OGM – Memory Realizzato dal Museo Tridentino di Scienze Naturali nell’ambito del progetto EcoGenEtic.Com Ispirato ai “giochi del genoma” del Centro della Scienza At-Bristol – progetto CitizenScience Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 2 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com Introduzione OGM – Memory utilizza il formato di un tradizionale gioco da tavolo per esplorare alcune problematiche sollevate dalle applicazioni agroalimentari degli Organismi Geneticamente Modificati (OGM). Si incoraggiano gli studenti a considerare le questioni etiche e sociali sollevate dai rapidi progressi in questo ambito, riflettendo sul possibile impatto che potrebbero avere sulla nostra società. Il gioco è una risorsa molto flessibile: vi si può dedicare un’intera lezione, oppure si può utilizzare semplicemente per introdurre in modo originale l’argomento, per approfondirlo in un secondo momento. Possono essere inoltre combinati con le altre proposte sviluppate dal Museo Tridentino di Scienze Naturali nell’ambito del progetto EcoGenEtic.Com per realizzare un percorso articolato sugli OGM. OGM – Memory: obiettivi Il gioco utilizza un set di carte che riporta una serie di immagini. Ogni immagine è presente in duplice copia. I giocatori devono individuare le coppie di immagini, utilizzando la loro memoria visiva per ricordare la posizione delle diverse carte. Le due carte che formano una coppia riportano una domanda, che viene letta ad alta voce per stimolare la discussione sulle applicazioni agroalimentari degli organismi geneticamente modificati (OGM). Materiali − Introduzione all’argomento − Carte da gioco Come si gioca − Il set di carte viene disposto a faccia in giù sul tavolo. − A turno un giocatore gira due carte. Se le due immagini corrispondono, raccoglie le carte dal tavolo da gioco e prosegue scoprendone altre due. − Se le immagini non corrispondono le due carte vengono girate nuovamente a faccia in giù e lasciate al loro posto sul tavolo. Il turno passa al prossimo giocatore. − Quando un giocatore forma una coppia, legge ad alta voce la domanda riportata sulle due carte e la discute brevemente con i compagni. − Vince il giocatore che riesce a scoprire più coppie. ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 3 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com INTRODUZIONE ALL’ARGOMENTO1 COSA SONO GLI OGM… “Organismi il cui materiale genetico è stato modificato in modo diverso da quanto avviene in natura con l’accoppiamento e/o la ricombinazione genetica naturale che possono contenere uno o più geni modificati” (Art. 2, Direttiva 2001/18/CE del 12/03/01). Alcuni esempi di Organismi Geneticamente Modificati: • Flavr Savr , un pomodoro modificato per rallentare il processo di decomposizione, messo in vendita in USA nel 1994. • E.coli, un batterio modificato in grado di produrre insulina umana, poi purificata e utilizzata da persone diabetiche. • Mais B t, un mais modificato in grado di produrre le tossine necessarie a combattere gli insetti dannosi più comuni. • Cotton MON1445, cotone modificato in modo da conferirgli la tolleranza all’erbicida glifosato. COME SI CREA UN OGM… Le tecniche per ottenere gli OGM sono relativamente recenti. Oggi sono presenti sul mercato unicamente OGM che presentano caratteri facilmente controllabili tramite l’inserimento di uno o pochi geni che sono in grado di conferire all’organismo che li riceve una determinata caratteristica (ad es. la resistenza a una malattia). L’esponenziale aumento di informazioni rese disponibili nell’ultimo decennio dalla genetica molecolare consente però di mettere a punto organismi, attualmente in fase di sperimentazione, che presentano modifiche genetiche molto complesse (ad es. la resistenza agli stress idrici o di produzione). Gli OGM vengono ottenuti attraverso l’uso di tecniche di ingegneria genetica che permettono di inserire, all’interno del genoma di un organismo, frammenti di DNA provenienti anche da altri esseri viventi. Il DNA così ottenuto è definito DNA ricombinante. I frammenti di DNA da inserire vengono estratti dal genoma di origine utilizzando enzimi di restrizione, che funzionano come vere e proprie forbici molecolari; vengono quindi inseriti in un vettore ricevente grazie ad un altro enzima, la DNA ligasi. I vettori possono essere piccole molecole circolari di DNA, i plasmidi, che possono accogliere frammenti fino a circa 15.000 paia di basi: in alternativa ai plasmidi possono essere utilizzate alcune strutture derivate da virus, in grado di contenere quantità maggiori di materiale genetico (fino a circa 70.000 paia di basi). Esistono inoltre vettori che rappresentano dei veri e propri cromosomi artificial, ad esempio in lievito (noti come YAC, dall’inglese Yeast Artificial Chromosomes) o in batteri (BAC, Bacterial Artificial Chromosomes) che permettono l’inserimento di oltre 300.000 paia di basi – cioè oltre lo 0,01% del genoma di un mammifero. MIGLIORAMENTO GENETICO E INGEGNERIA GENTICA La modificazione del genoma è stata operata per secoli, prima dell’avvento dell’ingegneria genetica, tramite diverse tecniche. Una delle tecniche di modifica del DNA che sta alla base della selezione (sia naturale che operata dall’uomo) è la mutazione casuale, un fenomeno che avviene spontaneamente e si verifica in tutti gli esseri viventi, anche se a una frequenza molto bassa. Tale frequenza può essere aumentata dall’esposizione a radiazioni o ad agenti chimici mutageni. 1 Una presentazione Power Point di introduzione alle biotecnologie e agli OGM è disponibile sul sito Internet del progetto EcoGenEtic.Com: http://www.mtsn.tn.it/ecogeneticcom/approfondimenti/materiali.asp ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 4 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com Le mutazioni hanno portato nel tempo ad evidenti modifiche geniche – non solo attraverso mutazioni puntiformi (ossia riferite a brevissimi tratti di cromosoma o a singoli nucleotidi), ma anche attraverso delezioni e traslocazioni di intere regioni cromosomiche – che nei secoli hanno permesso all’uomo di costituire e selezionare molte varietà agrarie e popolazioni animali oggi utilizzate nel comparto agro-alimentare. Un’ulteriore tecnica di miglioramento genetico è rappresentata dall’incrocio, che avviene quando due organismi geneticamente diversi danno origine a una nuova specie. Questo fenomeno avviene solamente tra specie sessualmente compatibili. Sono esempi di incrocio in agricoltura sia le nuove varietà di una specifica coltura (mele, uva, mais…) sia gli ibridi come il mapo o la pescocca. Con l’ingegneria genetica invece è possibile “progettare” la modifica da effettuare e inserire nel DNA ospite anche geni provenienti da organismi di specie molto diverse, non sessualmente compatibili (ad esempio, il gene responsabile della luminescenza di una medusa può essere inserito nel DNA di alcuni batteri). La tecnologia del DNA ricombinante costituisce la base delle biotecnologie avanzate, di quelle tecnologie cioè che utilizzano organismi viventi o parti di essi per ottenere beni e servizi al fine di migliorare la vita dell’uomo. Ciò permette di produrre in minor tempo e a minor costo nuovi farmaci, nuovi approcci diagnostici e teraupeutici, nuovi prodotti industriali e alimentari, nuove razze animali e varietà vegetali e nuove risorse energetiche. Tuttavia, l’opinione pubblica accetta senza riserve le innovazioni e le attese che le biotecnologie portano nel campo della salute, mentre esprime forti remore di fronte alle stesse innovazioni introdotte nel settore agro-alimentare. LE TAPPE FONDAMENTALI DELLE BIOTECNOLOGIE 8.000 A.C. Raccolta delle sementi da piantare nell’annata successiva. Conferme in Mesopotamia dell’uso frequente dell’incrocio al fine di migliorare il bestiame. 6.000 A.C. I lieviti vengono utilizzati in Egitto per le prime fermentazioni al fine di produrre birra, vino e pane. 4.000 A.C. Produzione di yogurt e formaggio attraverso batteri fermentati di tipo lattico in Cina. 1675: Anthonie van Leeuwenhoeck scopre l’esistenza di microrganismi al microscopio. 1857: Gregor Mendel scopre le leggi dell’ereditarietà. 1919: Karl Ereky, un agronomo ungherese, usa per la prima volta il termine “biotecnologia”. 1953: James Watson e Francis Crick descrivono la struttura a doppia elica del DNA. Essa permette di ipotizzare il meccanismo della duplicazione del materiale genetico, ponendo così le basi molecolari dell’ereditarietà. 1972: La composizione del DNA umano è scoperto essere identico al 99% a quello di scimpanzé e gorilla. 1994: Negli Stati Uniti la F.D.A. americana (Food and Drug Administration) approva il primo alimento geneticamente modificato: una varietà di pomodoro. 1997: Ian Wilmut e il suo gruppo del “Roslin Institute” scozzese clonano per la prima volta un mammifero, utilizzando il DNA di due cellule di pecora adulta. Nasce la pecora “Dolly”. 2000: Viene completato il Progetto Genoma Umano. 2002: Viene interamente sequenziato il genoma della pianta di riso, la principale fonte nutrizionale di due terzi della popolazione terrestre. Il riso è la prima specie di uso agricolo ad essere interamente sequenziata. ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 5 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com Ricapitoliamo i principali aspetti attorno ai quali si sviluppa la discussione sugli OGM ASPETTI NORMATIVI • • • 19 sono le sementi geneticamente modificate autorizzate dalla comunità europea: la modifica consiste nell’inserimento di un gene per la resistenza ad un erbicida o ad un parassita; Le sementi geneticamente modificate devono subire un iter per l’autorizzazione che prevede una serie di analisi chimiche, genetiche e biologiche effettuate in più di 40 laboratori in Europa; L’EFSA (European Food Safety Authority) è l’ente preposto al controllo degli OGM e dei prodotti da essi derivati nell’Unione Europea. Sono stati recentemente pubblicati a livello EUROPEO i seguenti Regolamenti: • Reg. CE 1829/2003 del Parlamento europeo e del Consiglio del 22 settembre 2003 relativo agli alimenti e ai mangimi geneticamente modificati Il regolamento che si applica agli alimenti e ai mangimi che contengono, sono costituiti o prodotti a partire da OGM, prevede una procedura di autorizzazione più semplificata rispetto a quella della Direttiva (2001/18/CE). Inoltre, in base al principio “one door, one key”, un richiedente che intenda commercializzare un alimento OGM può presentare ai sensi di questo regolamento una richiesta unica che copra tutte le utilizzazioni del prodotto (coltivazione, importazione e processamento). • Reg. CE 1830/2003 del Parlamento europeo e del Consiglio del 22 settembre 2003 concernente la tracciabilità e l’etichettatura degli organismi geneticamente modificati e la tracciabilità di alimenti e mangimi ottenuti da organismi geneticamente modificati. Il regolamento modifica la direttiva 2001/18/CE • Reg. (CE) 641/2004 della Commissione recante norme attuative del Regolamento (CE) 1829/2003 del Parlamento europeo e del Consiglio per quanto riguarda la domanda di autorizzazione di nuovi alimenti e mangimi geneticamente modificati, la notifica di prodotti preesistenti e la presenza accidentale o tecnicamente inevitabile di materiale geneticamente modificato che è stato oggetto di una valutazione del rischio favorevole Con l’entrata in vigore dei regolamenti CE 1829/2003 e 1830/2003, i seguenti documenti sono stati modificati: • Dir 2001/18/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 12 marzo 2001 sull’emissione deliberata nell’ambiente di organismi geneticamente modificati e che abroga la direttiva 90/220/CEE del Consiglio. Sono stati recentemente pubblicati a livello NAZIONALE i seguenti Decreti: • Decreto-Legge del 22 novembre 2004 n.279 Disposizioni urgenti per assicurare la coesistenza tra le forme di agricoltura transgenica, convenzionale e biologica. • Legge 5/2005 “Conversione in legge, con modificazioni, del decreto-legge 22 novembre 2004, n. 279, recante disposizioni urgenti per assicurare la coesistenza tra le forme di agricoltura transgenica, convenzionale e biologica” prevede che la coesistenza tra le colture tradizionali e quelle con sementi transgeniche deve avvenire “senza che l’esercizio di una di esse possa compromettere lo svolgimento delle altre” e afferma che sarà compito delle Regioni e delle Province Autonome adottare i Piani di Coesistenza. • Decreto Legislativo dell’8 luglio 2003 n.224 Attuazione della Direttiva 2001/18/CE concernente l’emissione deliberata nell’ambiente di organismi geneticamente modificati • Decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del 4 agosto 2000. Sospensione cautelativa della commercializzazione e dell’utilizzo di taluni prodotti transgenici sul territorio nazionale, a norma dell’art. 12 del Reg CE n. 258/97 ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 6 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com ASPETTI ECONOMICI • • • • I maggiori produttori di OGM nel mondo sono USA, Argentina, Canada e Cina; Le principali colture OGM nel mondo sono soia, mais, cotone e colza; La ricerca in campo OGM è principalmente condotta da multinazionali; Le sementi OGM e le tecniche utilizzate per ottenerle vengono brevettate diventando fonte di reddito per l’autore della scoperta. Alcuni quesiti da valutare: • gli OGM rispondono o meno ad obiettivi di sviluppo sostenibile per l’agricoltura (competitività, sostenibilità ambientale, sviluppo rurale, coesistenza,ecc)? • Qual è il confronto dei costi di produzione tra l’agricoltura convenzionale e quella transgenica? • Con l’adozione di colture transgeniche, potrebbe aumentare il reddito dell’agricoltore? • Quali sono i possibili rischi di mercato legati alla produzione di colture transgeniche? ASPETTI ETICI • Le problematiche sull’ingegneria genetica suscitano domande a cui spesso non si riesce a trovare risposte. Le soluzioni alle problematiche dipendono infatti dai valori che gli si attribuisce. Alcuni ritengono fondamentali i valori riguardanti il benessere della natura, altri ritengono più importanti i valori della dignità e del benessere umano sia morale che economico. Molti sono gli interrogativi: • È giusto creare organismi “non naturali”? • Quali sono gli organismi naturali? • Come decidere fino a che punto si può modificare? • A chi spetta decidere? • È giusto investire tanti soldi nella ricerca? • Si può brevettare la vita? ASPETTI AMBIENTALI Le principali obiezioni in campo ambientale agli OGM riguardano il rischio di inquinamento genetico di coltivazioni tradizionali e piante selvatiche sessualmente compatibili. Le discussioni in questo ambito riguardano prevalentemente i quesiti qui elencati: • gli OGM diminuiscono la biodiversità (intesa come varietà di forme viventi)? • Le piante GM possono esercitare effetti negativi su organismi non-target (impollinatori, predatori e altri)? (Ad esempio, il mais che produce una tossina per combattere il parassita piramide rischia di avvelenare anche la farfalla monarca?) • È possibile che l’utilizzo su larga scala di piante GM favorisca lo sviluppo di caratteristiche di resistenza ai pesticidi (nei parassiti) e tolleranza agli erbicidi (nelle erbacce)? • Vi è la possibilità che la pianta GM diventi infestante e/o invasiva? • Esistono degli effetti diretti sugli organismi non target del suolo e della rizosfera (lombrichi, nematodi, protozoi, batteri e funghi)? ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 7 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com ASPETTI RELATIVI ALLA SALUTE UMANA Con l’avvento degli OGM, la possibilità che essi possano provocare allergie, indurre resistenza agli antibiotici in microrganismi patogeni per l’uomo, oppure effetti a lungo termine imprevedibili ha suscitato e tuttora suscita preoccupazione. Queste problematiche devono essere affrontate in modo molto attento e fondato su basi scientifiche per garantire che gli alimenti messi in commercio siano sicuri e per assicurare un’informazione corretta che permette ai consumatori di compiere scelte consapevoli. • Le tecniche dell’ingegneria genetica vengono utilizzate anche per produrre molte molecole farmacologiche: la più nota è l’insulina, che è stata il primo prodotto commerciale derivante da batteri geneticamente modificati. • Sono in fase di sperimentazione piante o animali transgenici che producono “alimenti farmacologici” (come ad esempio il latte di capre transgeniche, contenente una molecola da somministrare agli infartuati). • Prima di essere immesso su mercato un OGM deve subire delle analisi chimiche e biologiche che valutano la possibile allergenicità e tossicità. La valutazione della potenziale allergenicità è richiesta anche se la proteina rappresenta meno dello 0,4% dell’alimento • Gli allergeni sono composti che provocano una risposta da parte del sistema immunitario dei soggetti sensibili, scatenando così l’allergia. Molti alimenti ne sono ricchi, come le fragole, le mele, il riso, il kiwi, le arachidi o i crostacei. • Alcuni OGM in commercio, oltre al gene di interesse, contengono come marcatore un gene che conferisce la resistenza a un antibiotico. Vi sono timori che questa caratteristica si possa trasmettere ai batteri della flora intestinale umana. COESISTENZA Quando due varietà diverse di una pianta, ad esempio mais, vengono coltivate in campi vicini, si verificano abitualmente degli incroci accidentali con il trasporto di polline tra i due appezzamenti di terra. Se un agricoltore che applica metodi tradizionali o biologici avesse un vicino che invece vuole coltivare una varietà GM della stessa pianta, correrebbe il rischio di ritrovarsi con un raccolto che ha acquisito le caratteristiche GM dalla piantagione vicina. Il termine coesistenza si riferisce alla possibilità, per i conduttori agricoli, di praticare una scelta tra colture geneticamente modificate, produzione convenzionale e biologica, nel rispetto degli obblighi regolamentari in materia di etichettatura o di standard di purezza • I regolamenti comunitari hanno introdotto una tolleranza dello 0,9 % per la presenza accidentale e involontaria di materiale GM in produzioni non transgeniche (Reg. (CE) 641/2004) PRINCIPIO DI PRECAUZIONE Quello che inizialmente veniva indicato come “approccio precauzionale” ha fatto la sua prima comparsa nella Convenzione della Diversità Biologica di Rio (CBD, 1992) ed è stato definito come segue: “nel caso esista il rischio di una significativa riduzione della diversità biologica, la mancanza di certezze scientifiche sugli esiti di una tecnologia non deve essere utilizzata per evitare l’adozione di misure volte a minimizzare tale rischio”. • In Europa il principio di precauzione è diventato norma di controllo per l’immissione di OGM nell’ambiente. ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 8 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com GLOSSARIO •Agrobacterium tumefaciens: batterio che infetta le piante mediante l'iniezione di un plasmide (plasmide Ti) che si integra nei cromosomi vegetali. In questo modo si assiste ad una modificazione del patrimonio genetico della pianta. •Allergene: Sostanza che scatena un'allergia (di solito una proteina). •Allergia: Ipersensibilità del sistema immunitario a sostanze estranee. •Aminoacidi: sono gli elementi costitutivi delle proteine. Ne esistono venti diversi, ognuno dei quali è codificato, all’interno del DNA, da tre nucleotidi (1). •Antibiotici: sostanze chimiche capaci di uccidere i batteri o di impedirne lo sviluppo. Possono essere prodotti naturalmente (tramite altri batteri o funghi) oppure sinteticamente (1). •Basi azotate: Unità chimiche fondamentali che compongono la molecola di DNA. Le basi sono quattro: adenina, citosina, guanina e timina. Il messaggio ereditario viene codificato proprio nella sequenza delle basi azotate: a ogni tripletta di basi corrisponde uno dei venti amminoacidi esistenti. •Batteri: sono microrganismi procarioti con una struttura cellulare estremamente semplice. Alcuni vivono come parassiti di altri organismi, altri biodegradano materiale organico, altri ancora sono capaci di produrre il proprio nutrimento (1). •Batteriofagi: Virus che attaccano esclusivamente i batteri. Nella tecnologia genetica vengono spesso chiamati vettori dei geni. •Biodiversità: termine ormai celebre e abusato. Indica la varietà degli organismi a tutti i livelli, da quello delle varianti genetiche appartenenti alla stessa specie fino alla gamma delle varie specie, dei generi, delle famiglie e ai livelli tassonomici più alti; comprende anche la varietà degli ecosistemi (1). •Biotecnologie: il complesso delle applicazioni delle tecniche di biologia molecolare e ingegneria genetica allo sviluppo di prodotti o processi chimici di interesse industriale, soprattutto nel campo della medicina, della farmacologia e dell’agricoltura. Più in generale, il termine è impiegato per indicare qualunque uso di organismi viventi o loro parti (enzimi, cellule, ecc.), realizzato ai fini di sintetizzare prodotti utili. In tal senso, usiamo la biotecnologia anche quando facciamo lo yogurt (prodotto per noi dai fermenti lattici), il pane (dove usiamo l’azione dei lieviti), la birra eccetera. La biotecnologia moderna si serve però anche dell’ingegneria genetica, per modificare le caratteristiche degli organismi (1). •Bt. Bacillus thuringiensis: Un batterio di cui esistono in natura numerose varietà, capaci di produrre tossine letali per alcuni insetti. Il Bt non è normalmente tossico per i mammiferi, perché il loro ambiente intestinale è acido, mentre quello degli insetti è alcalino: per questo viene utilizzato in agricoltura biologica in una forma attenuata che rimane attiva solo per poche ore. Mediante manipolazioni genetiche è possibile inserirlo nel DNA delle piante (in particolare cotone e mais) per far loro produrre le tossine necessarie a combattere gli insetti più comuni. Talvolta però, come nel caso del mais StarLink, prodotto da Aventis, la varietà di Bt utilizzata produce proteine allergeniche per l'uomo. •Cellula: è la più piccola unità morfologica e funzionale degli organismi viventi: l’ente più piccolo capace di crescere e riprodursi (1). •Codice genetico: sistema di corrispondenze in base al quale la sequenza delle basi del Dna determina la sequenza degli aminoacidi nelle proteine: a ogni tripletta di basi azotate (codone) è associato un determinato aminoacido. Dato che ogni proteina prodotta da un organismo è una lunga catena di aminoacidi, essa può essere scritta nel Dna (in particolare nei singoli geni) tramite una serie di triplette di basi (1). •Coesistenza: Il termine coesistenza si riferisce alla possibilità, per i conduttori agricoli, di praticare una scelta tra colture geneticamente modificate, produzione convenzionale e biologica, nel rispetto degli obblighi regolamentari in materia di etichettatura o di standard di purezza. •Cromosomi: Un cromosoma è composto da una struttura di proteine sulla quale è avvolto un filamento molto lungo e sottile che contiene una serie di geni. La sostanza chimica di cui sono composti i geni si chiama acido desossiribonucleico (DNA). Si può quindi dire che un cromosoma contiene un filamento di geni arrotolato, il quale è composto dal DNA. Una cellula umana contiene 46 filamenti di geni, ossia 46 cromosomi (3). •Direttiva: atto vincolante delle istituzioni comunitarie (...), le direttive vincolano lo Stato membro cui sono rivolte per quanto riguarda il risultato da raggiungere. Le direttive impongono solo l'obbligo di raggiungere un risultato, lasciando liberi gli Stati di adottare le misure dagli stessi ritenute opportune (...) (2). •Dna (acido deossiribonucleico): abbreviazione dall’inglese Deoxyribo nucleic acid, è la molecola di cui sono fatti i geni che contengono scritta in codice (il “codice genetico”), la formula di tutte le proteine che un organismo produce. Le “lettere” di questo alfabeto genetico sono le quattro basi azotate: a ogni ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 9 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com tripletta di basi corrisponde un aminoacido. Normalmente nel nucleo della cellula il Dna è disposto secondo due filamenti, avvolti uno attorno all’altro a formare la celeberrima doppia elica. Il Dna presiede alla conservazione, trasmissione ed espressione dei caratteri ereditari (1). •DNA-polimerasi: Duplicatore di DNA. Enzima coinvolto nella duplicazione del DNA. •Dna ricombinante: molecola di Dna modificata in modo da contenere una o più sequenze nucleotidiche diverse rispetto alla molecola originaria. È una molecola costruita artificialmente montando pezzi scelti di Dna tramite enzimi di restrizione e ligasi: la tecnologia del Dna ricombinante, cioè la manipolazione di frammenti di Dna per creare nuovi geni da introdurre in organismi viventi, non è altro che l’ingegneria genetica (1). •Elettroforesi: tecnica in uso per separare molecole di Dna o di proteine di diverse lunghezze e peso. Si basa sul fatto che, attratte da un campo elettrico, molecole diverse si muovono con velocità diverse (1). •Enzimi di restrizione: sono quelli che spezzano la molecola di Dna in siti ben precisi, creando rotture nelle quali è possibile inserire nuovi geni (1). •Enzimi: gli enzimi sono particolari proteine che servono da catalizzatori molto specifici, elementi cioè che facilitano o accelerano alcune reazioni chimiche utili al funzionamento di un organismo (1). •Erbicida:Sostanza capace di distruggere le erbacce. •Escherichia coli (abbreviazione: E. coli):Batterio presente nell'intestino umano. Delle varianti di questo batterio vengono spesso utilizzate nei laboratori genetici. A questi cosiddetti "ceppi innocui" mancano determinate caratteristiche che consentono di sopravvivere al di fuori del laboratorio. •Espressione genica: nel fenotipo è l’espressione dell’azione di un gene. Non tutti i geni vengono “espressi”, cioè manifestati esplicitamente nell’organismo. È per tale motivo che si può essere, ad esempio, “portatori sani” di una malattia genetica (1). •Eucarioti: sono tutti gli organismi le cui cellule sono dotate di nucleo. Praticamente tutti i viventi tranne batteri, virus e alcune alghe (1). •Gene: unità fondamentale dell'informazione genetica (costituita dal DNA e a volte dall'RNA); è alla base della trasmissione delle caratteristiche degli organismi viventi da una generazione all'altra (Comunicazione della Commissione COM (2001) 454def.). Ogni gene è la formula “in codice” (il codice genetico) di una particolare proteina (2), (1). •Gene marcatore: Permette di riconoscere, attraverso una modifica visibile, quali cellule siano state modificate geneticamente con successo. Spesso si utilizza come marcatore il gene della resistenza all'ampicillina, facilmente individuabile. •Gene strutturale, gene regolatore: I geni “strutturali” codificano la formula di una proteina utile all’organismo; quelli detti “regolatori” controllano l’azione dei geni strutturali (1). •Genoma: La totalità dei geni di un organismo. Ogni cellula di un essere vivente contiene gli stessi geni. Una cellula di un cuore umano dispone p.e. degli stessi geni della cellula di un nervo o di un muscolo umano. (3) •Glifosato: Potente erbicida utilizzato in agricoltura soprattutto a partire dagli anni '90 – è ora uno degli erbicidi più diffusi in tutto il mondo. La Monsanto lo commercializza con il nome di Roundup. La resistenza al glifosfato è la caratteristica posseduta dalla maggior parte delle piante GM utilizzate in agricoltura. •Ingegneria genetica: è la tecnologia utilizzata per alterare il materiale genetico di organismi viventi al fine di renderli capaci di produrre nuove sostanze o svolgere nuove funzioni. La biotecnologia moderna si serve spesso dell’ingegneria genetica, chiamata anche tecnologia del Dna ricombinante (1). •Inquinamento genetico: è il propagarsi in un ecosistema di geni che non ne fanno parte (1). •Ligasi: enzimi capaci di “incollare” insieme segmenti di Dna o Rna (1). •Mappa genetica: Determinazione delle posizioni di ogni gene lungo i cromosomi contenuti nella cellula di un organismo. Serve per localizzare le porzioni che contengono caratteri interessanti, e per poter operare con precisione con gli enzimi di restrizione. •Microbo, ovvero microrganismo: ogni organismo visibile solo al microscopio (1). •Mutazione:Trasformazione del DNA spontanea o provocata da fattori esogeni (p.e. sostanze chimiche, radiazioni, virus, ecc.). •Nucleo: nelle cellule degli organismi più complessi (gli eucarioti) il Dna è contenuto principalmente all’interno del nucleo, una struttura interna alla cellula e separata dal citoplasma da una membrana (1). •Nucleotide: Sono le unità funzionali del DNA. Ogni nucleotide è composto da un gruppo fosforico, uno zucchero e una base azotata. •Organismo Geneticamente Modificato: 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. (Art. 2 - Dir. 2001/18/CE). ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 10 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com •PCR o Reazione a catena della polimerasi: Metodo di amplificazione del DNA mediante l'utilizzo di enzimi e di variazioni di temperatura alternate che consente di duplicare all'infinito un singolo frammento. E' una tecnica fondamentale perché ha reso possibile l'applicazione dell'ingegneria genetica su vasta scala. •Plasmide: Piccole molecole di DNA a forma di anello presenti in molti batteri accanto ai cromosomi. I plasmidi si possono moltiplicare indipendentemente dal cromosoma batterico. Nella tecnologia genetica i plasmidi vengono impiegati spesso come vettori di clonazione. •Principio di precauzione: “Nel caso esista il rischio di una significativa riduzione della diversità biologica, la mancanza di certezze scientifiche sugli esiti di una tecnologia non deve essere utilizzata per evitare l’adozione di misure volte a minimizzare tale rischio”. (Dichiarazione di Rio, 1992) •Promotore: Regione del DNA che si trova all'inizio di un gene e che ne controlla l'espressione. •Proteina: una macro molecola biologica, dotata di una specifica struttura tridimensionale, composta di una lunga catena di aminoacidi la cui sequenza è specificata dall’informazione presente nel Dna (1). •Regolamento comunitario: atto vincolante emanato dalle istituzioni comunitarie e si caratterizzano per tre elementi fondamentali: hanno portata generale, essendo indirizzati a tutti i soggetti giuridici comunitari, sono obbligatori in tutti i loro elementi e sono direttamente applicabili. Rappresentano pertanto tipiche norme self-executing, cioè operanti senza atti di adattamento da parte degli ordinamenti statali (...) (2). •Resistenza: Difesa degli organismi contro sostanze tossiche, organismi nocivi o altri agenti negativi. Esempio: molti plasmidi portano geni resistenti agli antibiotici. I batteri dotati di tali plasmidi resistono agli antibiotici. Oppure: grazie all'ingegneria genetica è possibile trasferire dei geni sulle piante che si possono così difendere da virus, funghi, insetti o vermi. •Rintracciabilità: possibilità di ricostruire e seguire il percorso di un alimento, di un mangime, di un animale destinato alla produzione alimentare o di una sostanza destinata o atta ad entrare a far parte di un alimento o di un mangime attraverso tutte le fasi della produzione, della trasformazione e della distribuzione. (Art. 3 - Reg. CE 178/2002) (2). •RNA (Acido ribonucleico): Sostanza chimica presente nel nucleo e nel citoplasma delle cellule; svolge un ruolo importante nella sintesi delle proteine e in altre attività della cellula. La struttura della molecola RNA è simile a quella del DNA. Differisce soltanto per una base azotata (Uracile al posto della Timina). •Royalties: Reddito versato al titolare dei diritti di un'opera d'ingegno, di un'invenzione o di una scoperta coperte da brevetto ecc. Rappresenta la compensazione per lo sfruttamento commerciale di queste, verso il singolo o l'impresa che si sono assicurati i diritti. Può essere anche molto gravoso. •Selezione: Scelta di un organismo geneticamente modificato in base alle sue nuove caratteristiche (p.e. resistenza agli antibiotici nei batteri o resistenza agli erbicidi nelle cellule vegetali). •Sistema immunitario: l’insieme di reazioni fisiologiche (produzione di anticorpi) con le quali un organismo si difende dall’ingresso di organismi potenzialmente pericolosi (1). •Sostanziale equivalenza: E' l'affermazione in base alla quale per le coltivazioni di prodotti transgenici non sono necessari test tossicologici. In particolare il concetto di sostanziale equivalenza prevede che se un organismo è uguale al suo corrispondente naturale e non ha alcun effetto nocivo sull'uomo, e contiene un gene che proviene da un altro organismo che non è tossico, il risultato dell'incrocio genetico non può essere pericoloso ne per la salute ne per l'ambiente. •Terapia genica: è il processo con il quale vengono introdotti geni in alcune cellule per correggere un difetto genetico causa di una malattia grave. La tecnica è stata usata con successo sugli animali, ma è ancora fallimentare sull’essere umano (1). •Transgenico: si dice di un organismo che contiene Dna non appartenente alla propria specie di origine (1). •Vaccino: un preparato che contiene organismi patogeni (uccisi o indeboliti) o parti di essi. Introdotto nel corpo, il vaccino innesca la reazione del sistema immunitario, che produce anticorpi contro l’organismo patogeno (1). •Vettore: si chiama così l’agente usato per trasportare Dna estraneo all’interno di una cellula. Vettori comunemente usati sono i plasmidi e i virus (1). •Virus: è un ente al confine tra la vita e la non-vita. Contiene informazione genetica (nella forma di Dna o Rna) e proteine, però non è capace né di replicarsi, né di sintetizzare le proprie proteine. Funziona come un parassita, invade altre cellule nelle quali inietta il proprio Dna per far sì che esse lo replichino (1). (1) Tratto da CASTELFRANCHI Y., 1999, XLIFE – Guida alle piante e agli animali transgenici, AVVERBI ED., Roma, pp. 132 – 151. (2) http://www.osservaogm.it (3) http://www.gene-abc.ch/index_i.html ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 11 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 12 Vers. 1_080108 OGM – memory progetto EcoGenEtic.Com ispirato al progetto CitizenScience, centro della scienza At-Bristol 13 Vers. 1_080108 Fa paura il latte… …di una mucca alimentata con OGM? Il mais ottenuto da incroci tradizionali… … è più “naturale” di quello GM? Chi ottiene i maggiori benefici… … dalla coltivazione e dal commercio degli OGM? Vers. 1_080108 Vers. 1_080108 Possono i Paesi emergenti… … beneficiare dalla coltivazione di OGM? Le informazioni riportate in etichetta… …assicurano che un alimento è sicuro? Cosa intendiamo quando diciamo… … che un alimento è “naturale”? Vers. 1_080108 Vers. 1_080108 Chi dovrebbe decidere come regolamentare… … l’introduzione di nuove piante GM? Come si fa a stabilire… …se un prodotto è davvero “sicuro”? Chi può fornire ai cittadini… …informazioni attendibili sugli OGM? Vers. 1_080108 Vers. 1_080108 Quale ruolo dovrebbero avere le industrie private… Le piante GM sono più pericolose… Per quale tipo di OGM… … nella ricerca sulle applicazioni degli OGM? …di quelle ottenute da incroci tradizionali? … ci sarebbe posto nell’agricoltura italiana? Vers. 1_080108 Vers. 1_080108