PRESENTAZIONE: Biotecnologia significa letteralmente tecnologia biologica. Comprende una serie di manipolazioni genetiche che servono per la produzione di beni e servizi. Già nell'antichità venivano selezionate piante e animali per soddisfare meglio i bisogni dell'uomo: es. grano con la spiga non caduca, bovini adatti alla produzione di carne, di latte e di lavoro. Gli agricoltori facevano riprodurre gli animali con le caratteristiche più adatte a soddisfare il loro bisogno. Dopo Mendel con il progredire della genetica vennero utilizzate tecniche nuove: infatti nel secondo dopoguerra fu scoperto il cosiddetto "vigore degli ibridi" che portò la produzione non verso le linee pure ma verso i prodotti di incrocio. Nel 1953 con la scoperta dell'acido desossiribonucleico (DNA) si potè indagare a fondo sulle basi molecolari della vita. Nei primi anni '70 furono elaborate delle tecniche sugli esseri viventi come ad esempio quella del "taglia e cuci": da un organismo vivente si estrae un pezzo di Dna e lo si mette in un altro organismo producendo una combinazione genetica nuova. Nacquero così le biotecnologie avanzate che consentono di utilizzare organismi viventi in vari processi industriali. In particolare si sviluppò l'ingegneria genetica che è l'insieme di operazioni che portano alla costruzione di Dna ricombinati e cioè di nuove combinazioni genetiche: produzione di farmaci e altri composti chimici. Grazie alle tecniche di manipolazioni è oggi possibile inserire, modificandoli se necessario, geni provenienti da una certa specie nell'informazione genetica di un'altra specie completamente diversa: geni animali in batteri o piante, geni umani negli animali, producendo piante e animali transgenici.
L'ingegneria genetica, che si può considerare la più moderna tra le biotecnologie, consiste nell'utilizzo di tecniche capaci di modificare in modo predeterminato il patrimonio genetico di un organismo; non si tratta, però, di metodi di pura invenzione umana, infatti gli ingegneri genetici non fanno altro che sfruttare tecniche biologiche già "inventate" dalle cellule nel corso dell'evoluzione. La modifica stabile di un genoma cellulare è un fenomeno già presente in natura: lo utilizzano i virus, che inseriscono il proprio DNA in quello della cellula ospitale batterica per "costringerla" a riprodurre nuove particelle virali. Gli studi condotti sui meccanismi di infezione virale hanno portato alla scoperta di molecole di estremo interesse genetico. I plasmidi sono piccole molecole circolari di Dna presenti nei batteri esternamente al cromosoma e dotate di riproduzione autonoma. In natura funzionano quindi da vettori genetici e allo stesso scopo sono utilizzati nell'ingegneria genetica per trasferire geni da un tipo di organismo a un altro. Gli enzimi di restrizione sono in grado di "tagliare" la molecola di Dna in corrispondenza di determinate sequenze.Dopo il taglio da essi eseguito, l'opera di ricucitura della molecola di Dna viene eseguita da altri enzimi,le Dna ligasi. La trascrittasi inversa è un enzima presente nei virus a Rna capace di catalizzare la trascrizione di una molecola di Dna a partire da una molecola di Rna. I biologi molecolari utilizzano questo tipo di enzima per sintetizzare il gene codificante per una certa proteina a partire dalla corrispondente molecola di mRna presente nel citoplasma cellulare. Utilizzando in modo adeguato le competenze biochimiche di queste molecole, è possibile manipolare l'informazione genetica di una cellula producendo Dna ricombinante, ottenuto cioè dall'unione di materiale ereditario proveniente da individui geneticamente diversi.
E' possibile, quindi, ricombinando in modo mirato il Dna di una cellula, farle produrre per esempio proteine, per la sintesi delle quali non era naturalmente programmata. Dopo aver isolato il gene che interessa, da un organismo animale o vegetale, lo si fa combinare con un plasmide, ottenendo Dna ricombinato che, inserito in una cellula batterica ospite, induce la sintesi della proteina voluta. La cellula ospite trasformata, duplicandosi, genera un clone di individui tutti uguali, contenenti il plasmide modificato. In tal modo è possibile ottenere artificialmente notevoli quantità di proteine di interesse terapeutico, quali l'insulina, l'ormone della crescita o il fattore VIII, indispensabile alla coagulazione del sangue e che manca nei soggetti emofiliaci.
I VEGETALI TRANSGENICI
La modificazione genetica nelle piante consiste nell'introdurre attraverso geni prelevati da altri organismi nuove proprietà per la resistenza ai parassiti e alla siccità oppure per avere un gusto più gradevole o una maggior concentrazione di sostanze nutritive. Nella prima metà degli anni '80 l'americano Kary Mullis ha scoperto un metodo che permette a frammenti di Dna di duplicarsi con più velocità. Gli scienziati prelevano i geni responsabili di proprietà e funzioni utili, quindi ne producono molte copie e le inseriscono nella pianta che vogliono modificare.L' Unione europea autorizza solo cinque vegetali geneticamente modificati: mais, soia, colza, radicchio e tabacco e la loro produzione è consentita dal 1993.
LE PRINCIPALI TRANS-PIANTE
	Alimento		Proprietà acquisite
	SOIA		Resistenza ai diserbanti
	COLZA		Resistenza ai diserbanti, aumento del contenuto di acidi grassi
	COTONE		Resistenza ai diserbanti, resistenza agli insetti nocivi
	MAIS		Resistenza ai diserbanti, resistenza agli insetti nocivi
	PATATA		Resistenza agli insetti nocivi
	POMODORO		Prolungamento della freschezza
	GIRASOLE		Alta produttività, resistenza alle malattie, aumento del contenuto di acidi grassi
	ALFA-ALFA		Crescita precoce (usato come mangime per gli animali da allevamento)
ANIMALI TRANSGENICI
Le biotecnologie che fanno uso di specie animali devono il proprio sviluppo al fatto che questi organismi, sebbene siano più costosi di piante e microrganismi, producono le sostanze e i composti d'interesse in modo più simile a quanto avviene nel corpo umano. Esattamente come i microrganismi e le specie vegetali, anche gli animali possono essere alterati geneticamente introducendo nuovi geni a livello embrionale. Per i vertebrati, e per i mammiferi in particolare la clonazione artificiale richiede un procedimento, realizzato per la prima volta negli anni '60 dal biologo inglese Gurdon sulle rane, di trasferimento del nucleo di una cellula somatica (cioè del corpo, non destinata alla riproduzione) all'interno di una cellula uovo, svuotata del proprio nucleo. Nel 1997 è arrivato l'annuncio della clonazione della pecora Dolly (nata nel luglio 1996) cui seguono topi e nel 1998 l'annuncio di aver realizzato un processo di clonazione umana. Vantaggi DELL'UTILIZZO DELLE BIOTECNOLOGIE:  Aumento della produttività e minor uso di mezzi tecnici (fertilizzanti o antiparassitari) diminuendo sostanze indesiderate nei cibi Riduzione dei costi sia per gli agricoltori che per i consumatori a patto che i benefici economici non vadano a finire ai privati titolari di brevetti  Riduzione dei trattamenti chimici in agricoltura riducendo costi e manodopera  Riduzione dei tempi di irrigazione  Sfruttamento appieno dei territori in ambienti ostili  Piante più forti, più resistenti, più produttive Svantaggi:  I costi sono ancora elevati perchè la ricerca è costosa  Accentuazione della dipendenza degli agricoltori da chi ha il monopolio di conoscenze nel settore delle biotecnologie, e la concentrazione nelle medesime mani della ricerca e del sapere  La possibilità che i prodotti transgenici possano recare danni alla salute dell'uomo poiché le proteine codificate dai nuovi geni svolgono un'azione tossica e/o allergenica  Sia nella fase di sperimentazione che in quella di post-marketing non è mai stato eseguito un controllo accurato sulla commercializzazione di questi prodotti  I prodotti importati non hanno l'obbligo di essere etichettati quindi è impossibile sapere cosa mangiamo  Diffusione dei transgeni attraverso il polline e di conseguenza la presenza di fenomeni di inquinamento genetico di altre piante della stessa specie coltivate in aree adiacenti  Squilibrio negli ecosistemi per la presenza di geni tossici nei confronti di insetti fitopatogeni che colpiscono altre specie non target  Resistenza agli antibiotici, contenuti nelle piante, che potrebbero entrare nel nostro apparato digerente e procurarci dei disturbi  Riduzione della biodiversità delle piante d'interesse alimentare, con molta velocità
APPLICAZIONI E CONSEGUENZE SULL'AMBIENTE
Per degradare le sostanze inquinanti presenti nell'ambiente e in modo particolare nel suolo vengono introdotti microrganismi. La loro crescita può a volte essere incrementata introducendo particolari sostanze nutritive nell'aria e nel suolo determinando così la degradazione degli inquinanti. Vengono introdotti anche microrganismi scelti appositamente per la loro capacità di detossificazione, inoltre si può rimuovere il suolo contaminato ed esporlo in condizioni controllate all'azione dei microrganismi degradatori e, quindi, il suo riposizionamento nel luogo d'origine.In molti paesi i batteri sono usati per estrarre metalli come il ferro, lo zinco e l'uranio da giacimenti difficilmente accessibili o in cui il minerale di interesse non è puro. Le estrazioni mine- rarie che utilizzano queste tecnologie stanno diventando sempre più importanti, via via che i depositi di facile accesso e ricchi di minerali si stanno esaurendo. Il rapido sviluppo economico della nostra società ha causato notevoli cambiamenti nell'ambiente naturale con gravi ripercussioni sulla qualità dell'atmosfera, del suolo e delle acque.Gli inquinanti principali sono: fitofarmaci, metalli pesanti, idrocarburi clorurati e aromatici,, nitrati. Dal gennaio 2000 ogni paese ha il diritto di respingere l'importazione di cibi geneticamente modificati, e i paesi esportatori devono fornire informazioni sui prodotti e indicare sull'etichetta la presenza di organismi geneticamente modificati. Dal 10 aprile 2000 è obbligatorio segnalare nell'etichetta la presenza di composti transgenici.