Il Golden Rice Parte 3

Nello scorso post abbiamo visto come si sono ottenute delle piante transgeniche di riso utilizzando A. tumefaciens. Ora vedremo quali sono stati i risultati ottenuti.

I semi maturi della prima generazione, delle linee trasformate e del controllo (riso che non ha subito alcun trattamento), sono stati trattati in modo da isolare l’endosperma, nella maggior parte dei casi i semi provenienti dalle piante trasformate mostravano un colore giallo ad indicare la presenza di carotenoidi.

Un grammo di semi da ogni linea è stato ridotto in una polvere finissima ed estratti per completare la decolorazione con acetone. Gli estratti sono stati quantificati fotometricamente e analizzati qualitativamente tramite HPLC.

 L'HPLC è una tecnica analitica che permette separare una miscela nei suoi componenti, ma può essere anche utilizzata a scopo quantitativo.
Come tutti i metodi cromatografici, l'HPLC è basata sulla separazione selettiva delle molecole di interesse tra due fasi differenti, la fase mobile e la fase stazionaria. In questo caso la fase mobile è un solvente o una miscela di solventi che scorre sotto l'azione dell'alta pressione sopra delle particelle legate alla fase stazionaria. Le molecole del campione, mentre viaggiano attraverso la colonna, vengono selettivamente ripartite tra la fase mobile e la fase stazionaria. Quelle che interagiscono maggiormente con la fase stazionaria rimarranno più a lungo all'interno della colonna e saranno eluite per ultime. Come risultato, il campione uscirà dalla colonna in bande separate (chiamate picchi). Un sensore posizionato al termine della colonna permette di identificare i componenti che eluiscono.

Sotto c'è un immagine riassume il funzionamento dell'HPLC.



Schema riassuntivo HPLC



Si è osservato che nei singoli trasformanti pB19hpc si formava β-carotene e in misura minore anche la luteina e la zeaxantina, perciò il pattern di carotenoidi risultante è molto simile a quello presente nelle foglie verdi. Questo suggerisce che il licopene-α, la β-ciclasi nonché l’idrossilasi sono espresse costitutivamente nel endosperma di riso o che l’espressione di questi enzimi è regolata downstream dalla formazione del licopene o da altri prodotti derivati da questo.

I doppi trasformanti pZPsC/pZCycH mostravano diverse varietà di pattern. Alcuni fenotipi erano simili ai singoli trasformanti mentre altri contenevano il β-carotene come unico carotenoide.

 La linea migliore in termini quantitativi si è rivelata essere quella che produceva 1.6 μg/g di β-carotene su peso secco del endosperma di riso.

 

In seguito sono stati svolti altri esperimenti che sono riusciti ad aumentare il contenuto di provitamina A da 1.6 μg/g a 35 μg/g su peso secco di riso. Questa nuova varietà è stata chiamata Golden Rice 2.

 

 

 

Studi successivi hanno valutato la biodisponibilità della provitamina A nel Golden Rice 2 ed è stato calcolato che 50 gr di GR 2 dovrebbero fornire circa il 60% del RDA per un bambino.

 

Per chi fosse interessato ad approfondire l'argomento segnalo il sito: http://www.goldenrice.org e questa serie di articoli:

 

 

Beyer P., Al-Babili S., Ye X., Lucca P., Schaub P., Welsch R., Potrykus I. (2002). Golden rice: introducing the beta-carotene biosynthesis pathway into rice endosperm by genetic engineering to defeat vitamin A deficiency. J. Nutr.132, 506S–510S.

Ye X, Al-Babili S, Kloti A, Zhang J, Lucca P, et al. (2000) Engineering the provitamin A (β-carotene) biosynthetic pathway. Science 287: 303–305.

Tang G, Qin J, Dolnikowski G, Russell RM, Grusak MA. Golden Rice is an effective source of vitamin A. Am J Clin Nutr 2009;89:1776–83.