Cotone commestibile

I ricercatori della Texas A&M University hanno ridotto selettivamente i livelli di una sostanza chimica tossica nel cotone, rendendo i semi commestibili e potenzialmente trasformando il cotone in una nuova importante fonte di cibo.

Per rendere commestibili i semi di cotone, i ricercatori hanno ridotto i suoi livelli di gossipolo tossico (punti neri nella foto in alto) utilizzando una nuova tecnica di silenziamento genico.

Ricercatori guidati da Keerti Rathore , professore associato presso l'Istituto universitario di genomica e biotecnologia vegetale, ha utilizzato una nuova tecnica di silenziamento genico chiamata interferenza dell'RNA (RNAi) per eliminare la tossina. I biologi possono mettere a tacere uno specifico gene vegetale inserendo un gene che codifica per l'RNA a doppio filamento la cui sequenza è molto simile a quella del gene di interesse. La presenza dell'RNA a doppio filamento fa sì che le cellule distruggano qualsiasi RNA messaggero del gene bersaglio, silenziandolo efficacemente.

Nel cotone, Rathore ha costruito un gene RNA in grado di silenziare il gene di un enzima cruciale per la biosintesi del gossipolo, un composto tossico presente nel cotone. Rathore ha utilizzato un promotore specifico per il tessuto del seme nelle piante di cotone in modo che il silenziatore genico non venisse attivato in altri tessuti di cotone. Il gossipolo è normalmente prodotto in quasi tutti i tessuti delle piante di cotone e sembra proteggerle dagli insetti e dalle infezioni fungine e batteriche.

Questo è un eccellente esempio dell'utilità della tecnologia di silenziamento dell'RNA per migliorare la qualità delle colture e la salubrità degli alimenti rimuovendo i composti tossici o malsani, che sono molto più diffusi nelle piante alimentari di quanto la maggior parte delle persone creda, afferma Richard Jorgensen , professore di scienze vegetali presso l'Università dell'Arizona. Jorgensen è stato il primo ad osservare questo tipo di silenziamento genico nelle piante di petunia nel 1990.

Gli animali con più stomaci, come le mucche, possono mangiare semi di cotone, ma il gossipolo è una tossina per il cuore e il fegato negli esseri umani e in altri animali, incluso il pollame. Se dai da mangiare a un pollo una dieta a base di semi di cotone, entro una settimana morirà, dice Rathore.

Per ogni chilo di fibra prodotta dalla coltivazione del cotone, vengono prodotte 1,6 libbre di semi. I semi di cotone sono potenzialmente molto nutrienti: il 23 percento del seme è costituito da proteine ​​di alta qualità. Ma molto di ciò che non viene utilizzato per il reimpianto viene buttato via o dato alle mucche. Il vero valore dei semi di cotone commestibili, dice Rathore, è per i molti agricoltori dei paesi poveri che coltivano uno o due acri della pianta per la sua fibra, ma non sono in grado di utilizzare il raccolto per il cibo.

Le piante di cotone non sono le uniche candidate per questo tipo di ingegneria genetica, afferma Jodi Scheffler , genetista di ricerca presso l'Unità di ricerca sulla genetica e la produzione delle colture dell'USDA. In effetti, dice, questa applicazione [di RNAi] potrebbe essere più importante per altre specie di colture. Esistono molte altre specie con semi con componenti tossici.

L'allevamento tradizionale non funziona per eliminare le tossine come il gossipolo perché eliminandole completamente lascia le piante vulnerabili. Nel 1954, i ricercatori trovarono una pianta di cotone che non produceva il gossipolo e nei primi anni '60 la incrociarono con la versione agricola della pianta. I semi di questa pianta potrebbero essere arrostiti e mangiati come una noce o schiacciati e mescolati con la farina per fare il pane ad alto contenuto proteico. Gli agricoltori si sono resi conto che le piante venivano masticate dagli insetti e non volevano coltivarle, afferma Rathore.

Il vantaggio dell'approccio RNAi di Rathore è la sua specificità. I semi sono quasi privi di tossine, ma il resto della pianta ha livelli normali di gossipolo, quindi dovrebbe essere resistente. Lo stesso vale per le prossime due generazioni di piante cresciute dai semi, dice Rathore.

Abhaya Dandekar , professore di pomologia presso l'Università della California-Davis, che lavora su piante transgeniche, afferma che la tecnica di silenziamento genico potrebbe essere ampiamente utile. L'unico problema è quanto sarà stabile in produzione, dice. Le condizioni ambientali e i virus possono interferire con il meccanismo di silenziamento genico nelle piante.

Scheffler afferma che i ricercatori della Texas A&M devono affrontare un'ulteriore sfida per portare le piante di cotone commestibili nelle fattorie. Le piante di cotone utilizzate per la ricerca come quella di Rathore non sono le stesse per uso agricolo. Sarà necessario l'allevamento tradizionale per trasferire il tratto alle specie di cotone agricole. I ricercatori dovranno quindi testare le piante risultanti per la stabilità dell'RNAi.

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