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26 Marzo 2012
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Biotecnologie
Brevi note
Brevi note |  | Il
termine"biotecnologia" é stato usato per la prima volta
nel 1917 da Karl Ereky, ingegnere ungherese, con riferimento e
limitatamente alla lavorazione di alcuni prodotti agricoli, ma lo
possiamo considerare un neologismo poiché introvabile nelle
enciclopedie di qualche decennio fa. Esso deriva dalla congiunzione di
due distinti sostantivi: Biologia e Tecnologia; il primo indica lo
studio e la conoscenza (logos) degli esseri viventi (bios) e delle leggi
che li governano; e il secondo (technè) si riferisce è
all'applicazione e all'uso di strumenti tecnici applicabili per la
soluzione di problemi pratici e per l'ottimizzazione di procedure per la
produzione di beni e servizi. In questi ultimi anni la definizione di
"biotecnologie" ha subito varie modificazioni; si va da quella
della Federazione Europea di Biotecnologia (EFB) del 1982 che per
biotecnologie intende "l'uso integrato della microbiologia, della
biochimica, della genetica e dell'ingegneria chimica allo scopo di
ottenere applicazioni di microrganismi, altri sistemi cellulari o loro
sottostrutture per la produzione di composti di vario interesse o per
terapie cliniche", a quella del 1989 più recente e
più ampia che definisce le biotecnologie come
"l'integrazione di scienze biologiche ed ingegneria allo scopo di
utilizzare organismi, cellule, loro componenti o analoghi molecolari per
l'ottenimento di beni e servizi". Ma accanto a queste troviamo
anche una definizione più immediata e sintetica:
"Sfruttamento di sistemi biologici per la produzione di beni e
servizi". Già dalle definizioni si desume che il campo delle
biotecnologie si dispiega in un vastissimo ventaglio di applicazioni
riconducibili secondo i suggerimenti dell'OCSE a quattro grandi settori:
il primo riguarda la farmacologia, la medicina e la diagnostica, il
secondo l'agricoltura, la veterinaria e la zootecnia, il terzo le
bioindustria ed il quarto l'ambiente.
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Biotecnologie tradizionali e biotecnologie avanzate
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In termini retrospettivi le biotecnologie attengono alle secolari
conoscenze naturalistiche e mediche dell'umanità che hanno
trovato applicazione nel progressivo sviluppo della scienza e della
tecnica per gli impieghi destinati principalmente all'alimentazione ed
alla cura della salute. Le recenti conquiste della biologia nell'ambito
del DNA ricombinante e dell'ingegneria genetica con le sue derivazioni
applicative e speculative ci obbligano a fare una distinzione tra
biotecnologie tradizionali e quelle cosiddette innovative. La
distinzione non è intesa secondo la logica antico/recente, ma
deriva dal fatto che le biotecnologie tradizionali attengono
principalmente alle scoperte ed alle loro utilizzazioni, mentre le
biotecnologie innovative riguardano l'invenzione che è ideazione
e creazione di strumenti e soggetti precedentemente non esistenti.
Le biotecnologie tradizionali trattano tipicamente tecnologie
produttive utilizzate da millenni, e riguardano in particolare
l'agricoltura, la zootecnica, lo sfruttamento delle attività
fermentative dei microrganismi e le trasformazioni biologiche in genere.
Per certi aspetti anche le popolazioni antichissime possedevano i loro
biotecnologi che riuscirono ad incrementare la produzione dei campi
selezionando i semi delle piante con le caratteristiche migliori e a
selezionare le specie di animali domestici più adatte alle loro
esigenze. In campo animale basta ricordare a titolo di esempio il mulo,
"prodotto transgenico" ante litteram, poiché deriva
dall'ibridazione di due specie diverse, asino e cavalla, che è
stato ottenuto circa 1000 anni a.C.
Per quanto riguarda le biotecnologie in campo alimentare, va ricordato
che fina dalla preistoria gli uomini preparavano bevande e cibi
fermentati: i Sumeri, i Babilonesi e gli Egiziani producevano vino e
birra (6000 a.C); i Mongoli il Kefir (4000-5000 a.C.); gli Egiziani il
pane lievitato (4000 a.C) e l'aceto (400 a.C.); gli Assiri il formaggio
e lo yogurt (3000 a.C) e tutto questo senza conoscere gli agenti
specifici di questi importanti processi fermentativi. Bisogna attendere
Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) che riuscì per primo a
osservare i protesti ed i batteri grazie al microscopio dando
significato ad una serie di processi e metodologie che oggi vengono
definite biotecnologiche in tempi in cui questo termine non aveva ancora
un significato riconosciuto. L'importante scoperta consentì di
ipotizzare che alla base dei processi di trasformazione di alcuni
prodotti naturali
potessero essere coinvolti specifici microorganismi viventi.
Occorre
arrivare alla metà dell'Ottocento verso la metà
dell'Ottocento (1875) quando Louis Pasteur (1822-1895), chimico e
biologo francese considerato il fondatore della moderna microbiologia,
comprese e descrisse la causa delle fermentazioni individuando i batteri
e i lieviti responsabili di alcuni processi importanti nella
trasformazione di sostanze alimentari per arrivare alla produzione
metodologica "standardizzata" di birra, vino, aceto. In
seguito si scoprì che alla base dei processi fermentativi vi
erano enzimi presenti all'interno delle cellule del lievito facilmente
estraibili senza subire alterazioni nelle loro funzioni in grado di
catalizzare la conversione del glucosio in etanolo.
Le biotecnologie innovative risalgono invece alla metà del secolo scorso
quando nel 1928 Anthony Frederick Griffith (1877 1941), medico al
Ministero della Sanità britannico sperimentava da molti anni
nell'intenzione di riuscire a sviluppare un vaccino contro un
pneumococco, Streptococcus pneumoniae, agente casuale della polmonite,
scoprì che questi microrganismi possono acquisire, riconoscere e
mantenere materiale ereditario esogeno, derivante da altri batteri. Il
carattere schivo e riservato di Griffith non contribuì a dare risalto
alla prima osservazione di una trasformazione di una specie in un'altra
ma, negli anni successivi, in tutto il mondo i ricercatori si
impegnarono a identificare cosa stesse alla base di quel misterioso
principio trasformativo: "...The Transforming Principle...".
Griffith è considerato a pieno titolo padre dell'ingegneria genetica,
scienziato di
grande intuizione anche perché in quegli anni non si sapeva ancora che
il materiale ereditario era costituito da DNA. Saranno Oswald Theodore
Avery (1877-1955), Colin MacLeod (1909-1972) Maclyn McCarty
(1911-2003) e Rosalind Franklin (1920-1958), nel 1944 a compiere questa
famosa scoperta. Nel 1953 James Dewey Watson (1928), Francis Crick
(1916-2004) e Maurice Wilkins (1916-2004) scoprirono il meccanismo di
duplicazione del DNA e infine l'avvento dell'ingegneria genetica è cosa
dei nostri giorni e segna una demarcazione tra biotecnologie
tradizionali e quelle innovative
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