dec. 8, 1980 Dissections and Reconstructions of Genes and Chromosomes 6

7 Cosa è il DNA ricombinante? Il codice genetico è universale DNA di organismi diversi possono essere fusi insieme La tecnologia del DNA ricombinante ci insegna come fare 7

8 Cosa è il DNA ricombinante? Il DNA ricombinante viene introdotto nei batteri I batteri geneticamente modificati si moltiplicano e producono il DNA esogeno in grandi quantità 8

9 Ingegneria genetica per tutti! TOPOLINO, 8 maggio

10 Farmaci ricombinanti 10

11 Alcune date importanti Genentech (USA) 1978: insulina ricombinante Biogen (USA) 1980: interferone ricombinante Genentech (USA) 1985: ormone della crescita ricombinante 11

12 La storia dell ormone della crescita ricombinante: UCSF Peter Seeburg Peter Seeburg nei laboratori UCSF 12

13 La storia dell ormone della crescita ricombinante: Genentech Peter Seeburg 1977: Peter Seeburg, postdoc a UCSF, clona il gene umano del GH UCSF ottiene il brevetto 1978: Seeburg lascia USCF e va alla Genentech per produrre su scala il GH (Protropin, vendite per più di 2 milioni $) 1990: UCSF porta Genentech in tribunale, accusando di aver rubato il DNA del gene GH umano 13

14 Milioni di dollari in gioco 14

15 Non solo batteri geneticamente modificati Nature Dec 16; 300: Dramatic growth of mice that develop from eggs microinjected with metallothionein-growth hormone fusion genes. Palmiter RD, Brinster RL, Hammer RE, Trumbauer ME, Rosenfeld MG, Birnberg NC, Evans RM. 15

16 mosche, pesci 16

17 conigli, topi, scimmie 17

18 maiali Da La Repubblica, 13 gennaio 2006: Gli scienziati di Taiwan sono riusciti a far venire al mondo tre maiali che di notte diventano fosforescenti. NO: sono fluorescenti!!!!!! Si tratta, secondo il professor Wu Shinn-Chih, dell'università di Taiwan, di un grande passo avanti nella ricerca sull'impiego delle cellule staminali (???) L'obiettivo è quello di "fissare" le fasi di sviluppo dei tessuti (???), per arrivare a impiegare cellule staminali nella rigenerazione di organi danneggiati 18

19 mostri? 19

20 Jurassic Park: fanta-biotecnologie DNA di dinosauro estratto da zanzare fossilizzate nell ambra amplificato aggiustato con toppe di DNA di rospo iniettato in ovociti enucleati di rettile 20

21 Premio Nobel 2007 per la Fisiologia e la Medicina Mario R. Capecchi Sir Martin J. Evans Oliver Smithies per la scoperta dei principi che permettono di introdurre specifiche modificazioni geniche nel topo mediante l uso di cellule staminali embrionali 21

22 Topi mutanti - Il gene di interesse, mutato, viene introdotto in cellule staminali embrionali (ES) - Il gene mutato si integra nel DNA delle cellule ES - Le cellule ES ricombinanti vengono selezionate e iniettate in un embrione ospite - L embrione ricombinante viene iniettato nell utero - Selezione dei topi mutanti 22

23 Effetti bizzarri delle mutazioni. 23

24 Topi (e uomini) più intelligenti? 24

25 Uomini più intelligenti? And because mice and people use the same basic mechanism of memory, the smarter mice could well shed much light on the nature of human intelligence 25

26 oppure più stupidi? Edoardo Boncinelli 26

27 Perchè produrre topi mutanti? 27

28 La terapia genica 28

29 Terapia genica 2 diverse strategie 29

30 La terapia genica dell ADA-SCID funziona! Il deficit dell enzima adenosina deaminasi (ADA-SCID) è una malattia genetica ereditaria che si manifesta nei primi mesi di vita, caratterizzata da una gravissima compromissione del sistema immunitario Claudio Bordignon 26 giugno gennaio

31 Un altro successo: malattie degenerative della retina Jean Bennet (Philadelphia) Alberto Auricchio, Enrico Maria Surace Sandro Banfi (Telethon Institute - Napoli) Robin Ali (Londra) 31

32 Piante transgeniche 32

33 I vantaggi degli OGM in agricoltura Massimizzare la produzione di piante coltivabili Migliorare la qualità nutrizionale dei prodotti agricoli Resistenza ai parassiti Resistenza a condizioni ambientali estreme (gelo/siccità) Produrre farmaci Risolvere il problema della fame 33

34 Diffusione OGM nell agricoltura mondiale 34

35 Aree libere da OGM in Europa 35

36 Rischi associati all uso di OGM in agricoltura Perdita della fertilità del suolo (monocolture) Perdita della biodiversità Rischio biologico (mutazioni indesiderate) Diffusione della resistenza agli antibiotici Aspetti economici 36