Ogm low-tech?

Quando mangiate una ciliegia, o qualsiasi altro frutto, è quasi certo che provenga da un innesto: il ramo che ha prodotto i fiori (e quindi i frutti) è stato “saldato” a un’altro individuo (il portainnesto) a cui appartengono il fusto e le radici, che potrebbe appartenere anche a una specie diversa. Ora una nuova ricerca ci rivela che, attraverso l’innesto, possono avvenire modificazioni degne della moderna ingegneria genetica.

Una confine molto trafficato

Da qualche tempo gli scienziati stanno scoprendo che nel punto in cui le piante vengono artificialmente congiunte, avvengono degli scambi in grado di modificare il patrimonio genetico originale. Come spiega New Scientist, nel 2009 si è scoperto che i cloroplasti, organelli fotosintetici dotati di un proprio genoma, possono attraversare il punto di innesto ed entrare a far parte di cellule diverse dalla specie originaria. Nel 2014 è stato invece dimostrato che anche il genoma nucleare può viaggiare da innesto a portainnesto (e viceversa): questo trasferimento orizzontale è in grado di creare ibridi allopoliploidi, cioè dotati di cellule con corredi cromosomici di specie diverse. Alcuni di questi individui ibridi sono anche in grado di riprodursi sessualmente, e verosimilmente hanno dato origine a nuove specie. Ora una nuova ricerca guidata botanici e microbiologi della State University of New Jersey ha ora dimostrato quello che da tempo si sospettava: anche i mitocondri, le centrali energetiche delle cellule eucariote, dotate come i cloroplasti di un proprio genoma, viaggiano tra cellule di specie diverse grazie all’innesto.

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Illustrazione che mostra tre diversi tipi di innesto (Immagine: Wikimedia Commons)

 

Un innesto che ripristina la fertilità

La scoperta è avvenuta per caso, o quasi: gli scienziati stavano infatti studiando il trasferimento, attraverso l’innesto, dei cloroplasti e per questo utilizzavano una particolare varietà di Nicotiana tabacum a cui è stato sostituito il citoplasma con quello di un’altra specie piuttosto diversa, Nicotiana undulata. Innestando queste piante di N. tabacum su Nicotiana sylvestris (uno dei parenti della cultivar) i ricercatori si aspettavano di identificare facilmente i cloroplasti donati, ma notarono anche che alcune delle piante sviluppavano dei fiori inaspettati. A causa del citoplasma estraneo, privo dei giusti mitocondri, questi esemplari di N. tabacum dovrebbero produrre fiori sterili, dove le antere sono sostituite da petali, eppure erano sbocciati anche dei fiori perfettamente normali. I ricercatori hanno subito pensato che, oltre ai cloroplasti, anche i mitocondri avessero viaggiato da N. sylvestris verso N. tabacum, ripristinando la normale morfologia del fiore e quindi la sua fertilità, e le analisi genetiche hanno confermato l’ipotesi.

 

Un problema di definizione?

L’innesto non è generalmente classificato tra le biotecnologie, il suo utilizzo precede infatti le nostre attuali conoscenze sul DNA e può avvenire anche senza l’intervento dell’uomo (per esempio, quando i rami di individiui diversi vengono a contatto). Ma se, come è probabile, questi scambi di genomi (nucleare, dei cloroplasti e dei mitocondri) avvengono negli innesti da cui provengono i nostri frutti, vuol dire che è millenni che mangiamo ogm low-tech? Tutto dipende da quale definizione vogliamo adottare. In genere un organismo geneticamente modificato è un essere vivente a cui l’uomo ha modificato il DNA, ma da molti decenni si usano anche le radiazioni per indurre mutazioni genetiche da cui partire per selezionare nuove varietà, eppure queste non sono considerate ogm. Anche l’allevamento selettivo, che risale all’alba dell’agricoltura, non fa altro che cambiare il DNA nel corso delle generazioni. Lo spartiacque tra ogm e non ogm potrebbe essere considerato l’impiego di alcune biotecnologie, come le tecnologie del DNA ricombinante, che consentono di trasferire precise sequenze di DNA di un organismo nelle cellule di un altro. Ma recentemente si è scoperto che, anche senza entrare in laboratorio, l’azione di certi batteri può portare a risultati analoghi.

Immagine in apertura e immagine box: da Jean-François Millet [Public domain], via Wikimedia Commons

Per la lezione

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