PIANTE GENETICAMENTE MODIFICATE PIANTE TRANSGENICHE CIBO OGM

la biodisponibilità della provitamina A nel riso dorato

incremento resa agricola

applicazione biotecnologie vegetali

carenza di vitamina A

metodo biolistico

trasformazine dei cloroplasti

la trasformazione mediata da agrobacterium

piante resistenti agli stress ambientali

rimozione dei geni marcatori selezionabili trasposone e ricombinasi microbiche

sistema di selezione

totipotenza

obbiettivi ingegneria genetica delle piante

la rivoluzione agricola

ingegneria genetica delle piante

il miglioramento genetico delle piante

incrocio tra specie diverse

click to edit

tutte le varietà commerciali sono state ottenute attraverso la selezione, incrocio, mutagenesi

piante geneticamente modificate

agrobacterium tumefaciens batterio patogeno delle piante

l'opposizione

Ci sono molti oppositori

dell’applicazioni delle

biotecnologie vegetali

nella produzione alimentare

alle biotecnologie

in agricoltura

è di solito

sentimentale,

dogmatica

ideologica,

e in generale

non scientifica

una pianta

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in cui mediante tecniche

di ingegneria genetica

è stato introdotto

in piccolo frammento

di DNA

proveniente

da stesso organismo

o altri organismi

anche filogeneticamente lontani

l'ingegneria genetica

ci permette isolare

ed ottenere

in provetta

e studiare

vari geni

si usano

vari enzimi

come

ligasi,

DNA polimerasi,

enzimi di restrizioni,

termostabili ,ecc

miglioramento genetico

specie coltivate

si ha ottenimento

di varietà con migliori

caratteristiche di quelle

delle varietà

già sul mercato

e si ha

resistenza

maggiore resa agricola

resistenza

alta qualità

e d erbivori

parassiti

ai patogeni,

agli stress ambientali

(stress idrico,

stress salino,

ecc)

(es. incremento

della capacità fotosintetica)

nutrizionale

utilizzo delle piante

come bio-fabriche

si ha

la produzione di prodotti

chimici

e farmaceutici

(es. vaccini,

anticorpi,

ecc)

insulina,

mutagenesi indotta

da sempre

incrocio controllato

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selezione artificiale

e questi processi

nel 8000 a.c. presente

1800d.c. presente

raggi UV.

raggi X

raggio gamma

sostanze mutagene

1930 presente

l'uomo era selezionatore

ed ora diventa

combinatore

della variabilità

naturale

e creatore di

nuova variabilità

hanno indirizzato

e accellerato

il processo evolutivo

ed ha portato

nel tempo

a profonde differenze

fra le piante

coltivate

e i loro progenitori

sono differenze

che riflettono cambiamenti

nel genoma

abbiamo

la selezione artificiale

di incrocio tra

specie diverse

mutagenesi indotta

un enorme aumento della

produttività agricola

capacità di soddisfare

le sempre maggiori

richieste alimentari

della popolazione mondiale

che è in continuo

aumento

poi il grano duro

pomodoro

da mandarino

e altre piante

incrocio con arancio

abbiamo la clementina

il pompelmo rosa

texas red

ottenuto per irradiazione

il gene codificante

di un enzima

che degrada il pigmento

rosso in un

incolore è stato reso

knock-out

incrocio di ritorno

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gli ibridi ottenuti

vengono incrociati

con il parentale

coltivato più volte

allo scopo di ridurre

la percentuale

e quindi la possibilità

di trasferire

di genoma selvatico

caratteri indesiderati.

l'ingegneria genetica

delle piante

è stata sviluppata

per ottenere

la modificazione genetica

delle piante in maniera

semplice,

e veloce

accurata,

e per mantenere

alta la produzione

agricola

non si poteva più fare

ricorso ai soli incroci

di differenti varietà

è stato necessario lo sviluppo di 3 tecnologie

coltura in vitro

trasformazione genetica

ingegneria genetica

di cellule vegetali

di cellule vegetali

l'interazione con la pianta

la maggior parte

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gallo del colletto

il batterio viene indicato

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o virulento

oncogeno

e questa proprietà

gli è conferita

da un plasmide chiamato

plasmide Ti:

induttore del tumore

ed i promotori

dei geni localizzati

nella regione del T-DNA

(interno cerchio

plasmide Ti 150-200kB)

viene attivato solo

dopo che il T-DNA

è stato inserito

nel genoma

della pianta

per i prodotti di trascrizione

del t-DNA

sono eucarioti

e si è evoluto

un insieme di meccanismi

esclusivo mediante

il quale ciascun ceppo

di A. tumefacines

manipola geneticamente

le cellule vegetali

facendo fabbriche

del composto carbonioso

che esso soltanto

è in grado di consumare

i vettori Ti disarmati (non oncogenici)

non si è ottenuta

era possibile

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e produzione

alcuna produzione

di tumori simili

alla galla del

colletto

ed il tessuto

del callo cresceva

solo in presenza

di fitormoni

la rigenerazione

di piante adulte

e fertili

attraverso l'induzione

ormonale

di opalina

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tecnica dei dischi fogliari

i livelli di espressione:

le foglie posseggono

la procedura

la tecnica

un’elevata capacità

di rigenerazione.

è estremamente veloce

è applicabile

ed è adesso usata

di routine.

ad un’ampia varietà

di dicotiledoni

0.2-2% delle proteine solubili

la base del maggior numero

la totipotenza delle cellule

per totipotenza

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dei sistemi di trasformazione

è la totipotenza .

delle cellule vegetali

si intende la capacità

di una cellula

di dare origine

sotto l'influenza

di opportuni stimoli

chimico-fisici

a tutti i tipi cellulari

possibili

vegetali significa

che tanti tipi

cellulari possono

essere bersaglio

per la trasformazione

genetica delle piante

e che il DNA

estraneo non deve

essere introdotto

nella linea germinale

abbiamo una parte

elevata efficienza

il metodo

si accelerano

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image

di promotore

e gene d'interesse

poi delle particelle

di tungsteno o oro

e in fine il DNA

viene percepito

sulle microparticelle

pattern di integrazione

le particelle ad alta velocità

con uno speciale

dispositivo che

impiega

’aria compressa

o l'elio

la polvere da sparo,

per fornire

la forza propulsiva

genotipo-indipendente

di trasformazione

complesso

Mannosio-6-fosfato--->fruttosio-6-fosfato

Fosfomumenosa isomerasi:

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antibiotici (kanamicina, streptomicina)

erbicidi (Glufosinato, Glifosato)

intermedi metabolici non tossici

il mannosio viene convertito

Fruttosio-6-fosfato,

in mannosio-6 fosfato

che per accumulo

inibisce la glicolisi

che consente al mannosio

di diventare

una fonte di C

attraverso la glicolisi

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sistema di ricombinazione Cre /loxP

sistema di ricombinazione FLP/FRT

sistema di ricombinazione R/RS

dal batteriofago P1.

di Saccharomyces cerevisiae.

di Zygosaccharomyces rouxii

i promoitori per la trasformazione delle piante

tessuto -specifici

inducibili

costitutivi promoters

(promotore 35SCaMV)

il genoma plastide (ptDNA)

perchè il pastide

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circa 10000 copie

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è 120-160 kb

di dimensioni

e contiene circa 130 geni

identiche di DNA plastide

in una singola

foglia cellulare

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alta espressione 5-50%

di proteine solubili totali

contenimento

transgenico-

modalità materna

di ereditarietà dei plastidi

ed esso riduce

la trasmissione transgenica

attraverso il polline

Editing del genoma con nucleasi sito-specifica

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nucleasi a dito di zinco

nucleasi TALEN

nucleasi CRISPR

piante OGM che producono insetti

le tossine di bacillus thurigiensis

non c'è bisogno

sono considerati

Bacillus thuringiensis (Bt)

l’infestazione

queste tossine

di colture di cereali

è uno dei maggiori problemi

dell’agricoltura

è un microrganismo

del suolo

che costituisce una ricca

fonte di proteine insetticide

di spruzzare spesso le piante

con pesticidi chimici

costosi

e pericolosi.

hanno attività specifiche

contro le specie

di insetti dell'ordine

lepidotteri

che sono maggiori

i problemi sulle culture

di cereali

nei paesi sviluppati

e in via di sviluppo

un buon modo sicuro

per combattere

l'insetto parassita

perchè non lo fanno

persistere nell'ambiente

e non danneggiano

i mammiferi

piante resistenti ad erbicidi

inibisce un'enzima

è una sovra-expesssione

il glifosfato

è un erbicida

ad ampio spettro

che partecipa

nella via biosintetica

di amminoacidi aromatici

(EPSP sintasi)

del gene che

codifica per

l'EPSP sintasi

piante transgeniche di papaia resistenti ai virus

dalla separazione

alla realtà per

il controllo

del papaia ringsport virus

nelle isole di Hawaii

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1) non infetta

2) infetta

il metodo applicato

sfrutta

e potenzia

un meccanismo

di difesa endogena

delle piante

nei confronti dei patogeni

e questa strategia

può contribuire

a mantenere la biodiversità

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stress da alte o basse T°

stress salino,

deidratazione

la fragola antigelo

un gene prelevato

il gene codificata

dal pesce artico

ed inserito

in fragole

e patate

conferisce resistenza

al freddo

e permette la coltivazione

di queste piante

a bassissime T°

per una glicoproteina

antigelo

il pagetopsis macropterus

ha la capacità di biosintetizzare

composti che messi

in circolo nel sangue

e nei fluidi corporei

agiscono da antigelo

poi vi sono

le pianate tolleranti

ai metalli pesanti

fitorimediazione

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sono piante in grado

di assorbire

sequestrare

e/o degradare

contaminanti ambientali

e si ha anche

la riduzione

dell'inquinamento ambientale

piante con migliore

capacità fotosintetica

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piante con

più alta qualità nutrizionale

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il riso dorato

è una pianta OGM

con alto contenuto

di pro-vitamina A

è un progetto umanitario

una carenza

la vitamina A

la vitamina A

il β-carotene

retinolo

e da prodotti

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è essenziale

la risposta immunitaria,

la crescita

per la vista,

la crescita ossea,

delle cellule epiteliali,

ecc

di vitamina A

può causare

e indebolimento

del sistema immunitario

una crescita limitata

del corpo,

cecità,

aumentando così la mortalità.

è presente

nei prodotti alimentari

derivati da animali,

come il fegato,

uova

e pesce

alimentari derivati

da piante

principalmente

frutta

e verdura

con colore

o verde scuro

arancione,

giallo,

hanno la vitamina A

in forma di

provitamina A

(β-carotene)

che fa parte del

gruppo dei carotenoidi

viene prodotto

nelle foglie di riso

ma tuttavia

la sua biosintesi

diminuisce durante

lo sviluppo della pianta

i chicchi di riso

non ci sono

la parte commestibile

vengono consumati

dopo un trattamento

per rimuovere

lo strato aleuronico

(ricco in lipidi)

che può diventare rancido

durante la conservazione.

del chicco di riso

(endosperma),

che è composto

e proteine,

di amido

ma manca

di vari nutrienti

essenziali.

varietà naturali di riso

ricche di provitamina A

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conversione

stabbilità

assorbimento

100 g di riso crudo

fornisce 500–800 µg

vitamina A

che rappresenta il 55–100%

del nostro fabbisogno giornaliero

la sicurezza del riso dorato

i monitoraggi fatti

non hanno rilevato

nessun effetto negativo

(reazioni allergiche

o disturbi gastrointestinali)

dopo il consumo

del riso dorato

e abbiamo

disponibilità del riso dorato

avvio di programmi

che i diritti commerciali

sono stati trasferiti

a sybgenta

la quale ha ricevuto

l'obbligo di sostenere

la visione umanitaria

e di non profitto

degli inventori

nei paesi

in via di sviluppo

a costo zero.

di trasferimento tecnologico

del riso dorato

nei paesi

in via di sviluppo

per ottenere

varietà locali di riso

arricchite

di provitamina A

il riso dorato combinato con caratteristiche nutrizionali aggiuntive vitamina E, ferro

e quindi

si sviluppa un nuovo

tipo di

rivoluzione verde

in cui sarà affrontato

il problema

della capacità nutrizionale

degli alimenti

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inattivazione di allergie e tossine nelle piante

pomodori con più alto contenuto di antocianine

i pomodori viola

e le antocianine

si trovano nei fiori

e nei frutti di

molte piante superiori

e danno il colore

ai fiori di

molte piante,

uva,

mirtilli,

fragole,

e alle verdure

cavolo rosso,

cipolla rossa

e le antocianine

hanno proprietà

antiossidanti

si ha l'interruzione

e la riduzione

della biosintesi

delle tossine

nelle piante

del contenuto di

allergeni vegetali

(allergene di soia P34,

proteina di mela Mald1)

Generazione di patate senza α solanina

cereali con ridotta quantità glutine

PIANTE COME BIOREATTORI
Agricoltura molecolare

prodotti farmaceutici

prodotti chimici

proteine umane per la terapia e diagnosi

anticorpi

vaccini

insulina

vaccini commestibili

alcaloidi

plastica biodegradabile

olio vegetale

etanolo come biocarburante

per usi industriali

le piante

sono considerate

un sistema di produzione ideale

Ciò è dovuto a:

gli alti livelli

-i bassi costi

-l'alta qualità del prodotto

per le proteine umane

diagnostiche

o terapeutiche

necessarie

in grandi quantità

di espressione

e l'alta velocità

di elevata quantità

di produzione

di biomassa

considerazioni su sicurezza delle piante OGM

considerazione su sicurezza salute umana

i numerosi studi

i diversi organismi GM

che sono stati fatti

per valutare la sicurezza

degli alimenti

contenenti OGM

sono giunti alla

conclusione che:

i cibi GM sono

sicuri almeno quanto

i non GM

includono diversi geni

inseriti in

modi diversi

e ciò significa

che i singoli alimenti GM

e la loro sicurezza

dovrebbero essere

valutati

caso per caso

in quanto non vi è

un rischio generalizzato

protezione allergenica degli OGM

il gibbo GM è privo di micotossine

e molti cereali

se un prodotto genico

vi sono sufficienti

informazioni sulle allergie

alimentari per

prevedere se

un nuovo prodotto

genetico

è allergenico

è già un allergene

rimarrà un allergene

quando espresso

nelle piante

trangeniche

e noci

sono spesso contaminati

da micotossine

composti tossici

che sono prodotti

da funghi che vengono

trasmessi nelle piante

dagli insetti

il mais Bt

mostra una riduzione

dei livelli di microtossine

il trasferimento orizzontale dei geni di resistenza agli antibiotici nei microbi

dissimilarità

uso di marcatori

non si hanno dati

sono state adottate

che suggeriscono che

i geni di resistenza

agli antibiotici

possono spostarsi intatti

da una pianta

ai microbi,

come quelli che

si trovano

nell'intestino umano

tra geni batterici

e geni delle piante

tecnologie per rimuovere

i geni di resistenza

agli antibiotici

dopo la trasformazione

delle piante

di selezione

non bassati

sulla resistenza

agli antibiotici

considerazioni sulla biosicurezza ambientale

effetti secondari

(non-target)

delle piante Bt

l'impatto del polline

dispersione del transgene mediante il polline

rilevamento OGM negli alimenti

e uso di culture Bt

e qualsiasi approccio

di mais Bt

degli attuali ibridi

commerciali

sulle popolazioni

di farfalle monarca

è trascurabile

di gestione del parassiti

può avere

un effetto collaterale

comporta

una riduzione annuale

dell'uso di

insetticidi sintetici

principalmente ad

ampio spettro

che possono colpire

organismi

non bersaglio

e potenzialmente comportare

un rischio per

l'ambiente

e la salute umana

vi sono 4 fattiri

che determinano la probabilità

e la conseguenza

del flusso genico:

la sincronia

e l'ecologia delle

la distanza

la compatibilità sessuale

del movimento del polline

dal raccolto GM

della fioritura

tra la coltura OGM

e la specie riceventi

il polline

tra le culture GM

e la specie ricevente

specie riceventi

e la natura

dek nuovo gene

per ridurre al minimo

la possibilità di flusso

del transgene

sono state applicate

diverse strategie

di confinamento

impatto su ambiente e la salute umana delle piante OGM

nonostante le rigorose

tuttavia

la tecnologia GE

è molto più precisa

e prevedibile

di qualsiasi altra tecnologia

tradizionale

indagini condotte

su oltre 2 decenni

di uso commerciale

di piante GM

non è stato rilevato

alcun rischio

ambientale

o sanitario

non possiamo escludere

alcun rischio

in quanto

vi sono rischi

in qualsiasi tecnologia

circa il 65%

aggiungendo terminatori NOS

rilevamento,

delle colture alimentari

utilizza promotore 35S

in grado di rilevare circa l'80%

di OGM