Parte 1 154 Biologia applicata, Biotecnologie, Agroambiente MINORI RISCHI PER L AMBIENTE E/O MINORI COSTI Il tentativo di rendere le piante resistenti a ogni forma di aggressione, se da un lato consente forse di ridurre i costi e i pericoli dell indiscriminato uso di prodotti fitosanitari, non può non porre interrogativi sulla possibilità di introdurre nell ambiente forme di vita diverse da quelle naturali. Piante transgeniche resistenti alle malattie virali, batteriche e fungine: ogni anno una grande quantità dei prodotti agricoli viene persa a causa di attacchi di virus, batteri e funghi. Utilizzando l ingegneria genetica si cerca di introdurre nelle piante geni che codificano per proteine in grado di interferire con la penetrazione dei patogeni o di degradare eventuali tossine prodotte da questi. Per combattere gli attacchi virali sono state prodotte piante di patata, melone, riso e tabacco che resistono a specifici virus come il virus del mosaico del tabacco, il virus X e il virus Y della patata, il virus alfa-alfa, ecc. [ 63 ]. Anche nei confronti di batteriosi o di malattie fungine, gli studi sono stati coronati da successo; ad esempio, nella pianta del tabacco sono stati individuati geni che codificano l enzima acetiltransferasi capace di degradare la tossina prodotta dal batterio Pseudomonas syringae. Piante transgeniche resistenti agli insetti nocivi: per la difesa dagli insetti nocivi, senza ricorrere alle pericolose sostanze di sintesi finora utilizzate, l attenzione è stata rivolta alle proprietà del Bacillus thuringiensis (Bt) in grado di produrre una proteina (Cry protein) tossica per gli insetti, ma non per i vertebrati. Sono state prodotte piante come mais Bt, soia Bt, patata Bt, ecc., contenenti il gene del Bacillus thuringiensis, capace di secernere nelle cellule vegetali la tossina in forma inattiva. Quando l insetto morde la foglia, gli enzimi digestivi modificano la forma inattiva in tossica e l insetto muore. Negli ultimi anni, i bioinsetticidi a base di Bacillus thuringiensis sono stati utilizzati soprattutto in agricoltura biologica perché privi di effetti secondari negativi sugli animali e sull ambiente [ 64 ]. Esistono diversi geni Bt in grado di sintetizzare diverse proteine insetticide e con diversi meccanismi di azione legati al diverso gene promotore (promoter) responsabile della produzione della proteina insetticida. Esiste ancora un pericolo: selezionare insetti resistenti o almeno più tolleranti alle proteine Bt tossiche prodotte dalla pianta. Per ritardare il verificarsi di fenomeni di adattamento è stato suggerito di creare zone rifugio di mais normale nello stesso appezzamento o in campi adiacenti al mais Bt in cui gli insetti possono liberamente incrociarsi. Resistenza agli erbicidi: le erbe infestanti, crescendo fra le piante di coltura, riducono l entità del raccolto; per questo motivo vengono distribuite nel terreno grandi quantità di erbicidi che, agendo in modo da alterare processi fisiologici come la fotosintesi e la sintesi proteica, possono danneggiare anche le piante agricole. La resistenza agli erbicidi è stata indotta inserendo nella pianta copie modificate dei geni, sempre di origine vegetale, il cui prodotto è il bersaglio dell azione dell erbicida. FOCUS 64 Cristalli di intrusione di Bacillus thuringiensis. 63 Partendo da piante di tabacco, geneticamente modificato in laboratorio, è stato recentemente ottenuto un anticorpo utilizzabile per rallentare l azione del virus dell Aids. Le ricerche si sono rivelate molto efficaci per produrre a basso costo biofarmaci che hanno consentito di avviare la sperimentazione. GLOSSARY Ingegneria genetica Genetic engineering Gene promotore Promoter gene 0110.Parte1_Cap_04.indd 154 BIOREATTORI PER PRODURRE SOSTANZE TERAPEUTICHE Microrganismi, animali e piante sono utilizzati come bioreattori per la produzione di sostanze ad uso terapeutico. Le piante sono le più promettenti perché rispetto ai microrganismi hanno un sistema di sintesi delle proteine più simile a quello dei mammiferi e rispetto agli animali non ospitano virus che potrebbero divenire dannosi per l uomo. Inoltre, una volta ottenuta la prima pianta transgenica è possibile seminarne anche interi campi ottenendo una produzione pressoché illimitata che non si ottiene coi fermentatori batterici o a cellule di mammifero le cui dimensioni sono circoscritte. Anche i costi di mantenimento risultano di molto inferiori a quelli dei fermentatori per microrganismi o degli animali transgenici. L utilizzo delle piante come bioreattori per la produzione di molecole e proteine ricombinanti d interesse farmaceutico per la salute umana è chiamato Plant Molecular Pharming , che signi ca Agricoltura Farmaco-Molecolare ed è parte della cosiddetta Red Biotechnology . 26/02/21 17:03