Si può accoppiare un topo con un pomodoro, o una sogliola con una fragola? No, non è possibile. La fecondazione, in natura, avviene sempre tra due organismi (una femmina e un maschio) appartenenti alla stessa specie.
E’ per questo motivo che la gamma di combinazioni genetiche possibili all’interno di ogni specie è limitata, come è limitata la gamma delle caratteristiche che ogni specie potrà mai esprimere naturalmente. Oggi alcune tecniche di ingegneria genetica permettono però di isolare un gene di una certa specie e inserirlo nel Dna di un’altra. In questo modo è diventato possibile creare individui che possiedono geni di specie anche molto lontane nell’albero filogenetico, e dunque caratteristiche che mai avrebbero potuto sviluppare naturalmente. Sono gli organismi geneticamente modificati.
Batteri, animali, piante, creati con diverse finalità: produrre “naturalmente” su scala industriale sostanze utili in farmacologia, avere organi da trapianto da animali modificati immunologicamente, in modo che i loro organi non provochino reazioni di rigetto, rendere più produttiva o resistente alle malattie una pianta alimentare. Ma come si ottiene un organismo transgenico?
1. Un particolare gene, reputato interessante per le proprietà della proteina che sintetizza, viene isolato all’interno del genoma di un certo organismo.
2. Il segmento di Dna dove si trova quel gene viene tagliato grazie a un particolare enzima, detto di restrizione. Questo enzima è in grado di riconoscere specifiche sequenze di basi lungo il filamento di Dna, e di “tagliare” esattamente in corrispondenza di queste sequenze.
3. Il segmento di Dna tagliato viene inserito nel genoma dell’organismo che si intende modificare, con tecnologie diverse a seconda che si tratti di un batterio, di una pianta o di un animale.
4. Se l’operazione riesce, il gene esogeno viene incorporato nel Dna dell’ospite, che da quel momento comincerà a produrre la proteina desiderata.
Come si modificano geneticamente i batteri
Il vettore adatto per trasportare un gene selezionato in un batterio è di solito il plasmide, un particolare filamento di Dna ad “anello” presente nelle cellule batteriche. I plasmidi vengono estratti dal batterio e tagliati in punti particolari dagli enzimi di restrizione. Nella zona del taglio si inserisce il gene estraneo, e il plasmide così ricomposto viene reinserito nel batterio, dove si replica ed esprime il nuovo messaggio.
Come si modificano geneticamente le piante
Per le piante dicotiledoni (leguminose, ortaggi, alberi da frutto), il vettore più usato è l’Agrobacterium tumefaciens, un batterio che viene modificato con l’inserimento del gene esogeno. Frammenti del tessuto della pianta vengono “infettati” con questo batterio, che ha la capacità di produrre dei piccoli tumori sulla superficie del tessuto vegetale. Queste escrescenze, dette calli, contengono le cellule infettate, modificate con il gene estraneo. Da queste germogliano le nuove piantine transgeniche.
Come si modificano geneticamente gli animali
I ricercatori hanno messo a punto diverse tecniche: una delle più diffuse consiste nell’inserire il gene estraneo direttamente nell’uovo fecondato. Da questo si svilupperà un organismo con il patrimonio genetico modificato.
Un metodo alternativo, sperimentato sui maiali, consiste nel fecondare la cellula uovo con spermatozoi che hanno già incorporato il Dna estraneo. Questo avviene attraverso diverse fasi:Gli spermatozoi di maiale, prelevati come si fa normalmente nelle aziende zootecniche per l’inseminazione artificiale, vengono separati dal liquido seminale. Una volta “lavati” vengono immersi in una soluzione contenente i frammenti di Dna con il gene interessante. Poiché gli spermatozoi hanno la capacità di inglobare naturalmente il Dna esogeno, l’inserimento del gene nel Dna dello spermatozoo avviene in modo spontaneo. A questo punto si può procedere all’inseminazione artificiale, con le tecniche tradizionalmente usate in zootecnia.
