Il 2008 è stato l’anno internazionale della patata; ma forse non ce ne siamo accorti. Adesso però l’attenzione su questo alimento può tornare in primo piano a seguito dell’annuncio della decodifica del genoma (cioè del corredo genetico) della patata, dato pochi giorni fa dal Potato Genome Sequencing Consortium (PGSC), un gruppo internazionale di istituzioni scientifiche di quindici Paesi, che comprende l’Enea, la nostra Agenzia Nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile.
Lanciato dall’Università di Wageningen tre anni fa, il progetto è entrato nella fase finale nel giugno 2009, durante una conferenza tenutasi a Carlow, in Irlanda. La patata appartiene alla famiglia delle Solanacee, è originaria del Sudamerica e fu importata in Europa nel ’500. È la quarta pianta alimentare più importante del pianeta e la più importante delle piante orticole. La sua produzione è in costante crescita, specie nei Paesi in via di sviluppo. Ora che la sequenza del suo genoma non ha più segreti, i ricercatori potranno migliorare la sua produttività, il suo contenuto nutrizionale, la sua resistenza alle malattie, e generare nuove varietà in tempi più rapidi degli attuali (circa 12 anni).
Si tratta di un risultato scientifico di grande rilevanza poiché il genoma della patata è lungo 840 milioni di basi ed è tetraploide, cioè è presente in quattro copie per cellula. Per queste sue caratteristiche il miglioramento genetico tramite incrocio è particolarmente laborioso. Sono stati sequenziati due ceppi diversi di patata, rappresentativi della diversità genetica di questa pianta anche prima della sua domesticazione. L’assemblaggio della sequenza è stato ottenuto grazie al recente sviluppo di tecniche di sequenziamento del DNA ad elevato parallelismo e di algoritmi informatici sviluppati dal Beijing Genomics Institute, uno dei membri di PGSC.
Le ricerche condotte presso l’Enea, rese possibili anche grazie a un finanziamento del Ministero dell’Università e la Ricerca Scientifica, Fondo per gli Investimenti della Ricerca di Base, sono state coordinate dal professor Giovanni Giuliano. Lo abbiamo raggiunto durante un convegno internazionale.
Quali erano i principali problemi da risolvere per arrivare a sequenziale il genoma della patata? E come sono stati risolti?
Il genoma di patata è presente in quattro copie per cellula, di cui due e due molto simili fra loro. È come avere due lunghi testi composti di 850 milioni di lettere, con una lettera diversa ogni tanto. Il sequenziamento è fatto tagliando questi testi in pezzi da 200-400 lettere, sequenziandoli, e poi riassemblandoli con un computer. Il problema principale è assicurarsi che le frasi del testo A e quelle del testo B assemblino fra loro, piuttosto che con quelle dell’altro testo.
Qual è stato il contributo dell’Enea all’interno del Consorzio PGSC?
L’Enea ha fatto una parte del sequenziamento e sta generando ulteriori dati di sequenza necessari ad allineare la sequenza di DNA con la mappa genetica (i cromosomi) della patata. Quest’ultimo aspetto è importante per rendere la sequenza del genoma utile per attività di miglioramento genetico tramite incrocio.
I dati sono ora totalmente disponibili ? Chi saranno i principali utilizzatori ditali dati e per quali possibili sviluppi (teorici e applicativi)?
I dati sono disponibili sul sito www.potatogenome.net ancora prima della loro pubblicazione su rivista. I principali utilizzatori saranno ricercatori accademici, interessati a capire il "funzionamento" della pianta di patata, la sua posizione nella famiglia delle Solanacee (che comprende anche il pomodoro, il peperone, la melanzana), la diversità genetica delle varietà che coltiviamo e mangiamo. Ma anche ricercatori industriali e "breeders" interessati ad accelerare la generazione di nuove varietà.
Come proseguono le vostre ricerche? Siete coinvolti anche nelle ricerche per sequenziare il genoma del pomodoro?
L’Enea coordina lo sforzo italiano per il sequenziamento del genoma del pomodoro (che coinvolge anche le Università di Napoli e di Padova) nell’ambito di un progetto internazionale che coinvolge nove Paesi. Le posso solo dire che siamo vicini ad un annuncio pubblico simile a quello di patata.
