La capacità di stampare il DNA mitocondriale delle piante può migliorare la sicurezza della filiera alimentare

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DNA mitocondriale e sicurezza alimentareSe il DNA del nucleo cellulare è stato stampato per la prima volta negli anni ’70 del secolo scorso, il DNA dei cloroplasti nel 1988, il DNA mitocondriale animale nel 2008, ad oggi nessuno è ancora riuscito a stampare il DNA mitocondriale delle piante.

Alcuni ricercatori giapponesi sono impegnati in tal senso e vorrebbero usare queste tecniche per ovviare all’attuale carenza di diversità di DNA mitocondriale dei raccolti.

Questo fattore costituisce un rilevante punto di debolezza nella filiera alimentare. I mitocondri hanno un proprio DNA, diverso dal DNA cellulare principale posto nel nucleo.

Il DNA nucleare è il materiale genetico a doppia elica, ereditato da entrambe i genitori. Il genoma mitocondriale è invece circolare, contiene meno geni ed è principalmente di origine materna. Il DNA mitocondriale animale è una molecola piccola, contenuta in una unica struttura circolare ed è costante per le diverse specie.

Il DNA mitocondriale vegetale è molto più grande di quello animale, ha una struttura più complessa, talvolta i geni sono doppi ed il loro meccanismo di espressione non è del tutto noto. E’ stato invece appurato che alcuni mitocondri, privi di genoma, si fondono con altri, si scambiano il contenuto proteico e si separano di nuovo.

Per provare a manipolare il genoma mitocondriale vegetale i ricercatori hanno lavorato sui sistemi di sterilità citoplasmatica maschile di riso e colza.

Ricerche precedenti avevano suggerito che in entrambe le piante, la ragione di tale sterilità era un solo gene comparso non per via evolutiva. I ricercatori giapponesi hanno adottato la tecnica mitoTALENS che utilizza una sola proteina per localizzare il genoma mitocondriale, tagliare il DNA in corrispondenza del gene desiderato e cancellarlo.

In alcuni casi la cancellazione di un gene crea problemi alla cellula, ma la cancellazione del gene della sterilità di colza e riso è privo di conseguenze se non il ripristino della fertilità della pianta. Con la tecnica mitoTALENS i ricercatori hanno messo a punto 4 nuove linee di riso e tre nuove linee di colza.

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