Organismi
Geneticamente
Modificati
Ercole Luca
Esposito Ivan
Gallana Marco
Classe 3°A
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Che Cos’è un OGM ?
È un essere vivente, diverso da un essere
umano, che possiede un patrimonio
genetico modificato, tramite tecniche di
ingegneria genetica che consentono
l'aggiunta, l'eliminazione o la modifica di
elementi genici.
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Storia
Il primo OGM fu ottenuto
nel 1973 da Stanley
Cohen e Herbert Boyer.
Nel 1974 Rudolf Jaenish
riuscì a inserire un gene
esterno all'interno di
embrioni di topo; gli
animali portavano quel
gene in tutti i loro tessuti
biologici. I topi non solo
avevano integrato il DNA
esterno, ma erano in
grado di tramandare
questo carattere alla
progenie.
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Come si ottiene un OGM?
Per creare un ogm, in generale ci si serve delle
tecniche di ingegneria genetica, che permettono
di unire all'interno del patrimonio genetico di un
unico organismo frammenti di DNA provenienti
da organismi differenti. Il DNA così ottenuto è
definito spesso DNA ricombinante. Il taglio di
questi frammenti dal genoma originale è portato
a termine con enzimi di restrizione, mentre
l'unione tra diversi frammenti è resa possibile da
un'altro enzima, come la DNA ligasi. Per
introdurre nuovi pezzi di DNA negli organismi
"ospiti" si usano sistemi biologici chiamati
"vettori". Sono considerati vettori sia piccole
molecole circolari di DNA, i plasmidi, sia, in minor
misura, alcune strutture derivate da virus, in
grado di contenere quantità maggiori di materiale
genetico.
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Come si scelgono i Geni ?
Per modificare un organismo è necessario
innanzitutto trovare un gene che abbia la funzione
desiderata: nella maggior parte dei casi questi geni si
trovano in altri organismi, ma come si fa a individuare
questi geni? La tecnica più usata è quella detta dei
“knock out”: cioè vengono creati dei ceppi di un
organismo senza un gene, e osservando le differenze
si determina la funzione di quel gene.
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I tre tipi di OGM
Possiamo differenziare gli OGM in base alle
metodologie con cui inseriamo il DNA
nell’organismo ospite:
Batteri
Piante
Animali
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I Batteri
Le varie tecniche con cui si può integrare il genoma di un batterio sono:
La trasformazione batterica, che è un processo naturale, attraverso
il quale alcuni procarioti (detti competenti) sono in grado di ricevere
del DNA esterno. Questo fenomeno fu scoperto nel 1928 da
Frederick Griffith. La biologia molecolare si è servita dei batteri
naturalmente competenti per comprendere a fondo il problema. Oggi
sono state sviluppate alcune tecniche, in grado di rendere
competenti anche batteri che non lo sono naturalmente.
La coniugazione batterica, in cui il DNA è trasferito da un batterio
all'altro attraverso un pilum (un tubo citoplasmatico che può
collegare per breve tempo i due batteri). Un plasmide può essere
così trasferito da un organismo all'altro.
La trasduzione è infine l'inserimento di materiale genetico nel
batterio attraverso un batteriofago.
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Le Piante
Per quanto riguarda le piante:
La principale tecnica di modificazione
genetica di piante è legata a un
batterio, Agrobacterium tumefaciens,
che può infettare piante trasferendo un
plasmide che è in grado di integrarsi
nel genoma dell'ospite, e causare una
crescita paragonabile a quella tumorale
presente negli animali. A partire dal
1983 è stato possibile sviluppare
versioni del plasmide "disarmate",
ovvero senza i geni che davano origine
alla malattia, in cui erano invece
presenti geni che si volevano infiltrare
nell’organismo, permettendo così di
produrre le prime piante transgeniche,
oggi molto utilizzate per fini di ricerca o
agricoli.
Un altro processo largamente
utilizzato per produrre piante
OGM è il metodo biolistico
(anche detto gene gun, particle
gun), che permette di "sparare"
microproiettili ricoperti di DNA
all'interno delle cellule vegetali.
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Gli Animali
Gli animali possono essere geneticamente modificati attraverso le
infezioni da parte di virus appositamente creati per introdurre
nell’organismo le differenze desiderate. Bisogna però considerare
che per ottenere una linea stabile di animali transgenici occorre che
la modifica sia a carico della linea germinale: cioè si operi nelle
cellule riproduttive. Va considerato anche che la modificazione
genetica, avviene solo se il virus penetra nella cellula bersaglio
(senza risposta del sistema immunitario) ed il suo genoma si integra
nel nucleo di essa.
Esistono diverse tecniche di transgenesi animale per fare quanto
detto sopra, per quanto il problema generale di questi approcci sia la
bassa efficienza ed il numero elevato di animali da utilizzare.
Quando invece si desidera effettuare un cambiamento in un singolo
individuo, si opera a carico della linea somatica: questa è, in poche
parole, la gene therapy
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Applicazioni degli OGM
Esistono vari campi in cui vengo utilizzati gli OGM. Questi sono :
Alimentazione
Alimentazione umana.
Alimentazione animale.
I miglioramenti della qualità nutrizionali di alcuni alimenti.
Agricoltura
Miglioramento delle pratiche agronomiche.
Evitare perdite di resa del terreno.
Possono essere introdotti anche nel terreno, evitando così l'utilizzo di pesticidi o di altre sostanze
chimiche sulle piante.
Industria e ricerca
Miglioramento delle qualità industriali delle materie prime.
Ottimizzazione delle tecniche della ricerca genetica.
Salute
La biomedicina, con la produzione di sostanze medicinali come l'insulina, il vaccino contro
l'epatite B o il vaccino contro la rabbia.
La terapia genica, che ha l'obiettivo di guarire malattie genetiche o alleviarne la sintomatologia nei
portatori.
Gli alimenti funzionali che hanno l'obiettivo di rispondere a specifiche caratteristiche nutrizionali
e/o farmacologiche di particolari categorie di consumatori/pazienti. La maggior parte di questi
OGM sono ancora in fase sperimentale.
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