Evoluzione del virus contro evoluzione della resistenza ai pesticidi

La tecnica PACE sfrutta le veloci mutazioni di un virus del Bacillus thuringiensis per aggirare l'evoluzione della resistenza alle tossine del B.t. espresse dagli OGM.

 

Protect Water Rights Coalition

Coltivazione di cotone B.t. in Texas, dove l’antonomo è diventato resistente alle tossine B.t. Foto: Protect Water Rights Coalition

AMBIENTE – Nel 1998 l’allora presidente di Monsanto, l’economista Bob Shapiro, aveva affermato che far esprimere tossine del Bacillus thuringiensis al cotone, al mais e ad altre piante geneticamente modificate non avrebbe portato all’evoluzione di insetti resistenti a quelle tossine. Forse non voleva inimicarsi alcuni clienti americani, non credo fosse creazionista, comunque l’evoluzione lo ha smentito.

Non era una buona idea, sostenevano biologi e agronomi, favorire la resistenza al B.t., l’insetticida più efficace e rispettoso dell’ambiente che ci sia, prima di aver trovato un sostituto. Monsanto sembra finalmente d’accordo. Dal 2013 collabora con David Liu, il biochimico di Harvard che nel 2011 ha inventato la tecnica PACE (Phage Assisted Continuous Evolution = evoluzione continua assistita da fago) nell’Escherichia coli, il bacillo-culla dell’ingegneria genetica.

Il nemico del mio nemico

PACE parte da un’idea geniale: arruolare i fagi, ognuno dei quali infetta un solo batterio, campioni del mondo quanto a velocità di mutazione come tutti i virus. La parte complicata è stata di farli lavorare con il sistema del doppio ibrido, una tecnica che identifica la proteina capace di bloccare o attivare un recettore e la sequenza genetica che la determina. In pratica e semplificando troppo, con PACE si sostituisce il gene del fago per la proteina x (o ammino-acido y) con il gene che si vuol far mutare, e si inserisce un plasmide progettato ad arte nella cellula ospite perché produca la proteina x.

David Liu, ricercatori del suo laboratorio a Harvard, dell’Università Cornell e di Monsanto hanno pubblicato su Nature la prima applicazione di PACE all’agricoltura. Dopo un paio d’anni a setacciare le “biblioteche” di geni, tossine, proteine, recettori di membrana e svariati tentativi falliti (la descrizione è istruttiva, anche un fago ha una sua fitness!), in 500 ore e altrettante generazioni del fago, hanno fatto evolvere via via nel B. thuringiensis una decina di tossine inesistenti in natura. Prova e riprova, hanno trovato quella che si lega a un recettore sulle cellule intestinali della nottua delle crocifere (Trichoplusia ni), diverso da quello preso di mira dalla tossina Cry1Ac degli Ogm alla quale la farfallina, il suo bruco e la sua larva sono diventate resistenti. E quasi altrettanto efficace del Cry1Ac.

Con la normale ingegneria genetica ci avrebbero messo almeno dieci anni, ha detto Liu alla Harvard Gazette. D’altronde se si pensa allo sviluppo di antiparassitari e all’evoluzione della resistenza come a una gara, moltiplicandosi come conigli ancora prima che un batterio inizi a dividersi, in natura come in provetta i fagi partono con molte lunghezze di vantaggio.

Leggi anche: La tecnica CRISP/Cas9 e l’eugenetica

Pubblicato con licenza Creative Commons Attribuzione-Non opere derivate 2.5 Italia.   

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