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Dall'antica domesticazione al moderno editing genetico: come possiamo cambiare piante e animali?
Con il progresso della scienza e della tecnologia, l'ingegneria genetica è diventata il metodo principale per modificare il genoma di piante e animali. Queste tecniche consentono agli scienziati di inserire, eliminare e modificare il DNA a più livelli, da geni specifici fino ad alterare interi genomi. Ogni volta che creiamo un organismo geneticamente modificato (OGM), dietro le quinte devono essere seguiti una serie di rigorosi passaggi.
Le capacità dell'ingegneria genetica si basano su anni di ricerca e scoperta sulla funzione e la manipolazione dei geni, e questi sviluppi ci consentiranno di apportare modifiche genetiche ancora più precise nel prossimo futuro.
Per prima cosa, gli scienziati devono selezionare il gene che desiderano inserire, modificare o eliminare. Successivamente, questi geni devono essere isolati e combinati con altri elementi genetici per formare un vettore adatto. Utilizzando questi vettori, i ricercatori possono inserire i geni desiderati nel genoma dell'ospite per creare organismi transgenici o modificati. Un simile processo non implica solo cambiamenti biologici, ma tocca anche tutti i livelli dell'etica e della società.
Storia dell'editing geneticoLa manipolazione dei geni da parte dell'uomo ha avuto inizio con la domesticazione di piante e animali, circa 12.000 anni fa. Gli uomini antichi accumularono gradualmente conoscenze sulla genetica attraverso tecniche di selezione e riproduzione artificiali, che gettarono anche le basi per l'ingegneria genetica. Negli anni '70 dell'Ottocento, la genetica inaugurò una nuova rivoluzione con gli esperimenti sull'ereditarietà genetica di Gregor Mendel.
Contemporaneamente allo sviluppo della tecnologia di taglio e incollaggio dei geni, molti scienziati lavorarono duramente per svelare la composizione e le proprietà del DNA, gettando le basi della moderna manipolazione genetica.
Selezione del gene bersaglio
La selezione e l'identificazione del gene da inserire nell'organismo ospite è uno dei passaggi più importanti dell'intero processo di editing genetico. Questo processo dipende dalla destinazione finale dell'OGM e può coinvolgere solo uno o due geni o addirittura un intero percorso biosintetico. Dopo aver trovato il gene bersaglio, i ricercatori possono utilizzare diverse tecnologie di bioingegneria per conservarlo e migliorarlo.
Tecnologia di manipolazione genetica
Ogni fase dell'editing genetico comporta la modifica del DNA. Inizialmente, il DNA viene estratto dalle cellule, poi clonato e modificato. Le moderne tecnologie ingegneristiche hanno reso il processo dall'estrazione, all'isolamento, alla trasformazione molto più fluido. Utilizzando enzimi e sostanze chimiche specializzate, gli scienziati sono ora in grado di tagliare e incollare con precisione le sequenze di DNA per formare il DNA ricombinante desiderato.
Inserimento del DNA nel genoma dell'ospite
L'integrazione stabile dei geni è fondamentale per la creazione di OGM. Nelle piante, una volta trasferito il gene nelle cellule vegetali, spesso si utilizzano i rizobi per integrare ulteriormente il DNA nel genoma della pianta. Nelle cellule animali, i geni vengono introdotti negli embrioni giovani attraverso metodi come la microiniezione, gettando le basi per la successiva creazione di animali transgenici.
Tecnologia e prospettive future
Dal 2009, con l'avvento di nuove tecnologie come CRISPR, l'accuratezza e la praticità dell'editing genetico sono migliorate notevolmente. Ciò non ha cambiato solo la ricerca scientifica, ma ha avuto ripercussioni anche su molti campi, come l'agricoltura, la biomedicina e la tutela dell'ambiente. Con il progresso della tecnologia, anche la comprensione umana del genoma e la sua manipolazione si stanno approfondendo.
Di fronte a questa potente tecnologia di editing genetico, dobbiamo chiederci: scegliamo di usarla in modo responsabile o corriamo rischi a nostro piacimento?
Dove ci porterà la tecnologia genetica in futuro e quali sfide e opportunità potrebbe portare con sé?
