Applicazioni dell`ingegneria genetica

Applicazioni dell’ingegneria
genetica
Sviluppo della produttività in
agricoltura
•Miglioramento produttività
•Miglioramento di varietà ibride attraverso la
maschio-sterilità
•Resistenza all’ambiente
•Espansione della disponibilità degli alimenti
•Abbassamento taglia
•Portainnesti nanificanti (melo, pero)
•Creazione di varietà adatte alla meccanizzazione
(fagiolino, pisello)
•Sapore diverso (uva, fruttiferi)
•Diversa composizione olio (girasole)
•Maggiore resistenza a freddo e salinità
Le biotecnologie hanno permesso
di:
Migliorare i processi produttivi
 Ridurre i costi
 Aumentare la qualità delle produzioni
 Diminuire i danni all’ambiente

Difesa dalle piante infestanti
Gli stress biotici e abiotici causano una
perdita del 50-82% del raccolto
 Le piante GM sono più resistenti ai
diserbanti quindi :
possono essere usati diserbanti efficaci
in post emergenza
con meno costi
meno inquinamento

Che cos’hanno di diverso le PGM?
Assorbono poco erbicida
 Aumentano la produzione del metabolita
bersaglio
 Modificano le struttura del metabolita
bersaglio
 Degradano velocemente la molecola
dell’erbicida

Difesa dagli insetti
Tossina Bt da Bacillus thuringensis
Causa pori nel tessuto intestinale
dell’insetto
oppure
Agisce sull’espressione degli inibitori che
interferiscono con la digestione
dell’insetto

Difesa dai virus
Si clonano sequenze di virus che codificano
per il capside virale che verranno inserite
in DNA della pianta con conseguente:
 minore suscettibilità
 sintomi attenuati
Danni da funghi e batteri
Non c’è un prodotto valido in commercio
Si cerca di far sviluppare alla pianta necrosi
attorno al punto di attacco
• La resistenza che si ottiene generalmente è
limitata ad un patogeno
• Alcune piante PRR (pattern recognition
receptor) hanno capacità di rispondere alle
patologie e iniziare una riposta di difesa
• Si cerca quindi di usare tali geni in altre
piante
•
•
Tolleranza a stress
Le piante resistenti a stress ambientali
producono composti osmoprotettivi
Osmoliti: zuccheri, alcol, AA, … che
aumentano il potere osmotico di
conseguenza l’ingresso di acqua.
Ciò conferisce maggiore resistenza a secco,
freddo, salinità elevata
Eccesso di Na nel terreno
Danni da freddo
Miglioramento qualitativo e
nutrizionale 1
•
•
•
•
•
Aumento del contenuto dei nutrienti (mais,
colza, soia, riso)
Biofortificazione: piante con più nutrienti
biodisponibili nelle parti commestibili (Zn,
Fe)
Eliminazione allergeni
Colori diversi nei fiori
Ritardo nella sovra maturazione (pomodoro)
Miglioramento qualitativo e
nutrizionale 2
Frutta e ortaggi apireni
 Regolazione fertilità per produrre ibridi

Produzione di metaboliti secondari
nelle piante 1

•
Biofarmaci:
Uso di piante come BIOREATTORI per
ottenere vaccini, antibiotici, insulina,
collagene
Alimenti nutraceutici:
nutrizionale + farmaceutico (pomodoro
nero che ha licopene e antociani, tipici
antiossidanti dei frutti rossi)
Chimica verde:
progettazione di prodotti o processi chimici
che riducono le sostanze nocive.
Uso di biomasse come materie prime e
processi biotecnologici di sintesi come in
natura
• Detersivi
• Amido, olio, gomme
• Biocarburanti (di 1^ e 2^ generazione)
• Plastiche biodegradabili
• Pellet
Dibattito:
Contro (paure)
•
•
•
•
•
Acquisizione di geni della resistenza agli
antibiotici da parte di patogeni
Assimilazione di tossine/allergeni con
alimenti
Danni all’ambiente per possibile diffusione
di superinfestanti
Perdita di biodiversità
Multinazionali
Dibattito:
Pro: già visti in precedenza
Tutti gli alimenti sono sottoposti a
controlli severissimi