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NEWSDal mondo[Top]
La produzione agricola potrebbe essere uno dei settori più colpiti dai cambiamenti climatici. I ricercatori continuano perciò a studiare nuovi modi per aumentare la sicurezza alimentare attraverso le biotecnologie e le tecniche di miglioramento genetico tradizionali. Secondo Mark Howden, esperto di agricoltura e di cambiamenti climatici e presso la Commonwealth Science and Industrial Research Organisation, occorre che i ricercatori usino creatività per contrastare la fame e sottolinea che "per riuscire a sfamare una popolazione mondiale in continua crescita, la prima cosa necessaria è migliorare le conoscenze in ambito genetico". È quanto ha sottolineato nel suo discorso in occasione della Conferenza sui Cambiamenti Climatici e adattamento in Australia. Sureshkumar Balasubramanian, docente presso la Queensland University, ha sottolineato che non c’è nulla da temere dalle modifiche genetiche e a supporto di tale dichiarazione ha presentato i risultati del suo studio con il quale ha identificato un nuovo tipo di gene che potrebbe forse aiutare gli agricoltori a ottenere maggiori rese in meno tempo. Un altro esperto del settore, Anna Burns della Monash University, ha scoperto che i livelli di cianati nella manioca aumentavano durante i periodi di siccità, con conseguenti rischi per i consumatori. "Ritengo che le tecniche di modificazione genetica siano solo una delle possibilità e che richiedano molto tempo per poter essere implementate nei paesi in via di sviluppo, dove le problematiche legate alla sicurezza alimentare sono più urgenti” ha commentato. "I tradizionali programmi di miglioramento genetico sono più perseguibili e possono essere utili per la selezione di varietà con una concentrazione di cianati più bassa. Nell’adattamento ai cambiamenti climatici bisogna prendere in considerazione sia i fattori agricoli che quelli sociali. Prevenire è certamente meglio che curare" ha concluso. Maggiori informazioni sono disponibili all’indirizzo: http://www.irinnews.org/Report.aspx?ReportId=89785. Americhe[Top]
L’utilizzo delle sementi geneticamente modificate continua a crescere rapidamente negli Stati Uniti. Secondo il rapporto dell’Economic Research Service del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, Adoption of Genetically Engineered Crops in the U.S. pubblicato in luglio, la soia e il cotone con caratteristiche di tolleranza agli erbicidi sono state le colture GM utilizzate più ampiamente e diffusamente, seguite dal cotone e dal mais resistenti agli insetti. Secondo i dati relativi al 2010, citati nel rapporto:
Sono inoltre disponibili dati sulla diffusione dell’utilizzo delle sementi tolleranti gli erbicidi e resistenti agli insetti a partire dalla loro prima introduzione nel 1996. L’indagine è stata effettuata intervistando un gruppo di coltivatori selezionati casualmente in tutti gli Stati Uniti, cui è stato chiesto se avessero piantato una delle tre varietà biotech. Sono state escluse le varietà tolleranti agli erbicidi migliorate con tecniche tradizionali. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.ers.usda.gov/Data/BiotechCrops/#2008-7-2 [Top]
Uno studio condotto presso la Purdue University ha individuato la ragione per cui pomodori possono restare freschi più a lungo, per circa una settimana. Il Professor Avtar Handa ha infatti scoperto un gene del lievito che stimola la produzione della spermidina, un composto organico, che ritarda l’invecchiamento e la decomposizione microbica nei pomodori. Handa ha sottolineato che questo composto potrebbe essere trasferito in altri frutti per prolungarne la conservabilità nella distribuzione commerciale. Autar Matoo, collaboratore di Handa e fisiologo vegetale dell’Agricultural Research Service del Dipartimento per l’Agricoltura degli Stati Uniti, già in precedenza aveva scoperto che le poliammine, quali ad esempio la spermidina, potrebbero migliorare le caratteristiche nutrizionali e di lavorazione dei pomodori. Ha inoltre sottolineato che "la conservabilità è uno dei problemi principali per qualsiasi prodotto ovunque, ma specialmente nei paesi del Sudest asiatico e in Africa, che non si possono permettere una conservazione degli alimenti in ambiente controllato". Handa e Mattoo continueranno a studiare le poliammine per scoprire in che modo esse controllano le funzioni biologiche nei frutti. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.purdue.edu/newsroom/research/2010/100628HandaTomato.html [Top]
Comprendere la fioritura e la tolleranza al gelo nel frumento e nell’orzo è l’obiettivo dello studio condotto dal genetista Jorge Dubcovsky e dai suoi colleghi della University of California Davis e della Ohio University, insieme ai colleghi ungheresi. Lunghe esposizioni a temperature fredde, ma non gelide accelerano il tempo di fioritura nel processo conosciuto come vernalizzazione. Tali esposizioni preparano inoltre il frumento a tollerare meglio il gelo, in un processo noto come acclimatazione al freddo. Questo studio ha evidenziato che quando il principale gene coinvolto nella vernalizzazione, il VRN1, è espresso nelle foglie, dà inizio a un processo che porta a un’espressione minore del gene della tolleranza al gelo. In autunno, quando le piante hanno bassi livelli del gene VRN1 della vernalizzazione, si attivano i geni della tolleranza al gelo, aiutando a innescare l’acclimatazione delle piante a temperature fredde. Questo è essenziale in autunno, quando le temperature fredde indicano l’avvicinarsi delle temperature gelide dell’inverno. "Tuttavia, le stesse temperature meno fredde in primavera, quando sono presenti nelle foglie alti livelli di gene VRN1, comportano una risposta più debole dei geni per la resistenza al gelo" ha commentato Dubcovsky. "Questo evita che venga attivata la risposta di acclimatazione al freddo da parte delle piante, che richiede molta energia e non è necessaria in primavera dato che il clima più caldo si sta avvicinando". Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Journal of Plant Physiology. L’articolo completo è disponibile al seguente indirizzo: http://www.news.ucdavis.edu/search/news_detail.lasso?id=9545 [Top]
Un gruppo di ricercatori guidati da Justin Faris, dell’Agricultural Research Service del Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, ha scoperto che un singolo gene (Tsn1) presente nel frumento è la causa della predisposizione di questa coltivazione alle due malattie fungine più importanti, la Pyrenophora tritici-repentis (nota come ruggine bruna) e la Stagonospora nodorum (stagonosporiosi). Questi due funghi sono spesso presenti nella stessa coltivazione e producono la stessa tossina, ToxA, che causa la morte programmata delle cellule (PCD). Il gruppo di ricerca ha inoltre sviluppato dei marcatori molecolari di DNA del Tsn1 per facilitare l’eliminazione del gene tramite incroci selettivi. Secondo Faris, una volta eliminato il gene dalle varietà selezionate, queste patologie fungine così devastanti non avrebbero più modo di distruggere il tessuto fogliare del frumento. Insieme ad altri ricercatori di sette diverse organizzazioni, il gruppo guidato da Justin Faris ha analizzato la sequenza di DNA del Tsn1 e ha scoperto che il gene è controllato dal ciclo circadiano del frumento. La risposta PCD alla tossina ToxA avviene solamente durante il giorno e questo potrebbe significare che può influenzare la fotosintesi del frumento. Il comunicato stampa è disponibile al seguente indirizzo: http://www.ars.usda.gov/is/pr/2010/100712.htm. [Top]
BioServe, fornitore di servizi e soluzioni di genomica per il settore dell’industria biotech, ha presentato una nuova linea di test molecolari basati su PCR (reazione a catena della polimerasi) per l’individuazione di qualsiasi materiale GM tra tutti quelli commercializzati, fino a un limite di 0,1% della sostanza testata. Rama Modali, Presidente di BioServe, sottolinea che "tali test per gli OGM sono il primo di un ampio portfolio di test molecolari per l’identificazione di patogeni e per la diagnostica sanitaria". I laboratori della società in India hanno anche ricevuto l’accreditamento da parte del National Board of Testing and Calibration of Laboratories (NABL) per l’identificazione di materiale GM in materie prime e alimenti lavorati. Maggior informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.bioserve.com Asia e Pacifico[Top]
L’OGTR (Office of Gene Technology Regulator) australiano ha accolto la richiesta da parte dell’University of Adelaide di effettuare un rilascio limitato e controllato di un massimo di 1161 linee di frumento GM e di 1179 linee di orzo GM, modificati per avere una composizione nutrizionale migliorata e una tolleranza agli stress abiotici. Uno dei test sarà condotto nel Corrigin (Western Australia), gli altri saranno condotti in aree del governo locale di Marion e Wakefield (Australia del Sud), su un’area massima di 0,75 ettari per stagione, tra giugno 2010 e dicembre 2015. La decisione dell’OGTR è stata presa dopo un’ampia consultazione su valutazione e piani di gestione dei rischi (Risk Assessment and Risk Management Plan -RARMP) condotta con il pubblico, lo stato e i governi territoriali, le agenzie governative australiane, il ministero dell’ambiente, il Gene Technology Technical Advisory Committee e gli enti locali di rilievo, come richiesto dal Gene Technology Act 2000 e nel rispetto delle leggi statali e territoriali. Maggiori informazioni sono disponibili all’indirizzo: http://www.ogtr.gov.au/internet/ogtr/publishing.nsf/Content/dir102 [Top]
Bt Cotton in India: A Country Profile è il primo volume di una nuova serie di pubblicazioni dal titolo "Biotech Crop Profiles", nate con l’obiettivo di offrire una panoramica dettagliata sull’utilizzo, l’impatto e le prospettive future delle colture biotech nei paesi in via di sviluppo. La serie di pubblicazioni è curata dai ricercatori dell’International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications (ISAAA). Bt Cotton in India: A Country Profile analizza criticamente l’utilizzo e l’impatto del cotone Bt in india dal 2002 al 2009. Il volume è una fonte completa e facile da usare, ricca di informazioni sul cotone Bt in India – la prima coltura biotech di cotone, approvata in India nel 2002. Contiene inoltre le statistiche e le fonti più significative sul cotone Bt in India, compresi i dati di superficie coltivata con ibridi di cotone Bt, il numero di coltivatori di cotone e la cronologia degli eventi di cotone Bt approvati. Il testo riassume inoltre l’impatto del cotone Bt in India su scala nazionale e a livello agricolo durante gli otto anni di commercializzazione prendendo in considerazione gli 11 studi indipendenti condotti da istituzioni pubbliche durante questo periodo. Questa parte è tratta dal "Global Status of Commercialized Biotech/GM Crops: 2009", ISAAA Brief 41, di Clive James. L’obiettivo del documento è condividere la ricca conoscenza ed esperienza relativa al cotone Bt in India in modo più ampio, con la comunità scientifica nel paese e con la società globale. Questo servirà a facilitare una discussione più informata e trasparente sul contributo e sul ruolo potenziale del cotone Bt nel settore agricolo in India e in altri paesi e in particolare il contributo del cotone Bt per un’agricoltura più sostenibile. La pubblicazione è scaricabile al seguente indirizzo: http://www.isaaa.org/resources/publications/biotech_crop_profiles/bt_cotton_in_india-a_country_profile/download/default.asp Europa[Top]
È abbastanza chiaro che crescita e sviluppo vadano di pari passo, portando alla riproduzione del numero corretto di cellule nei punti specifici. Tuttavia, solo recentemente i ricercatori del Duke Institute for Genome Sciences and Policy (IGSP) sono riusciti a spiegarne il legame. Essi hanno scoperto che una proteina già nota, chiamata Short-root, è responsabile dell’attività di altri geni coinvolti nella divisione cellulare. Insieme al suo partner genetico, la proteina Scarecrow, Short-root attiva il gene ciclina D6, un altro gene che regola la crescita e la divisione cellulare. Il gene ciclina D6 è presente anche negli animali e nell’uomo. Philip Benfey, direttore del Center for Systems Biology dell’IGSP, sottolinea che "questa scoperta nelle piante ha una rilevanza pratica immediata, dato il ruolo centrale che esse ricoprono nella vita degli esseri umani, sottoforma di alimenti, foraggio, carburante e fibre. È inoltre probabile che la ‘logica’ che sta dietro alla crescita e allo sviluppo delle piante sarà in futuro condivisa da altre specie, forse addirittura dalla nostra". Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://news.duke.edu/2010/07/growthdev.html [Top]
La Commissione europea ha presentato una proposta secondo la quale gli stati membri dell’Unione europea devono poter decidere liberamente se limitare o vietare la coltivazione delle varietà GM autorizzate dall’UE. Le necessità di tale proposta deriva dalla presenza all’interno dell’UE di diverse posizioni in conflitto tra loro e dalla difficoltà di arrivare a decisioni congiunte sulla coltivazione degli OGM. Tuttavia, l’Unione europea continuerebbe ad approvare le colture GM che abbiano basi scientifiche in termini di sicurezza e quindi i paesi avrebbero la possibilità di decidere per il proprio territorio. Secondo John Dalli, Commissario europeo per la Salute e i Consumatori, "l’esperienza ha dimostrato che i paesi dell’Unione europea necessitano di maggior flessibilità per decidere dove, nel caso in cui, le varietà GM devono essere coltivate". La proposta è attualmente al vaglio dell’approvazione da parte dei governi dell’Unione europea e del Parlamento europeo. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://ec.europa.eu/news/agriculture/100714_en.htm. [Top]
Syngenta e Bayer CropScience hanno siglato un accordo commerciale di lungo termine riguardante la tecnologia di Syngenta VIPCOTTM per il controllo degli insetti nel cotone. La tecnologia utilizza due proteine insetticide estremamente efficaci contro alcuni insetti nocivi del cotone, tra cui i lepidotteri nottuidi, Helicoverpa zea e Heliothis virescens. La tecnologia VIPCOT va ad ampliare il portfolio esistente di Bayer di soluzioni studiate per il cotone. "Bayer ambisce a diventare leader nello sviluppo di soluzioni innovative per la coltivazione del cotone, mirate ad aiutare gli agricoltori a far fronte alle difficili sfide agronomiche, a essere più produttivi e ad aumentare il loro reddito" ha dichiarato Joachim Schneider, Direttore della divisione BioScience di Bayer CropScience. "Disponiamo di una delle più importanti pipeline tecnologiche del settore e siamo lieti di poter collaborare con Syngenta per permettere la diffusione di un’altra innovazione tecnologica per la lotta contro gli insetti, a vantaggio di tutti i produttori di cotone del mondo". Il comunicato stampa è disponibile al seguente indirizzo: http://www2.syngenta.com/en/media/mediareleases/en_100714.html [Top]
Il frumento geneticamente modificato è stato prodotto e testato con successo nei laboratori dell’Università di Zurigo, Svizzera. Prove effettuate serra hanno evidenziato che il frumento GM riesce a resistere alla ruggine e avere una resa due volte superiore rispetto alle piante non GM non trattate. La ricerca, pubblicata sul sito Plos One con il titolo Transgene x Environment Interactions in Genetically Modified Wheat, ha evidenziato che quanto risulta dalle prove in serra non è stato osservato nelle prove in campo. I risultati delle prove in campo con il frumento GM hanno mostrato una resa ridotta e cambiamenti nella forma che la rendeva sensibile a un altro fungo, la Claviceps purpurea. Secondo gli autori dello studio, guidati da Simon Zeller, tali cambiamenti sono da attribuirsi alle condizioni più dure presenti in campo in termini di siccità, di presenza di insetti e di competizione con altre piante. Tuttavia, le piante GM mantengono comunque la loro resistenza alla ruggine. La sperimentazione ha confermato che c’è una relazione complessa tra le piante e il loro ambiente, che può essere messa in evidenza solamente durante le prove in campo. Il documento completo è disponibile al seguente indirizzo: http://www.plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0011405 L’articolo è disponibile al seguente indirizzo: http://www.snf.ch/e/media/pressreleases/pages/2010.aspx?NEWSID=1601&WEBID=07794419-B598-488E-AC2D-84F3655EFA9F Implementazione della lotta integrata (IPM): rispondono gli esperti ENDURE, la rete di esperti in tema di lotta integrata (Integrated Pest Management o IPM), attiva da gennaio 2009, ha recentemente pubblicato sul proprio sito web un comunicato stampa in cui vengono presentati risultati e servizi. ENDURE è una rete di esperti con un’ampia gamma di competenze, che sta lasciando una traccia importante nell’attuazione dell’IPM in tutto il continente. Gli esperti offrono consigli in diretta, sono disponibili in tempi brevi e operano in modo chiaro a completamento dell’insieme di informazioni già disponibili sul sito internet. Sono in grado di affrontare richieste relative all’IPM da un punto di vista scientifico e di policy, oltre fornire un supporto tecnico per l’applicazione dell’IPM. Sono inoltre disponibili a rispondere a richieste e clienti potenziali nell’Unione europea, alle autorità nazionali che supervisionano l’implementazione della direttiva, ai servizi di advisory a livello nazionale e alle ONG. Il comunicato stampa presenta inoltre i risultati di un anno di attività dell’ENDURE da giugno 2009 a giugno 2010. Per richiedere i servizi è possibile contattare Marco Barzman al seguente indirizzo email: endure.coord@sophia.inra.fr. Maggiori dettagli sono disponibili al seguente indirizzo web: http://www.endure-network.eu/about_endure/all_the_news/ipm_implementation_ask_the_experts [Top]
La Commissione europea ha pubblicato una serie di principi generali per lo sviluppo di misure nazionali volte a impedire la presenza involontaria di OGM in colture convenzionali e biologiche. Le raccomandazioni, non vincolanti sono state pubblicate dalla Gazzetta Ufficiale dell’Unione europea lo scorso 22 luglio. I principi generali includono i seguenti punti:
Queste raccomandazioni consentono agli Stati Membri di mantenere una certa flessibilità e di considerare specificità regionali e nazionali e bisogni locali particolari di colture e prodotti tradizionali, biologici e di altre tipi. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://euroalert.net/en/news.aspx?idn=10126 [Top]
Relazione EFSA sulla consultazione pubblica in merito alla bozza di valutazione dell’allergenicità di piante e microorganismi
Il gruppo di esperti scientifici per gli OGM dell’EFSA ha ricevuto 181 commenti da 17 parti interessate (individui, organizzazioni non governative, industria, accademie ed enti nazionali di valutazione) in risposta all’appello lanciato il 21 ottobre 2009 in merito alla bozza di parere scientifico sulla valutazione dell’allergenicità di piante e microorganismi GM e dei prodotti derivati per l’alimentazione umana e animale. Secondo il rapporto "i commenti pervenuti sono stati costruttivi e mirati ad aiutare a migliorare la bozza e l’approccio caso per caso resta la via considerata più appropriata per valutare la potenziale allergenicità delle piante e dei microorganismi GM e dei prodotti derivati per l’alimentazione umana e animale". Ci sono stati, inoltre, un certo numero di commenti che hanno sottolineato la necessità di avere un’ulteriore convalida di alcuni metodi raccomandati, miglioramenti e chiarimenti editoriali e nuove referenze. L’articolo originale e il rapporto sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.efsa.europa.eu/en/scdocs/scdoc/1699.htm RICERCA[Top]
Forte controllo dell’espressione stagionale del gene FLC dell’Arabidopsis in un ambiente molto variabile
Le piante fioriscono in stagioni determinate anche in ambienti instabili. Il meccanismo di fioritura in determinati tempi dipende dalle temperature ed è stato ampiamente studiato a livello molecolare. Non è stata tuttavia esaminata l’espressione del gene in ambienti non prevedibili. Sarebbe difficile per le piante percepire le stagioni in ambienti naturali e fluttuanti poiché le temperature non sono sempre in linea con la tendenza stagionale. Shinichiro Aikawa e i suoi colleghi dell’Università di Kyoto hanno però scoperto un gene (AhgFLC) che fa sì che la popolazione di Arabidopsis halleri possa "memorizzare" le temperature nell’arco di sei settimane. Basata sull’analisi dei tempi, la variazione nell’espressione del gene fino all’83% dipende dalla temperatura esattamente di sei settimane prima, non prima o né dopo questo periodo. Gli studi sull’espressione genica basata sulle temperature fluttuanti sono cruciali per comprendere le risposte delle piante ai possibili effetti del cambiamento climatico. L’articolo completo è disponibile al seguente indirizzo: http://www.pnas.org/content/107/25/11632.full. [Top]
I ricercatori ritengono che la prossima generazione di patate transgeniche con tratti modificati multipli potrebbero avere una migliore accettazione rispetto alla prima generazione GM caratterizzata da un singolo tratto migliorato. Questo grazie ai benefici aggiuntivi che i coltivatori e i consumatori possono ottenere dalle nuove varietà, nella misura in cui sono dichiarate sicure quanto le varietà migliorate in modo tradizionale. Così, Briardo Llorente e i suoi colleghi dell’Università di Buenos Aires hanno completato uno studio dettagliato “sull’approccio comparativo di sicurezza su una coltura biotech dalla qualità migliorata con modifiche metaboliche" utilizzando tre linee di patate transgeniche con un tubero dal ridotto imbrunimento. Nel valutare le caratteristiche associate alla resa e la fotosintesi, le patate transgeniche e quelle di tipo selvatico hanno ottenuto gli stessi risultati. Dall’altra parte, l’analisi del metabolismo primario ha rivelato che i tuberi transgenici hanno un metabolismo rinforzato rispetto agli esemplari selvatici. Nei tuberi transgenici non sono state individuate proteine allergeniche, né effetti sfavorevoli dal punto di vista dei parametri fisiologici. I risultati di questo studio potrebbero, quindi, rappresentare una prova iniziale che la prossima generazione di coltivazioni biotech possono essere valutate in base ai criteri di valutazione esistenti, anche se le linee transgeniche e le piante di tipo selvatico non sono significativamente simili. L’articolo è disponibile per gli abbonati della rivista The Plant Biotechnology Journal al seguente indirizzo: http://www3.interscience.wiley.com/cgi-bin/fulltext/123455471/HTMLSTART. [Top]
La colina (Cho) è un nutriente essenziale per gli esseri umani ed è conosciuto anche come precursore della glicinbetaina (GlyBet), un importante soluto che preserva le cellule eucariote dagli stress osmotici in condizioni di disidratazione. Huiming Zhang della Texas Tech University ha scoperto, insieme ad altri ricercatori, che il batterio Bacillus subtilis presente nel suolo, migliora la sintesi di colina e glicinbetaina nell’Arabidopsis, con una conseguente maggiore tolleranza allo stress osmotico. Le piante trattate con il batterio hanno evidenziato un aumento nell’insieme dei metaboliti di colina e glicinbetaina compatibile con l’aumento della concentrazione dell’esposizione all’agente osmotico, che non è stata osservata nelle piante non trattate. Inoltre, le piante trattate con il batterio introdotto nel suolo hanno inoltre mostrato una più forte resistenza alla siccità. I risultati di questo studio potrebbero essere utilizzati per promuovere la produzione di colina nelle piante per aumentarne la tolleranza allo stress osmotico. La ricerca completa è disponibile al seguente indirizzo: http://apsjournals.apsnet.org/doi/pdf/10.1094/MPMI-23-8-1097. [Top]
Il rapido sviluppo delle agro biotecnologie ha dato impulso anche alla commercializzazione di colture GM come le varietà resistenti agli insetti. Accanto all’incremento delle rese delle colture GM, sono state anche riportate alcuni costi di adattamento in condizioni sperimentali. Così, Hui Xia e i suoi colleghi della Fundan University hanno portato avanti uno studio per confrontare il beneficio in termini di resa e di costi di adattamento di tre linee GM resistenti agli insetti e la corrispondente varietà non OGM. I ricercatori hanno osservato che quando c’era una forte pressione da parte degli insetti, anche la resa del riso GM era alta. Tuttavia, quando c’era una minore presenza da parte degli insetti, la resa del riso GM era anche bassa. Gli studiosi raccomandano quindi che si sia una distribuzione in campo strategica quando il riso GM è commercializzato per evitare perdite non necessarie nella resa. Un estratto dell’articolo è disponibile al seguente indirizzo: http://dx.doi.org/10.1016/j.fcr.2010.05.008. [Top]
Un gene simile a quello della resistenza alla malattia del frumento stimola la sensibilità ai patogeni necrotrofici
La resistenza alle malattie delle piante è regolata da geni con tre domini proteici. D’altro canto, il meccanismo delle piante predisposizione che determina la suscettibilità non è ancora stato ampiamente studiato, specialmente per quanto riguarda i patogeni necrotrofici o funghi che si nutrono delle cellule e dei tessuti morti della pianta ospite. Studi precedenti avevano mostrato che la ruggine bruna e la stagonospora producono sul frumento una tossina (ToxA) che stimola la predisposizione nelle linee di frumento ad ospitare il corrispondente gene della predisposizione alla tossina (Tsn1). Justin Faris, dell’Agricultural Research Service del Dipartimento per l’Agricoltura degli Stati Uniti, insieme ad altri ricercatori, ha effettuato la clonazione del gene Tsn1, che è risultato avere caratteristiche simili al gene della resistenza, inclusi tre domini proteici dei geni di resistenza. Dopo aver indotto la mutazione genetica, è emerso che tutti i tre domini proteici erano necessari per la sensibilità alla ToxA e per la predisposizione alla malattia. Il gene Tsn1 è disponibile solo nei genotipi sensibili alla ToxA, ma la proteina del Tsn1 non è stimolata direttamente dalla ToxA. La trascrizione del Tsn1 è strettamente regolata dal ciclo circadiano e dalla luce e è questo fa pensare che l’interazione Tsn1-ToxA sia legata ai percorsi della fotosintesi. I risultati dello studio lasciano pensare che i patogeni citati possano aumentare sovvertendo i meccanismi di resistenza acquisiti dalle piante per contrastare altri patogeni. Un estratto di questo studio è disponibile al seguente indirizzo: http://www.pnas.org/content/107/30/13544.abstract. BIOCOMBUSTIBILI[Top]
I ricercatori del Biodesign Institute dell’Arizona State University (Stati Uniti) stanno studiando le condizioni che ottimizzano la crescita di un gruppo di microorganismi chiamati "cianobatteri", che rappresentano una fonte potenziale di biocombustibili e prodotti biochimici. I cianobatteri possono essere considerati come un’opzione interessante quale fonte di biocarburante per le seguenti ragioni: (1) sono fotosintetici e sono in grado di produrre "circa 100 volte la quantità di combustibile pulito per acro (circa 4.046 mq) rispetto ad altre colture per biocombustibile", (2) hanno bisogno solo di luce, acqua, carbonio anidride carbonica e alcuni nutrienti per crescere, (3) non sono in competizione con l’area coltivata utilizzata per la produzione alimentare e possono essere coltivati in fotobioreattori compatti. I ricercatori si sono concentrati sulla coltivazione di un ceppo di cianobatteri chiamato Synechocystis PC6803 in un fotobioreattore. Hanno scoperto che la disponibilità di fosforo è un’importante componente nella capacità dell’organismo di "fare un uso efficiente dell’anidride carbonica nel ciclo di crescita". Quando il substrato di crescita (chiamato "BG-11") è arricchito con ulteriore fosforo si è osservata una più elevata produttività di biomassa. "Nonostante il contenuto di fosforo sia stato studiato in passato in riferimento al problema dell’eutrofizzazione in laghi e altre acque interne, la sua importanza per una crescita controllata di fototrofi quali i cianobatteri in un PBR (fotobioreattore) non è stata esaminata nel dettaglio". Lo scenario di produzione implica l’utilizzo di carbonio anidride carbonica emessa da impianti energetici e di nutrienti da acque effluenti di depuratori. Maggiori informazioni sono disponibili al seguente indirizzo: http://www.biodesign.asu.edu/news/benchtop-biofuels-fine-tuning-growth-conditions-helps-cyanobacteria-flourish [Top]
I ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Chimica dell’Università di Lund (Svezia) e del Dipartimento di Biotecnologie Applicate e Scienze Alimentari dell’Università di Tecnologia ed Economia (Ungheria) hanno presentato uno studio sulla produzione di etanolo biocombustibile utilizzando una miscela di materie prime di prima (1G) e seconda generazione (2G). Il materiale di seconda generazione 2G (consistente in paglia di frumento pretrattata con vapore - PSW) è stato miscelato con quello di prima generazione 1G (farina semintegrale pre-saccarizzata - PSM) e sono state sottoposte contemporaneamente a un processo saccarificazione e fermentazione (SSF) per la produzione di etanolo. I risultati hanno evidenziato che la resa in etanolo era più alta nella miscela 2G-1G, rispetto all’uso di materie prime esclusivamente 2G (PSW) o 1G (PWM). I ricercatori hanno concluso che "mischiare paglia di frumento con farina di frumento potrebbe portare benefici sia per la produzione di etanolo biocombustibile 1G 2G", ma alcune aree (quali una maggiore effettiva utilizzazione della frazione di xilosio) possono essere approfondite dalla ricerca per ottenere un ulteriore miglioramento del procedimento. I risultati completi sono accessibili gratuitamente sul sito della rivista Biotechnology for Biofuels: http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/3/1/16 [Top]
La pianta di erba medica (Medicago sativa L.) è la terza coltura più preziosa negli Stati Uniti (dopo mais e soia) ed è ampiamente utilizzata in alimentazione animale e definita come "alimento preferito per cavalli purosangue, vacche da latte e altri tipi di bestiame". La pianta è dotata della capacità di procurarsi da sola il fertilizzante azotato, dalla grazie alla simbiosi con un batterio del suolo. I vantaggi di coltivare erba medica sono principalmente: (1) una qualità migliorata di acqua e suolo e (2) una ridotta erosione del suolo/maggiore materiale organico nel suolo. I ricercatori del Dipartimento per l’Energia degli Stati Uniti, Agricultural Research Service (USDA-ARS) ritengono che la pianta di erba medica potrebbe diventare una "pianta per biocombustibile a doppio uso": gli steli potrebbero essere utilizzati come materia prima lignocellulosica per la produzione di bioetanolo, mentre le foglie possono essere utilizzate come alimentazione animale e per altri prodotti. Hans Jung ricercatore del settore caseario di USDA-ARS e il suo gruppo, stanno effettuando degli studi sulle potenzialità delle coltivazione di erba medica come fonte di energia ecocompatibile. La ricerca si sta concentrando sulla possibilità di migliorare geneticamente i nuovi tipi di erba medica e sullo sviluppo di un sistema di gestione modificata per la produzione di biocarburante dall’erba medica. È stata selezionata una varietà sperimentale, che potrebbe essere coltivata per periodi più lunghi di tempo tra due raccolti per accumulare più cellulosa. (Un contenuto più elevato di cellulosa significa un più alto potenziale nella resa di etanolo). Jung ha sottolineato che oltre ad aver ottenuto un raccolto più tardivo e meno frequente, i ricercatori hanno variato lo schema di gestione dell’erba medica e hanno scoperto che coltivare meno piante per piede quadrato (circa 0,0929 mq) offre più spazio per ogni pianta per crescere e produrre più biomassa. I risultati di questa ricerca saranno presto pubblicati su una rivista scientifica.http://www.thebioenergysite.com/news/6682/alfalfa-joins-feedstock-choices-for-ethanol [Top]
Frank Koopman e i suoi colleghi della Netherlands Organization for Scientific Research (NWO) hanno annunciato la scoperta di un nuovo batterio, Cupriavidus basilensis, in grado di trasformare le aldeidi derivate da furano in biomassa lignocellulosica pretrattata in materiale grezzo per bioplastica. Nella fase di pretrattamento della biomassa lignocellulosica per la produzione di etanolo da cellulosa, le aldeidi da furano (5-idrossimetilfurfurale, abbreviato in HMF e furfurale) sono sottoprodotti che inibiscono i microrganismi che fermentano l’etanolo. Di solito una fase di detossificazione viene aggiunta per eliminare le aldeidi da furano dalle biomasse trattate, prima della saccarificazione e fermentazione dell’etanolo. Koopman ha scoperto che il batterio Cupriavidus basilensis può utilizzare le aldeidi da furano come fonti di carbonio e produrre un materiale chiamato FDCA (acido furandicarbossilico) durante il procedimento. Secondo quanto riportato al comunicato dell’NWO, i ricercatori hanno mappato parzialmente il processo di degradazione dei batteri, per trasferire questa capacità metabolica (ad es. la degradazione dell’aldeide da furano) ad altri organismi. L’enzima responsabile della formazione dell’FDCA può trasformare completamente l’HMF in FDCA, a differenza della maggior parte dei processi chimici. Quando i geni che esprimono l’enzima sono stati inseriti nei batteri Pseudomonas putida, si è potuta ottenere una produzione di alte concentrazioni di FDCA in laboratorio. L’FDCA è conosciuto come un materiale grezzo per la produzione di bioplastiche compatibili con l’ambiente. La scoperta è molto interessante perché i microorganismi possono semplicemente essere aggiunti alla biomassa pretrattata per la rimozione delle aldeidi furaniche. Questo sarebbe un metodo molto più economico rispetto al metodo della detossificazione chimica. Nello stesso tempo, le aldeidi furaniche sono trasformate in un prodotto compatibile per l’ambiente. Maggiori informazioni sono disponibili ai seguenti indirizzi: http://www.nwo.nl/nwohome.nsf/pages/NWOP_85CHV5_Eng |
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