Le piante che emettono luce

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“What’s life?” scriveva il fisico Erwin Schrödinger (1887-1961), che aveva contribuito alla rivoluzione quantistica nel 1944. “Cos’è la vita?” era l’assioma dei fisici, se non una riconduzione dei fenomeni biochimici e genetici a un riduzionismo in semplici regole fondamentali? Sulle basi della fisica elaborata da Schrödinger per i sistemi biologici, nacque la biologia molecolare, applicazione delle scienze che utilizzava tecniche proprie della fisica, come spettrofotometri, diffrazione a raggi X, ultracentrifugazione ed elettroforesi, per studiare le macromolecole presenti negli organismi.

La nascita della biologia molecolare ha costituito una rivoluzione scientifica, essa ha portato in 25 anni (1940-1965) alla scoperta dei fattori fondamentali che operano negli organismi: la caratterizzazione della struttura chimica del gene e dei meccanismi mediante i quali i geni controllano la sintesi proteica. Il rapido sviluppo delle tecnologie alla metà degli anni settanta, per manipolare i geni, fu sorprendente: la clonazione; l’isolamento dei geni; le copie di mRNA (o di DNA complementare); le diverse forme di transgenesi da piante e animali a batteri e viceversa; le tecniche di sequenziamento e di mutagenesi sito-specifiche; la reazione a catena della polimerasi (PCR, polymerase chain reaction) di Kary Mullis (1983), per moltiplicare minuscole quantità di DNA, fu così eclatante tanto da ipotizzare la possibilità di “costruire” esseri viventi, ricombinati nel loro tessuto genomico.

Si aprì la strada così agli OGM (Organismi Geneticamente Modificati) che oggi sono al centro di acerrime discussioni nella comunità scientifica ed etica mondiale. Vengono detti comunemente OGM quegli organismi, in genere vegetali, dove il patrimonio genetico è stato alterato mediante aggiunta di DNA inserito con tecniche di ingegneria genetica. Circa il 70% della soia prodotta al mondo proviene da OGM, circa il 24% del mais mondiale deriva da OGM, così come il 46% del cotone coltivato. In India, 5 milioni di agricoltori coltivano cotone resistente all’attacco di alcuni parassiti, questo consente un risparmio in denaro di 250 dollari per ettaro, senza calcolare in risparmio ecologico per l’abbattimento delle quantità di sostanze chimiche nocive emesse. In Argentina oramai il 99% della soia prodotta è OGM. Oltre a queste piante, ne esistono molti altri tipi, ugualmente Geneticamente Modificate, come la papaya resistente ai virus, la colza, la patata, l’erba medica, il pioppo, la barbabietola e altri.

Sono in avanzata fase di sperimentazione riso, grano e mais resistenti alla siccità. Una nuova frontiera nella manipolazione genetica di un organismo vegetale è quella sperimentata e prodotta da un’azienda americana, la Bioglow, che mira alla realizzazione di piante in grado di emettere luce propria e non tramite sollecitazione ultravioletta o di sostanze chimiche, come alternativa a quella ottenuta dal consumo di energia elettrica. Per adesso le piante prodotte hanno una bassa emissione luminosa e possono avere un utilizzo di segnapasso nei viali o per luci notturne nelle case, ma l’intento è quello di ottenere organismi illuminanti che possano sostituire le lampade ad elettricità. Basandosi sul lavoro del biologo molecolare Alexander Krichevsky, e del co fondatore Tal Eidelberg, l’azienda ha lavorato per anni per produrre questa pianta e il primo risultato è stato ottenuto nel 2010. Nel dicembre 2013 è stata annunciata la commercializzazione della scoperta scientifica, affinata e standardizzata.

Le piante utilizzate sono specie ornamentali di Nicotiana alata nei quali cloroplasti sono stati inseriti i geni per la produzione della luce di alcuni batteri marini. Queste piante producono una luce verde azzurrognola che in seguito potrà essere variata nel colore, inserendo altri geni. Questo effetto luminoso ricorda la bioluminescenza delle piante del film Avatar, difatti questo prototipo di Nicotiana modificata è stata chiamata “Starlight Avatar”. Venti esemplari di questo prototipo saranno messi in vendita tramite un’asta a partire dal 31 gennaio 2014, le piantine verranno spedite in una scatola trasparente con gel arricchito di nutrienti e poi, una volta acclimatate potranno essere trapiantate in vaso con del comune terriccio, il loro ciclo vitale è di tre mesi. Pertanto nella diatriba OGM sì o OGM no, sarebbe bello poter immaginare un futuro non troppo lontano, in cui come nel film, saremo illuminati da sorgenti vegetali, totalmente ecologiche, in una ipotesi di abbattimento totale di utilizzo di energie non sostenibili.