Geni a trasferimento mirato

Tutti i segreti del genome editing, biotecnologia di seconda generazione


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Modificare, eliminare, sostituire o inserire, in maniera mirata, specifiche sequenze genomiche (geni) d’interesse. Si chiama Genome editing ed è la frontiera più avanzata delle tecnologie che migliorano il grado di precisione degli interventi biotecnologici.

Fa parte delle cosiddette biotecnologie di seconda generazione basate sullo studio dei genomi per lo sviluppo e l’applicazione al miglioramento genetico delle piante d’interesse agrario. In un precedente articolo (v. Terra e Vita 21) sono state discusse le opportunità oggi disponibili per il trasferimento, nelle varietà coltivate, di geni da specie sessualmente compatibili (Cisgenesi/Intragenesi).

Tagliare il dna

Il “Genome editing” (modificazione, correzione del genoma, il corredo genetico di ogni organismo vivente) include l’insieme di quelle tecniche basate sull’induzione di tagli nel doppio filamento di DNA, che vengono poi “riparati” con due processi alternativi: a) il Nonhomologous end-joining (NHEJ) o b) l’Homology-directed repair (HDR). I due processi di “riparazione” hanno effetti, e, quindi, utilizzazioni differenti (Puchta and Fauser 2014; Rinaldo and Ayliffe 2015).

Vari laboratori di ricerca nel mondo stanno lavorando per migliorare l’efficienza e la precisione delle tecnologie succitate (Fichtner et al. 2014). Diversi risultati sono stati già ottenuti non solo in piante modello, ma anche in diverse specie d’interesse agrario, come riso, grano, mais, patata ed altre (Tabella 1) per quanto riguarda la resistenza ai patogeni e la qualità dei prodotti (Brooks et al. 2014; Char et al. 2015; Clasen et al. 2015; Lor et al. 2014; Nicolia et al. 2015; Osakabe and Osakabe 2014; Rinaldo and Ayliffe 2015; Shan et al. 2015). Gli approcci di Genome editing sono stati impiegati non solo per indurre mutazioni e inattivare geni pre-selezionati, ma, in mais e riso, anche per sostituire un intero gene endogeno o correggere in maniera mirata la sequenza di un gene.

Tutti i dettagli su Terra e Vita 22/2015

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