di domani

Da sempre scienza e tecnologia sono indissolubilmente legate: lo sviluppo della tecnologia permette alla scienza di rispondere a domande nuove, d’altra parte la scienza è il fonda - mento per nuovi sviluppi tecnologici. Tra le tecniche più nuove che stiamo sviluppando in Fondazione Edmund Mach spiccano il gene editing e la microfluidica.

Il gene editing consente di introdurre piccole mutazioni in punti specifici del genoma della specie di interesse, nel nostro caso la vite, senza alterare il resto del patrimonio genetico della pianta e mantenendo così le caratteristiche originarie. In FEM applichiamo il gene editing per spegnere geni che, se attivi nella pianta, consentono o facilitano l’infezione da parte di funghi patogeni. Questi geni sono chiamati geni di suscettibilità, e la loro inattivazione può portare a fenomeni di tolleranza o resistenza verso il patogeno. In altre parole è come se andassimo ad alterare la serratura di una porta così che la chiave non riesca più ad aprirla. Per introdurre le mutazioni è necessario fornire alle cellule il complesso CRISPR/Cas, composto dalla proteina Cas9 e dall’RNA guida. Solitamente questo viene fatto mediante l’inserzione nella pianta dei geni che codificano per il complesso. Nel nostro laboratorio è stato messo a punto un metodo alternativo che non prevede l’uso di DNA esogeno, ma l’inserimento in pianta del complesso proteina-RNA, che viene rapidamente degradato dopo aver apportato le mutazioni desiderate. Questo metodo richiede di lavorare con cellule vegetali a cui è stata rimossa la parete cellulare (protoplasti), e di rigenerare poi da queste un’intera pianta. Le prime viti editate ottenute con questa tecnica sono ora in serra e verranno testate nei prossimi mesi per capire se hanno perso la loro suscettibilità. La microfluidica, più comunemente conosciuta come “laboratorio-su-un-chip”, è la scienza che consente di manipolare volumi ultra-piccoli di liquidi in camere e canali microscopici, applicando diverse tecniche di laboratorio integrate in un dispositivo miniaturizzato di soli pochi centimetri. Recentemente, la microfluidica ha visto uno sviluppo molto rapido, in particolare nel campo biomedico, dove offre la possibilità di utilizzare i chip per ricostruire tessuti e organi e svolgere analisi fisiologiche e test di farmaci. Grazie alla grande flessibilità delle piattaforme di microfluidica è stato inoltre possibile espandere le sue diverse applicazioni anche ad altri settori, quali la biologia cellulare vegetale, la biologia molecolare, lo studio dell’interazione pianta microrganismi, la nutrizione, l’ecologia microbica, le biotecnologie e la chimica agraria, tutte discipline di forte interesse per la FEM. Per questo motivo una piattaforma di microfluidica e microscopia è stata recentemente attivata in FEM, aprendo la strada a nuove opportunità di ricerca. https://doi.org/10.3389/fpls.2022.1078931

Maggiori informazioni nell’articolo pubblicato da Frontiers in Plant Science (2022) 13: 1078931.

PAROLE CHIAVE: gene editing, microfluidica