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PGM: Piante Geneticamente Modificate, se pensavate fosse facile

    Classicamente, si tratta di inserire un gene (esogeno si dice) che nelle nostre speranze dovrebbe conferire alla pianta una caratteristica utile. In senso lato, si tratta di ottenere un organismo che integri stabilmente nel genoma un frammento esogeno di DNA. Questo potrebbe essere un gene che produrrà una qualche proteina, oppure una sequenza che "spegne" (gli scienziati dicono "silenzia") uno o più geni della pianta, o dei virus che la attaccano.
    Ora, abbiamo una pianta da migliorare, ed una sequenza di DNA che potrebbe farlo. Per prima cosa bisogna far venire a contatto il pezzetto di DNA con il genoma della pianta. Per farlo esistono due metodi principali.
Uno pittoresco è il metodo Biolistico. Esatto: una fusione tra "bio-", come vita, e "balistico", come artiglieria. In parole povere, si ricoprono opportunamente dei microproiettili col DNA che vogliamo trasferire, e si sparano attraverso le cellule della pianta. Le prime volte si usava proprio una pistola, poi si sono messi a punto sistemi a gas compresso. Ad ogni modo, i microproiettili attraversano le cellule vegetali e le uccidono. Ma niente paura, quelle colpite di striscio, si ritrovano con una ferita non troppo seria e del DNA che prima non avevano. Questo, con una certa probabilità, può andare ad inserirsi nel genoma della cellula, od in quello dei suoi organelli (i cloroplasti ad esempio).
    Un altro metodo più fine ma altrettanto pittoresco è quello di appoggiarsi ad un'impresa specializzata: il batterio Agrobacterium tumefaciens. Il nome è poco appetibile, si capisce subito che ha una reputazione un po' torbida, infatti è un patogeno delle piante. Dato il suo livello di professionalità, chiudiamo un occhio e gli affidiamo comunque il lavoro. Questo biotecnologo veterano operava già quando credevamo che la terra fosse piatta. Per lavoro, trasferisce alcuni geni nelle cellule della pianta malcapitata, i quali, grazie a delle sequenze particolari affinate in millenni di pratica, si integrano senza colpo ferire nel genoma. Le cellule trasformate (che hanno acquisito DNA esogeno, sempre secondo gli scienziati) con quella manciata di geni batterici perdono la regolazione e crescono a dismisura, producendo nel contempo delle sostanze che il batterio assorbe e metabolizza facilmente. Risultato: un piccolo tumore di cellule vegetali alla base della pianta nel quale Agrobacterium sguazza. Tornando al nostro servizio conto terzi: sostituiamo il DNA che Agrobacterium normalmente trasferisce con quello che interessa a noi, lo mettiamo a contatto con una coltura di cellule della nostra pianta, et voilà. DNA consegnato.
    Finora è stato facile. C'è da dire che Agrobacterium è efficiente ma di gusti difficili: non funziona con tutte le piante. Il biolistico, seppur grezzo, è praticamente universale. Il punto dolente arriva ora: abbiamo una cellula che ha acquisito DNA esogeno, dalla quale dobbiamo far crescere un'intera pianta (rigenerazione, si dice). Domanda: perchè sono stati ottenuti OGM di tabacco negli anni '80, e di fagiolo solo l'anno scorso? Il tabacco rigenera facilmente, il fagiolo neanche a piangere. E' una questione di "attitudine" della specie, oppure di trovare le condizioni giuste per la coltura in vitro (nutrienti, ormoni, luce, etc.), fatto sta, alcune piante rigenerano con una frequenza decente, altre molto meno o per nulla.
    Abbiamo rigenerato una pianta adulta. Finito? Non scherziamo, le regioni del genoma dove il DNA esogeno si può integrare non sono tutte uguali! Può essere che il nostro gene funzioni (venga espresso) a livelli sufficienti, oppure che rimanga lì a far niente. Se per caso si inseriscono più copie del gene esogeno? Apriti cielo, a causa di un meccanismo di controllo della cellula, si possono silenziare tutte! Quindi, ottenute diverse linee di piante trasformate, solo alcune esprimeranno il transgene in modo soddisfacente.
    Vedete bene che ad ogni passaggio ci sono difficoltà. Le PGM si ottengono per due motivi: per applicazioni commerciali o per studio. Nel primo caso, si ricorre alla trasformazione solo quando la caratteristica che si vuole introdurre non è disponibile in una specie interfertile (nel qual caso la si può trasferire con una lunga trafila di 7-8 incroci selezionati).     Nella ricerca si usa moltissimo il tabacco, guarda caso. Ad ogni modo, il gioco vale la candela solo quando ogni passaggio ha un efficienza ragionevole.