Breve tesina sulla genetica

Materie:Tesina
Categoria:Chimica
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Data:17.04.2007
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Testo

Con il termine genetica si intende il ramo della biologia che studia i problemi dell’ereditarietà.
Le basi per lo studio di questi fenomeni furono poste in seguito alla scoperta e all’analisi della cellula. I primi scienziati a studiare questo materia furono Darwin (molto famoso per le sue teorie), Naegeli, Haeckel, Weismann; ma il vero fondatore della genetica moderna fu Gregor Mendel.
Mendel svolse sia i suoi compiti di monaco, sia una serie di esperimenti sull’eredità utilizzando alcune piante di pisello. Và ricordato che egli sperimentava senza conoscere né i cromosomi né i geni né i meccanismi della meiosi.
Per meglio comprendere i suoi esperimenti vanno date alcune nozioni: il sito fisico specifico di un dato gene su di un cromosoma è chiamato locus. Cromosomi omologhi contengono gli stessi geni localizzati sugli stessi loci. Le diverse sequenze dei nucleotidi nel locus dello stesso gene su due cromosomi omologhi producono forme alternative del gene chiamate alleli. I gruppi sanguigni umani AB0 sono, per esempio, prodotti da alleli diversi dello stesso gene. Se due cromosomi omologhi di un organismo hanno lo stesso allele nel locus di un determinato gene si dice che l’organismo è omozigote (coppia di uguali) per il locus di quel gene; se due cromosomi omologhi hanno alleli diversi nel locus di un determinato gene l’organismo
Fig. 1 è eterozigote (coppia di diversi) per quel locus
Gregor Mendel .
Come mai Mendel riuscì dove molti altri prima avevano fallito?
In primo luogo la scelta fatta da Mendel di utilizzare piante di pisello per i suoi esperimenti fu molto azzeccata e fortunata: infatti i fiori della pianta di pisello sono fatti in modo tale che il polline Non riesce a fecondare l’ovulo di un'altra pianta per cui le cellule uovo di un fiore vengono fecondate dal polline proveniente dallo stesso fiore. Anche a quei tempi si vendevano diversi tipi di semi di piselli che appartenevano a linee pure cioè che grazie all’autofecondazione, conservavano inalterati i caratteri della pianta madre. È comunque possibile fecondare manualmente piante diverse (fecondazione incrociata). In questo modo è possibile due diverse piante appartenenti a linee pure e vedere quali caratteri saranno ereditati dai discendenti. Ma la vera ragione del successo di Mendel fu il metodo di analisi: egli incrociava piante che differivano solo per un carattere ben osservabile ed elaborando i risultati ottenuti con metodi statistici trovò i principi basilari della genetica.
Fig. 2

Pianta di pisello utilizzata da Mendel per svolgere i suoi esperimenti.

Mendel diede inizio ai suoi esperimenti in modo molto semplice:ottenne delle linee pure e incrociò quelle che differivano solo per un carattere (incrocio monoibrido), ad esempio una pianta con fiori bianchi con una a fiori porpora. Ottenuti i semi li coltivò e vide che tutta la prima generazione aveva i fiori color porpora, e chiamò ibridi queste piante discendenti da due linee pure. Il colore bianco sembrava scomparso. A questo punto Mendel lasciò che la prima generazione si autofecondò e osservò che i fiori degli ibridi erano per il 75% porpora e per il 25% bianchi, lasciando autofecondare questa seconda generazione filiale trovò che tutte la piante con i fiori bianchi della seconda generazione producevano discendenti con fiori bianchi erano cioè pure. Egli dedusse che nella seconda generazione filiale il 25% erano fiori bianche a linea pura, un altro 25% erano fiori porpora a line pura e il restante 50% erano piante ibride con fiori porpora.
Fig. 3
Altro tipo di pianta utilizzata da Mendel per la diversità del colore dei suoi fiori.
Per spiegare i risultati ottenuti Mendel formulò un ipotesi in cinque punti
1. ogni carattere è determinato da coppie di unità fisiche distinte chiamate geni. In ciascun organismo due geni controllano l’espressione di un dato carattere;
2. i geni di ogni coppia si separano l’uno dall’altro durante la formazione dei gameti. Questa è la legge della segregazione di Mendel: essa afferma che ogni gamete riceve soltanto uno dei due geni di una coppia dall’organismo che lo produce;
3. è il caso a determinare quale membro di una coppia di geni viene incluso in un gamete;
4. vi possono essere due o più forme di un gene in alternativa. Esse sono gli alleli e in molti casi un allele definito dominante può mascherare completamente l’espressione di un altro allele definito recessivo;
5. gli organismi puri hanno due alleli identici per il carattere in esame (sono cioè omozigoti); gli ibridi hanno al contrario due alleli diversi (eterozigoti); un organismo omozigote, avendo un solo tipo di allele, può produrre un unico tipo di gamete, mentre un eterozigote, avendo due differenti alleli produce un ugual numero di gameti con ciascuno dei due alleli.
Mendel prendendo come delle specie di postulati queste ipotesi realizzò altri esperimenti, molti altri esperimenti ottenendo gli stessi risultati e gettò così le basi su cui i genetisti odierni ancora basano le loro teorie e creano nuovi campi della genetica atti a sviluppare le conoscenze e a migliorare le condizioni di vita in campo medico, farmaceutico e alimentare.

I CIBI TRANSGENICI
In questi ultimi anni si è molto sentito parlare di cibi transgenici o geneticamente modificati e subito ci si è chiesti il significato di questa parola; i cibi transgenici, come ad esempio la soia che in questo momento sta avendo grande successo, non sono altro che piante di cui di solito ci nutriamo in cui è stata cambiata la sequenza del DNA in modo da poterle rendere ad esempio resistenti a certi tipi di diserbanti o insetticidi e poter, quindi, liberare i campi da erbacce e insetti molto spesso innocui o addirittura utili per l’ecosistema ed indispensabili per la suddetta pianta.
Queste piante, in sé, non cambiano né il loro sapore né altre loro caratteristiche ma essendo resistenti agli insetticidi noi le mangiamo perché le vediamo in buona salute mentre invece molto probabilmente sono pregne di sostanze nocive per il nostro organismo (mentre una pianta non manipolata e quindi non resistente a diserbanti e insetticidi, viene visibilmente deteriorata e noi ce ne guardiamo bene dal mangiarla). Questo ramo della genetica è ancora agli albori ma purtroppo è destinato a diventare il futuro, e non solo in fatto di vegetali ma anche di animali geneticamente manipolati resi magari dalle carni più tenere o dal pelo più lucente o altro ancora…
Nel caso di varietà transgeniche (OGM) ulteriori problemi si aggiungono a quelli della perdita di
biodiversità. In particolare, per quanto riguarda i sistemi agricoli, i rischi possono essere riassunti in:
1.possibilità di passaggio delle caratteristiche indotte dalla manipolazione genetica a piante
geneticamente affini o a culture analoghe tradizionali;
2.creazione di piante super-infestanti resistenti all'azione degli erbicidi di cui si sia indotta la
assistenza nella piante transgeniche;
3.possibilità di selezione di insetti resistenti alle tossine del Bacillus thurigiensis nelle piante
transgeniche denominate Bt;
4.possibilità di impatto negativo su specie di insetti entomofagi utili all'agricoltura che si nutrano di parassiti che abbiano pascolato su piante Bt.
In Italia le piante transgeniche sono da qualche anno oggetto di coltivazione sperimentale al fine di
completare l'iter burocratico che darebbe loro il via libera nella pratica culturale a pieno campo. Già da tre anni la soia transgenica coltivata soprattutto negli USA è stata importata nel nostro paese in
quantità stimate attorno all'1,5 milioni di tonnellate, mentre a partire dal prossimo anno, il mais transgenico potrebbe trovare applicazione a pieno campo.
1) Diffusione incontrollata
Con gli organismi geneticamente manipolati c'è sempre il rischio che l'aggiunta di un gene estraneo faccia manifestare caratteristiche non previste e non prevedibili che diano ai ceppi bioingegnerizzati un vantaggio competitivo rispetto alla flora e fauna naturale. Le piante manipolate potrebbero soppiantare le altre nella competizione per la luce, l'acqua o i nutrienti e ciò risulterebbe in un cambiamento a lungo termine delle comunità vegetali, allungando la lista delle specie minacciate di estinzione.
Sebbene la SRR sia stata studiata in colture sperimentali, esistono ancora notevoli lacune nelle nostre conoscenze. Il passaggio dalle piccole colture sperimentali alle piantagioni in grande scala aumenta anche le possibilità di rischio. La soia manipolata eliminerà le altre piante? Entrerà in nuovi ecosistemi? Subirà cambiamenti a lungo termine a causa della sua resistenza alle sostanze tossiche?
La SRR sarà esportata anche in Asia, Australia e nelle Isole del Pacifico dove c'è il rischio di incrocio con le varietà originali della soia, giacché è qui che si localizza l'area di origine della soia "selvatica". In questo modo, i geni introdotti artificialmente potrebbero intrufolarsi nel patrimonio genetico delle popolazioni naturali di soia e diffondersi. Per descrivere questo fenomeno è già stato coniato il termine "inquinamento ambientale genetico" e nessuno può predirne gli effetti sull'evoluzione delle biocenosi.
2) Allergie causate dalla soia geneticamente modificata
Secondo Monsanto i test effettuati dimostrano che non esiste un aumento del rischio di allergie a causa della manipolazione genetica cui è stata sottoposta la SRR. I test sono stati effettuati su ratti, mucche, polli e pesci.
Gran parte della farina di soia è usata come mangime per animali. I dati diffusi dalla Monsanto dicono che i test sono stati condotti per un massimo di dieci settimane. Ciò vuol dire che è completamente impossibile predirre gli effetti a lungo termine e quelli sulle generazioni successive.
Dopo l'introduzione della soia geneticamente manipolata i consumatori saranno ridotti al livello insospettabile di cavie da laboratorio, visto che modificazioni anche piccole nella struttura proteica possono scatenare nuove allergie. Quando furono effettuati appositi studi su semi di soia in cui era stato introdotto un gene delle noci brasiliane (Università del Nebraska) si scoprì che la capacità di scatenare reazioni allergiche era stata trasferita dalle noci brasiliane alla soia: persone allergiche alle noci brasiliane non potevano più mangiare soia. In questo caso fortunato erano disponibili i sieri per effettuare le necessarie analisi.
A questo punto la Monsanto è passata a sostenere che i rischi erano solamente ipotizzati, che non esistevano le prove definitive. Ma l'esperienza ci dice che è sempre facile essere saggi, col senno di poi. Greenpeace sostiene che soprattutto all'industria alimentare bisogna applicare il principio precauzionale: nel dubbio, si deve scegliere la via della prudenza. Quando le carcasse di pecore furono date in pasto alle mucche, nessuno avrebbe pensato che sarebbe scoppiato il caso della "mucca pazza". Ma è successo.
3) Soia negli alimenti: dal cibo per bambini al cioccolato
Il piano per il raccolto di soia di quest'autunno è di mescolare negli USA la soia geneticamente manipolata con quella naturale e di esportare tutto verso i mulini dell'Europa dove i semi di soia, ricchi di proteine e grassi naturali, saranno trasformati in olio e farina. La grande maggioranza della farina di soia è usata per alimenti per animali ad alto contenuto proteico, il resto è per il consumo umano. Gli olii, d'altra parte, sono usati dalle industrie alimentari per ulteriori lavorazioni. In molti alimenti si usa aggiungere la lecitina che è ottenuta principalmente dall'olio di soia ed è usata come stabilizzante o emulsionante. Ad esempio la lecitina fa sì che i grassi e l'acqua della margarina non si separino, in modo che la margarina possa essere spalmata con facilità.
La soia si può trovare nel muesli e nelle aringhe affumicate, nei dolci, nei biscotti e in generale in pasticceria, nella carne e negli alimenti dietetici e per bambini, solo per fare pochi esempi. Un'associazione di consumatori di Bonn ha stimato che nella sola Germania ci sono tra 20.000 e 30.000 prodotti alimentari che in una forma o in un'altra possono contenere derivati della soia geneticamente manipolata che proviene dalla multinazionale americana Monsanto. Tra l'altro, sia l'olio di soia che quello di colza possono essere etichettati come "grassi vegetali" o grassi vegetali idrogenati". La lecitina può a sua volta essere etichettata come E 322. I consumatori non ci capiranno mai nulla.
4) La nuova creatura della Monsanto: l'agricoltura sulla strada sbagliata
Ci sono interessi economici molto concreti dietro all'affare della soia sfruttato dalla Monsanto. I metodi di coltivazione e lavorazione dell'industria alimentare non si adattano più alle piante coltivate, si segue la via opposta: si producono artificialmente le piante adatte agli scopi dell'industria e del commercio. E' quel che si dice "ottimizzare" le colture. Ad esempio, nella varietà di pomodori geneticamente modificati chiamata Flavr Savr il gene responsabile dell'ammorbidimento del frutto durante la maturazione è stato "spento", ovvero disattivato. In questo modo questi ortaggi possono restare più a lungo sui banchi del supermercato, sembrando più freschi.
Nel caso della SRR della Monsanto, sono state aggiunte parti del genoma di un virus (virus del mosaico del cavolfiore), di un batterio (Agrobacterium sp.) e della petunia (Petunia hybrida). Con questi geni la soia manipolata può tollerare gli effetti dell'erbicida tossico Roundup, che blocca i processi metabolici delle altre piante, uccidendole. Nel frattempo, altre piante utili all'agroindustria sono state rese tolleranti a questo erbicida (vedi sotto).
La soia è stata manipolata geneticamente in modo tale che i contadini possono e in pratica devono usare l'erbicida Roundup prodotto dalla stessa Monsanto durante tutto il periodo di coltura, aumentando la loro dipendenza dall'erbicida. Monsanto spaccia la SRR come un grande successo ecologico sostenendo che la sua soia geneticamente manipolata è "una soluzione intelligente a favore dell'ambiente" e dichiarando che in futuro molti meno erbicidi saranno sparsi sui campi di soia. Non si spiega perché i contadini non possano usare più erbicidi ora che la soia tollera dosi doppie di Roundup. Oltretutto, la bioingegneria sa ancora troppo poco dell'interazione tra i geni e tra essi e l'ambiente per fare previsioni efficaci. Monsanto ha già sulle spalle alcuni disastri per quel che concerne la resistenza di piante geneticamente manipolate agli agenti infestanti e non sempre è stata in grado di soddisfare le proprie promesse, ad esempio con il cotone Bollgard (vedi il capitolo: Monsanto: il veleno e l'ingegneria genetica).
Fare affari con la soia: c'è né ancora tanta non manipolata, ma per poco.
Quest'anno per la prima volta sono state piantati i semi di soia manipolati geneticamente. Tanto per cominciare, si tratta dell'1-2 % del raccolto totale che negli USA sarà di circa 62 milioni di tonnellate. Gli USA sono il maggior produttore mondiale di soia, considerata una produzione globale di circa 135 milioni di tonnellate. Al contrario, ci sono solo pochi campi di soia nell'Unione Europea: in Francia e in Italia. I mulini europei, che nel 1995 hanno lavorato circa 15 milioni di tonnellate di soia producendo olii, farine ed altri derivati, dipendono pesantemente dalle importazioni: il 60% di esse viene dagli USA ed un restante 30% da Brasile e Argentina.
C'è ancora la possibilità per assicurarsi che nei prodotti alimentari europei sia usata solo soia non geneticamente manipolata. Ma il tempo sta scadendo. In Brasile, Monsanto ha già presentato domanda per piantare la SRR. In Argentina, il permesso è già stato accordato.
L'argomento sostenuto da alcune industrie alimentari europee, cioè che a causa del mescolamento con la soia normale è impossibile usare prodotti che non contengano soia geneticamente modificata, fa acqua da tutte le parti. Se la maggioranza dei consumatori rifiuta la soia manipolata l'industria di trasformazione saprà farne a meno, e comunque esistono organizzazioni in grado di reperire quantitativi più che sufficienti per il mercato europeo di soia "naturale". Ma la realtà è che anche in questo settore industriale qualcuno preferisce tenere il consumatore all'oscuro: l'Associazione Tedesca dei Produttori di Olio si è opposta fin dall'inizio all'etichettatura della soia manipolata ed è stata molto soddisfatta quando la Commissione Europea ha deciso che se ne poteva fare a meno.
Per l'industria alimentare che si è schierata a favore dei prodotti geneticamente manipolati, la SRR sarà la prova del fuoco. E' la prima volta che una pianta bioingegnerizzata sarà utilizzata per un così gran numero di prodotti alimentari. I "pionieri" di quest'avventura saranno i maggiori gruppi del settore agro-alimentare, che sperano di tagliare i costi usando prodotti manipolati geneticamente, e di ottenere così l'accesso a materie prime più a buon mercato. I giganti del settore, Unilever, Nestlé e Danone hanno deciso che la RSS della Monsanto è sicura, senza differenze apprezzabili con la soia "convenzionale".
La maggioranza dei consumatori rifiuta gli alimenti geneticamente manipolati. Alcuni dei rischi generati dall'immissione di piante bioingegnerizzate nell'ambiente sono noti. Fino ad ora, l'opinione dei consumatori, che non vogliono correre questi rischi, è stata semplicemente ignorata. L'introduzione della SRR è il test che deciderà fino a che punto i consumatori europei possono determinare la direzione che l'agricoltura e l'industria alimentare devono intraprendere. Il futuro dell'agricoltura e la disponibilità alimentare mondiale devono basarsi su colture ecocompatibili e senza pesticidi. Il Roundup e la RSS sono vicoli ciechi.
La manipolazione genetica del cotone si è rivelata un fiasco colossale. Monsanto aveva promesso che il suo nuovo cotone bioingegnerizzato avrebbe "naturalmente" prodotto una tossina contro un bruco infestante, il bollworm, senza che ci sarebbe stato bisogno di usare prodotti chimici. Il cotone Bollgard, accessoriato del gene per la tossina Bt del batterio Bacillum thuringiensis, doveva produrre la tossina Bt nelle proprie foglie che sarebbero dunque diventate non commestibili per i bruchi. Nel primissimo anno di produzione i contadini americani hanno piantato 700.000 ettari di cotone Bollgard. Ma i calcoli della Monsanto erano sbagliati: gli esperti, dopo, hanno trovato che il Bollgard non produceva abbastanza insetticida, e non abbastanza in fretta, per proteggere i germogli dai bruchi. In certe aree, fino al 60% delle piante sono state attaccate dai bruchi ed in Texas almeno 8.000 ettari di piantagioni sono stati completamente distrutti. I danni ammontano, per il momento, a 1.500 miliardi di lire. Un clamoroso successo, per i bruchi.
Il prodotto bioingegnerizzato più famoso tra quelli della Monsanto è probabilmente l'ormone della crescita bovina (rBST: recombining bovine somatotropin, ovvero Somatotropina Bovina Ricombinante), usato per la prima volta negli Stati Uniti nella primavera del 1994 sotto il nome commerciale di Posilac. Sebbene siano provati i danni alla salute degli animali causati da quest'ormone, che dev'essere iniettato ogni due mesi, la Monsanto è riuscita ad ottenerne la registrazione presso la FDA (American Food and Drug Administration), a dispetto delle proteste dei consumatori, delle organizazioni di allevatori e anche dei commercianti.
Associazioni europee di veterinari, ad esempio in Germania, hanno dichiarato che l'uso dell'rBST è contrario all'etica professionale. Nell'Unione Europea l'uso di questi additivi è proibito, al momento fino all'anno 2000. A quel punto l'Unione Europea deve decidere nuovamente. Per anni la Monsanto non ha pubblicato alcun dettaglio sulle vendite del Posilac. Si sostiene che sia usato nel 30% delle mucche in USA. L'azione della Monsanto contro le compagnie che negli Stati Uniti rifiutano di usare il suo miracoloso ormone del latte chiarisce bene le strategie del Gruppo: compagnie agroalimentari che etichettano i loro prodotti come "rBST-free" sono state denunciate dalla Monsanto. Un esempio tipico è stata l'azione contro la "Pure Milk and Icecream Company". In questo caso, la Monsanto ha perso la causa.
La storia del pomodoro che non marcisce
Monsanto ha salvato dalla bancarotta la compagnia californiana Calgene che ha sviluppato il pomodoro bioingegnerizzato Flavr Savr, che non marcisce. La coltura e la vendita del Flavr Savr è consentita negli USA fin dal 1994. Ma per la Calgene il pomodoro è stato un disastro economico. I consumatori si lamentano del gusto metallico. Oltre a ciò, il 30% dei pomodori veniva schiacciato durante l'impacchettamento, col risultato che gli impianti di packaging sono stati ridisegnati. I costi sono lievitati a dismisura e solo il sostegno finanziario della Monsanto ha salvato la Calgene dalla bancarotta.

Esempio



  


  1. laura

    storia:tesina sul nazismo