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Le piante transgeniche sono prodotte introducendo un gene estraneo nel genoma di una pianta. Queste piante possono essere sviluppate per una serie di motivi, tra cui la resistenza a virus o parassiti, una resa più elevata o la produzione di proteine terapeutiche.
Per produrre una pianta transgenica, un gene di interesse e il suo promotore vengono introdotti nel protoplasto vegetale, una cellula vegetale priva di parete cellulare, incubando entrambi in un terreno contenente polietilenglicole.
Il protoplasto ricombinante viene coltivato su un terreno sterile in presenza di regolatori di crescita e sostanze nutritive.
Le cellule del protoplasto crescono indefinitamente, producendo una massa di cellule indifferenziate chiamata callo. Alcune cellule del callo, chiamate cellule totipotenti, danno origine a nuovi germogli e radici, che possono svilupparsi in una pianta completamente nuova.
Le piante transgeniche possono anche essere create utilizzando il batterio Agrobacterium tumefaciens, un batterio gram-negativo che si trova nel suolo. Questo batterio è un agente patogeno che normalmente causa malattie nelle piante e contiene un plasmide Ti che può integrarsi nel genoma di una cellula vegetale.
Il plasmide Ti ha due regioni di interesse: il T-DNA o la regione del DNA di trasferimento che può essere inserita nel genoma della cellula ospite e la regione di virulenza per favorire il trasferimento del T-DNA nella cellula ospite.
Questo plasmide viene modificato inserendo un gene desiderato nella regione del T-DNA e un gene per la resistenza agli antibiotici per consentire la crescita selettiva di organismi contenenti plasmidi. Il plasmide ricombinante viene quindi inserito nei batteri applicando un impulso elettrico per aumentare la permeabilità cellulare e consentire l'assorbimento del plasmide nei batteri.
L'Agrobacterium tumefaciens che trasporta il plasmide ricombinante viene coltivato in un terreno di coltura contenente antibiotici.
Le parti della pianta, come i nodi cotiledonari di una pianta di pomodoro, vengono tagliate e incubate nel terreno contenente i batteri.
Le cellule vegetali ferite sul bordo del nodo staminale rilasciano composti che attirano i batteri. Il batterio infetta la pianta e rilascia il plasmide ricombinante, che poi trasferisce il gene estraneo nel genoma della cellula vegetale.
Solo le cellule trasformate con DNA ricombinante e geni resistenti agli antibiotici sopravvivono nel terreno contenente antibiotici.
Le cellule trasformate ora formano un callo e si sviluppano in una nuova pianta transgenica che porta un transgene.
La tecnologia del DNA ricombinante chiamata transgenesi viene spesso utilizzata per aggiungere un gene estraneo o rimuovere un gene dannoso da un orga…
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