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26 Ottobre 2022
15:19

Cosa sono gli OGM e come si ottengono gli organismi geneticamente modificati

Cosa sono gli organismi geneticamente modificati? Come si ottengono e quali sono i più diffusi?

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Cosa sono gli OGM e come si ottengono gli organismi geneticamente modificati
ogm vegetali

Un organismo geneticamente modificato, nel linguaggio comune, è un qualunque organismo che ha integrato nel suo genoma un frammento di DNA estraneo tramite tecniche di laboratorio operate dall'uomo. In questo modo un OGM acquisisce capacità diverse rispetto alla norma.
Nella definizione completa di OGM rientrano anche gli organismi che hanno modificato il proprio DNA tramite tecniche di selezione artificiale e miglioramento genetico operato tramite mutazioni e selezione da parte dell'uomo,  ma in questo articolo ci concentreremo sugli OGM per antonomasia, quelli ottenuti tramite l'ingegneria genetica e che contengono del DNA estraneo.

Cosa è un organismo geneticamente modificato

Ogni molecola creata da un organismo è "scritta" in un libro di istruzioni chiamato gene, fatto di DNA.
Tanto per fare qualche esempio, la molecola che conferisce resistenza al freddo, alla siccità ma anche l'insulina, alcuni antibiotici e antitumorali hanno tutte il proprio libretto di istruzioni necessario per generarle, che chiamiamo gene.
Immaginate di possedere una libreria con tutti i geni esistenti, i libretti di istruzioni che gli esseri viventi hanno ottenuto tramite l'evoluzione nel corso di miliardi di anni… Sarebbe un sogno per molti medici, biologi e biotecnologi poterla sfruttare per fare ricerca e continuare a trovare soluzioni sempre più efficaci per affrontare le sfide in campo medico, sanitario e conservativo!

In realtà una libreria del genere attualmente esiste, ma è incompleta. Ogni giorno vengono continuamente mappati e catalogati i geni di moltissime specie (tra cui quelli umani, argomento che abbiamo approfondito in un articolo sulla mappa del genoma umano) ma la mole di dati è enorme e moltissimi manuali sono ancora tutti da scoprire. Tutti questi manuali sono pubblici e visionabili in banche dati on-line tra cui GenBank, che permettendo la condivisione dei dati in modalità di il libero accesso.

libreria

Infine immaginate di poter prendere quella specifica istruzione che vi serve e di poterla immettere nell'organismo che desiderate, conferendogli una determinata capacità: ecco, in definitiva, questo è un OGM, un organismo geneticamente diverso "dall'originale".
Detta così potrebbe sembrare un gioco da ragazzi…che sarà mai fare un taglia e incolla? In realtà lavorare con il DNA non è mai semplice e i problemi a livello pratico sono molteplici.
Primo fra tutti: come inserisco il gene dentro le cellule del mio organismo ?

Tecniche di trasformazione genetica

Trasformare geneticamente un organismo pluricellulare è qualcosa di molto complicato, di certo molto più complicato che trasformare una singola cellula e poi rigenerare l'intero organismo. E lavorare con gli animali richiede processi ancora più intricati che necessitano di qualche accortezza in più, dato che questi organismi hanno modalità e tempi di rigenerazione ben più complessi dei vegetali, ad esempio.

ogm piante

Ma come inserire il nostro gene all'interno della cellula? Vediamo brevemente i principali metodi utilizzati in ingegneria genetica:

  • Elettroporazione: questa tecnica prevede di applicare un campo elettrico alle cellule in presenza del gene da inserire. Usando appropriate scariche elettriche vengono aperti dei pori sulle membrane delle cellule senza però danneggiarle, permettendo l'ingresso del DNA esogeno;
  • Trasduzione: in questa tecnica si sfrutta la naturale capacità dei virus di veicolare il proprio DNA all'interno delle cellule ospiti. Modificando le informazioni del virus lo si può sfruttare per traghettare il gene desiderato fino all'interno del nucleo della cellula, sede nella quale l'informazione verrà avviata al processo di produzione effettiva che da DNA, l'istruzione, porterà a formare la proteina, la parte che opererà nell'organismo;
  • Trasformazione: similmente alla trasduzione, questa tecnica sfrutta altri organismi come traghetto cellulare per il gene che si vuole inserire, in questo caso i batteri;
  • Biobalistica: questa tecnica utilizza delle microsfere di materiale inerte ricoperte del gene da inserire che vengono letteralmente sparate contro le cellule con l'intento di centrarne il nucleo senza distruggerle;
  • CRISPR/Cas9: questa tecnica è una tra le più rivoluzionarie ad oggi e permette di attuare un vero taglia/copia/incolla molecolare grazie a speciali "forbici molecolari" chiamate endonucleasi.

I principali OGM nel mondo

Gli organismi geneticamente modificati trovano applicazioni in moltissimi campi: industriale, ricerca, agricoltura, medicina ed energia.
A livello commerciale i principali organismi geneticamente modificati sono le piante: circa 525 trasformazioni transgeniche in 32 colture diverse sono state approvate per la coltivazione in diverse parti del mondo.
La legislazione varia da Paese a Paese, ci sono alcune nazioni che sono più permissive di altre basandosi sul principio di sostanziale equivalenza (che semplificato dice che una mela è una mela, indipendentemente dalle tecniche di modifica genetica che ha subito). In Europa la legislazione è più rigida avvalendosi del principio di precauzione: fino a ché non è dimostrato che quell'organismo non è dannoso si decide di non renderlo disponibile fino all'ottenimento di ulteriori informazioni.

Bibliografia
Kumar, Krishan, et al. "Genetically modified crops: current status and future prospects." Planta 251.4 (2020): 1-27

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