Identificato il DNA del Pinot Nero
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| Grappolo di Pinot Nero |
| Il primo vitigno usato per lo studio del DNA è stato il Shirah. Secondol'esperto di vino James Halliday l'evento è più importante per il valore storico della ricerca, piuttosto che per i suoi aspetti scientifici. "Si è sempre pensato che provenisse dalla città di Shiraz, in Persia e si raccontavano un sacco di storie romantiche al proposito, ma in effetti è risultato essere un derivato di due sconosciuti vitigni francesi" ha detto. Invece si è scoperto che: "È nato all'incirca nell'anno 100DC ... da due vitigni dei quali nessuno ha mai sentito parlare: il Dureza ed il Mondeuse Blanche." |
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| Schema di un cromosoma condensato (metafase). Disegno di un Cromosoma 1) Cromatidio 2) Centromero 3) Braccio corto 4) Braccio lungo |
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| Dal cromosoma al gene, tutti i geni formano il genoma | |
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| Il DNA numero 1 differisce dal DNA numero 2 in una singola istanza (C/T polimorfismo) | |
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| Arabide comune | |
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| Fillossera | |
La viticoltura, ossia l'arte di coltivare la vite (Vitis Vinifera) allo scopo principale di produrre vino, rappresenta un'antica forma di agricoltura della quale esostono tracce risalenti al neolitico e all'età primaria del bronzo. Dell'influenza delle condizioni pedoclimatiche sulla qualità dell'uva che sono alla base del concetto di terroir, ossia l'insieme di condizioni locali che determinano le caratteristiche di un vino. Dell'uva di per se invece finora abbiamo saputo molto meno, ma la nostra conoscenza in questo settore ha fatto un sostanziale passo avanti con l'identificazione da parte di consorzio multinazionale con sede in Italia, della sequenza completa del genoma del Pinot Nero.
Il genoma dell'uva comprende 19 coppie di cromosomi ed è lungo all'incirca 504,6 megabasi. Un gruppo di ricerca diretto dal professor Riccardo Velasco dell'Istituto Agrario di San Michele all'Adige, ha usato un approccio frontale nel determinare la sequenza del genoma, con una copertura di 10,7X, usando la pirosequenza per il 4,2X, ed il restante 6,5X con la sequenza Sanger. Allo stesso tempo è stata individuata anche la sequenza del genoma del cloroplast dell'uva, con risultati identici a quelli ottenuti lo scorso anno da uno studio indipendente per l'identificazione del genoma di un tipo diverso di Pinot Nero.
Si evince quindi che la vite ha un genoma relativamente piccolo per una pianta da coltura, simile a quello de riso o del pioppo e molto più corto rispetto a quello del grano e del mais. Nonostante questo però, determinare la sequenza si è rivelato un compito molto complesso a causa della eterozigosi (la condizione genetica di una cellula o di un organismo costituita dalla presenza di una coppia di alleli diversi per un dato gene) presente nelle coppie di cromosomi. Sono infatti state individuate tante variazioni che il dottor Velasco ha dichiarato che gli sembrava quasi di osservare due genomi diversi.
Il gruppo di scienziati ha inoltre scoperto più di 2 milioni di polimorfismi a singolo nucleotide (variazione a livello di una sequenza di acidi nucleici che si presenta tra individui della stessa specie. Spesso definito in inglese, Single Nucleotide Polymorphism, o SNP) nell'87% dei 29.585 geni identificati. Se da un lato questo fatto ha reso il compito degli studiosi più duro, dall'altro ha finito col fornire una quantità di dati inerenti alle variazioni che in futuro aiuterano ad identificare quali geni agiscono, ed in che modo, sulle specifiche caratteristiche della pianta. "Si tratta di un vero tesoro", ha dichiarato Brian Dilkes, del Genome Center dell'Università di California a Davis. "È una descrizione dettagliatissima del genoma della pianta".
La sequenza può inoltre fornire indizi sull'evoluzione dell'uva. Molti genomi di piante, specialmente quelli delle piante coltivate comunemente, sono il risultato di almeno una duplicazione di un genoma ancestrale più ridotto. Che questo fosse il caso anche della vite è stato finora un fonte di controversie, ma ora questo studio dimostra chiaramente che 10 dei 19 cromosomi identificati sono il resultato di una duplicazione avvenuta molto tempo fa, poco dopo che la vite si è distaccata dal modello genetico che ha in comune con l'arabide comune e il pioppo.
La coltivazione dell'uva da vino è complicata dal fatto che ci vogliono vari anni prima che la pianta raggiunga la produzione, e perdipiù la vite coltivata tende ad essere poco fertile. È per questo motivo che i vigneti vengono di solito impiantati con cloni e/o innesti che producono centinaia di migliaia di piante geneticamente identiche. D'altra parte però questo sistema rende le piante molto vulnerabili a microorganismi particolarmente aggressivi, quali la fillossera, che ha devastato i vigneti europei nel 19mo e all'inizio del 20mo secolo, o la muffa polverosa che è tuttora una minaccia per i vigneti statunitensi.
Il genoma del Pinot Nero fornisce uno strumento di valore inestimabile per la creazione di varietà di uve resistenti a queste ed altre malattie, senza per questo alterare la qualità del vino. Il professor Velasco e colleghi hanno identificato un gran numero di geni relativi alla resistenza alle malattie, 289 dei quali contengono uno o più SNP (polimorfismi a singolo nucleotide). Detto questo va però osservato che il Pinot Nero resta vulnerabile all'azione di funghi, batteri e virus, probabilmente a causa di un difetto nel sistema identificativo di agenti patogeni nella pianta. Molti di questi geni resistenti alle malattie sono presenti in gruppi che vengono associati con la resistenza, o la tolleranza, di diverse varietà di vite a specifiche malattie. Ora potranno venire studiati.
"Questa descrizione del genoma dell'uva presenta un'eccellente opportunità per il miglioramento genetico della pianta per aumentarne la resistenza alle malattie", ha detto Dilkes. "L'identificazione del genoma ha portato alla simultanea identificazione di centinaia di geni corrispondenti agli enzimi che producono il sapore e l'aroma. Sarà quindi possibile modicare geneticamente la pianta per renderla più resistente, lasciando intaccati i fattori biochimici che determinano il sapore e la qualità di un tipo d'uva. Quando ho raccontato recentemente al sommelier Andrew Meadows di questo studio, la sua reazione è stata: 'Benissimo! Mi piacerebbe moltissimo offrire in Pinot Nero decente che costi meno di $30'."
Il genoma dell'uva può inoltre avere implicazioni anche al di fuori della viticoltura, visto che la vite può venire geneticamente trasformata e micro-propogata per la produzione di centinaia di cloni perfetti.
| Quotazioni: Velasco R, Zharkikh A, Troggio M, Cartwright DA, Cestaro A, et al (2007) A High Quality Draft Consensus Sequence of the Genome of a Heterozygous Grapevine Variety. Adattato da materiale fornito dalla Public Library of Science. Pubblicato in origine su Science Daily. |
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