Glossario

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Agrobatteri. Batteri patogeni vegetali in grado di infettare le piante tramite trasferimento genico orizzontale. I batteri di questa classe infatti sono in grado di ospitare plasmidi, come per esempio il plasmide Ri di Agrobacterium rhizogenes e il plasmide Ti di Agrobacterium tumefaciens, che sono la causa diretta, rispettivamente della “hairy root disease” e dei tumori a cresta di gallo nelle dicotiledoni. Il DNA dell’agrobatterio si integra nel genoma delle piante infettate conferendo una trasformazione stabile che può essere trasmessa alla progenie.  

Advance Informed Agreement procedure (AIA). Procedura di accordo preliminare ai sensi del Protocollo di Cartagena che assicura al Paese importatore l'accesso a tutte le informazioni necessarie per valutare i rischi ambientali legati agli OGM e la possibilità di prendere una decisione prima dell'importazione, in accordo con l'approccio precauzionale contenuto nel Principio 15 della Dichiarazione di Rio

Allele. Ciascuna delle forme alternative in cui può comparire un gene. L’allele più frequente in una popolazione è definito wild type e differisce per una o più mutazioni dagli altri alleli. La presenza di alleli alternativi viene definita polimorfismo. Ogni genoma eucariota comprende un allele di origine materna e uno di origine paterna per ciascun gene. L’individuo portatore di due copie dello stesso allele è detto omozigote, se recante due alleli differenti viene definito eterozigote

Allergeni. Sostanze estranee all’organismo capaci di provocare una reazione allergica, ovvero una reazione di ipersensibilità mediata dalle cellule del sistema immunitario.

Aminoacido. Composto organico contenente almeno un gruppo aminico (-NH2) ed un gruppo carbossilico (-COOH). Gli aminoacidi costituiscono le unità costitutive delle proteine e sono una delle classi di composti organici più importanti degli organismi viventi. Le proteine sono assemblate a partire da 20 L-α-amminoacidi diversi legati tra loro da un legame peptidico.

Antibiotici. Composti naturali ottenuti da microrganismi capaci di inibire la crescita o di uccidere altri microrganismi.

Antibiotico-resistenza. Resistenza dei microrganismi (batteri, lieviti e funghi) all’effetto batteriostatico o battericida di una o più classi di antibiotici. Tale effetto può essere mediato da differenti classi di enzimi (es., lattamasi, fosfatasi, acetil-transferasi, ecc.), codificati da geni presenti in genere su plasmidi o elementi genetici mobili (trasposoni)

Autorità europea per la sicurezza alimentare (European Food Safety Authority – EFSA). E’ un organismo europeo, istituito nel Gennaio 2002 dal Regolamento 178/2002, come riferimento per la valutazione del rischio nei settori della sicurezza degli alimenti, dei mangimi, del benessere e della salute dell’uomo e degli animali, e della protezione e della salute delle piante

Autorità nazionale competente (ANC). E’ designata da ciascuno Stato, Parte contraente del Protocollo di Cartagena sulla biosicurezza, ed è incaricata  di svolgere le funzioni amministrative del Protocollo e autorizzata ad agire in nome della Parte contraente (art. 19 del Protocollo).

Base pair (bp). Unità di misura della lunghezza degli acidi nucleici a doppia elica espressa in paia di basi. La massa relativa di una coppia di nucleotidi è di 660 dalton

Batterio. Procariota unicellulare il cui patrimonio genetico è formato da un'unica molecola circolare di DNA e non è contenuto in un nucleo ma a diretto contatto con il citoplasma

Batteriofago. Virus (o fago) che infetta cellule batteriche. In biologia molecolare, i batteriofagi vengono utilizzati come vettori di clonaggio

Biodiversità. "La variabilità fra gli organismi viventi d'ogni tipo, inclusi, fra gli altri, i terrestri, i marini e quelli d'altri ecosistemi acquatici, nonché i complessi ecologici di cui fanno parte. Ciò include la diversità entro le specie, fra le specie e la diversità degli ecosistemi" (art 2 Convenzione sulla Diversità Biologica).

Biotecnologia. Scienza che utilizza applicazioni tecnologiche di sistemi ed organismi viventi per sviluppare o produrre prodotti utili ad uno specifico uso. Un ramo importante della biotecnologia si avvale della tecnologia del DNA ricombinante per produrre in laboratorio alterazione del genoma di cellule o di organismi per modificazione, inserzione o delezione di uno o più geni al fine di ottenere un organismo con le caratteristiche desiderate.

Clonaggio (o clonazione). Il termine clonaggio può avere più significati:

  1. Produzione di un insieme di copie identiche (cloni) di molecole, cellule o organismi.
  2. Clonaggio cellulare: creazione di una popolazione cellulare identica mediante isolamento di una cellula, e successive duplicazioni
  3. Clonaggio genico: impiego delle tecniche del DNA ricombinante per ottenere una specifica sequenza di DNA da inserire in un opportuno vettore allo scopo di ottenerne la propagazione in numerose copie attraverso l'amplificazione clonale delle cellule in cui tale vettore è stato inserito
  4. Generazione di un individuo con patrimonio genetico identico ad un solo individuo parentale, nel caso di organismi che si riproducono sessualmente. A tal fine, viene introdotto il nucleo diploide di una cellula somatica (in fase G0, vd. ciclo cellulare) in un gamete femminile privato del proprio nucleo


Clone. Popolazione di cellule o organismi aventi lo stesso genotipo, in quanto derivati da un unico progenitore che si riproduce sessualmente.

Codice genetico. Sistema di codificazione mediante il quale l'informazione genetica presente nel DNA sotto forma di sequenze nucleotidiche viene tradotta, tramite l'RNA messaggero (mRNA) e l'RNA transfer (tRNA), nel linguaggio aminoacidico delle proteine. Per codice genetico si intendono le regole di corrispondenza tra le possibili "triplette" (sequenze di tre nucleotidi adiacenti) ed i diversi aminoacidi codificati o i segnali di inizio e di fine della traduzione dell'mRNA. Ogni tripletta è detta "codone": combinando i quattro nucleotidi tre a tre è possibile ottenere 64 (43) codoni diversi che codificano per 20 aminoacidi. Il codice genetico è quindi definito “degenerato”: un aminoacido può essere codificato da più di una tripletta (ad esempio, l'alanina è codificata dai codoni GCA, GCC, GCG, GCU). Per molte delle triplette che codificano per lo stesso aminoacido le prime due basi sono costanti, mentre l'ultima può variare. La tripletta AUG codifica per l'aminoacido metionina e specifica anche il sito di inizio della traduzione dell'mRNA in una sequenza polipeptidica. I codoni UAA, UAG, UGA vengono chiamati "codoni terminatori", in quanto nessuno di essi esiste corrispondente codifica per un aminoacido e blocca la traduzione in sequenza proteica di un mRNA. Il codice genetico è universale in quanto è comune a tutti gli organismi (tranne rare eccezioni).

Convenzione sulla Diversità Biologica (CBD). Convenzione firmata a Rio de Janeiro il 5 Giugno 1992, persegue come obiettivi la tutela della diversità biologica, l'utilizzo sostenibile dei suoi componenti e la corretta ed equa condivisione dei benefici da essa derivati, a livello globale, promuovendo la cooperazione tra i Paesi.

Cromosoma. Unità strutturale in cui il DNA si organizza in associazione con diverse proteine. Ogni cromosoma è costituito da una singola molecola di DNA che contiene numerosi geni in sequenza lineare. Nei procarioti è generalmente presente un solo cromosoma, mentre nelle cellule eucariotiche sono presenti più cromosomi.

Crossing-over. Scambio reciproco di sequenze nucleotidiche che avviene tra cromosomi omologhi durante la meiosi. Il crossing over è responsabile della ricombinazione genetica.

Cultivar. Varietà coltivate di piante di interesse agrario e floro-vivaistico caratterizzata da  un particolare genotipo, isolato artificialmente con la selezione massale o la selezione individuale, i cui caratteri sono fissati e ripetibili con la propagazione gamica per almeno 3-4 generazioni.

Decisione. Una decisione è vincolante per i suoi destinatari (ad esempio un paese dell'UE o una singola impresa) ed è direttamente applicabile.

Decreto legge. E’ un provvedimento provvisorio avente forza di legge, adottato in casi straordinari di necessità e urgenza dal Governo, ai sensi dell'art. 77 della Costituzione della Repubblica Italiana. Proprio perché viene adottati dal Governo, questo atto normativo nasce con una data di scadenza, che è di 60 giorni. Se entro 60 giorni il Parlamento non lo converte in legge, il decreto legge decade.
 
Direttiva. Atto legislativo che stabilisce un obiettivo che tutti i paesi dell'UE devono realizzare. Ciascun paese può però decidere come procedere.

DNA (acido deossiribonucleico). Molecola organica che contiene  l'informazione genica trasmessa ereditariamente. Il DNA è costituito da due filamenti di desossiribonucleotidi, uniti da legami idrogeno fra le coppie di basi complementari affrontate (adenina con timina, citosina con guanina) ed avvolti in senso opposto (antiparallelo) l'uno rispetto all'altro a formare una doppia elica. La replicazione del DNA è di tipo semiconservativo: le due molecole figlie posseggono ciascuna un filamento della molecola madre e uno neosintetizzato. Il DNA costitusce il genoma di tutti gli organismi, esclusi alcuni virus ad RNA. (Vd. anche basi azotate e complementarietà)

DNA complementare. (cDNA) Molecola di DNA prodotta sullo stampo di un RNA messaggero ad opera dell'enzima DNA polimerasi RNA-dipendente o trascrittasi inversa che produce un filamento di cDNA a singola elica che può essere convertito nel corrispondente cDNA a doppia elica ad opera della DNA polimerasi, quindi clonato con le metodiche del DNA ricombinante.

DNA polimerasi. Enzima che opera la duplicazione del DNA per incorporazione di desossiribonucleotidi trifosfati in processi di replicazione cellulare, ricombinazione e riparo del DNA. Sia nei procarioti che negli eucarioti esistono diversi tipi di DNA polimerasi, ognuno deputato a tipi diversi di eventi replicativi

DNA ricombinante. Molecola di DNA prodotta per combinazione di materiale genico attraverso le tecniche dell'ingegneria genetica. Le diverse sequenze polinucleotidiche presenti all'interno di una molecola di DNA ricombinante provengono generalmente da organismi di specie differenti. Le tecniche di DNA ricombinante permettono di ottenere segmenti di DNA dal genoma di una cellula ed inserirli in altre cellule, le quali possono replicare il segmento milioni di volte durante la proliferazione cellulare.

Emissione deliberata. La direttiva 2001/18/CE definisce emissione deliberata “Qualsiasi introduzione intenzionale nell’ambiente di un OGM o una combinazione di OGM per la quale non vengono usate misure specifiche di confinamento, al fine di limitare il contatto con la popolazione e con l’ambiente e per garantire un livello elevato di sicurezza per questi ultimi” (Art. 2, Dir. 2001/18/CE)

Enzima. Gli enzimi sono delle proteine (nella maggioranza dei casi) che agiscono da catalizzatori delle reazioni biologiche, ovvero ne influenzano la velocità. Gli enzimi sono caratterizzati dalla presenza di un sito attivo, che lega con alta specificità soltanto i substrati coinvolti nella reazione da loro catalizzata.

Erbicida. Gli erbicidi sono dei fitofarmaci utilizzati per il controllo delle piante infestanti e possono essere classificati in base alla loro natura chimica o ai loro organismi bersaglio. Alcuni erbicidi sono selettivi per alcuni tipi di piante bersaglio, mentre altri, come il glifosate, hanno un’azione generica contro tutte le specie vegetali. La resistenza agli erbicidi generici può essere volontariamente indotta nelle piante OGM, come nel caso di mais, soia e colza GM tolleranti al glifosate.

Flusso genico (gene flow). Trasferimento di materiale genetico da una popolazione ad un’altra che può avvenire attraverso la normale via riproduttiva (trasferimento genico verticale o VGT, Vertical Gene Transfer) oppure può avvenire indipendentemente dalla normale riproduzione sessuale interessando specie non correlate (trasferimento genico orizzontale o HGT, Horizontal Gene Transfer).

Gene. Unità fondamentale, fisica e funzionale, dell' eredità che trasmette le informazioni da una generazione alla successiva. Un gene occupa una posizione definita e fissa (locus) di un particolare cromosoma. Da un punto di vista biochimico, un gene è una sequenza polinucleotidica di DNA che trascrive un RNA messaggero e, attraverso di questo, codifica per una specifica proteina. Un gene è composto da una regione codificante e da una sequenza regolativa che rende possibile la trascrizione. Strutturalmente, i geni dei procarioti sono continui, ovvero sono costituiti da esclusivamente da una sequenza codificante; mentre i geni eucaristici sono discontinui, cioè contengono sequenze codificanti (esoni) alternati a sequenze non codificanti (introni).  La manifestazione dei caratteri codificati dalle informazioni contenute nel materiale genico (genotipo) rappresenta il fenotipo. . I geni possono subire modificazioni chimiche o strutturali, note come mutazioni, spontaneamente oppure per effetto di agenti chimici, fisici o biologici

Genoma. Tutte le sequenze di acido nucleico che costituiscono il patrimonio genetico completo di un organismo

Glifosate. Erbicida generico in grado di inibire l’enzima EPSP sintasi (3-fosfoshikimato 1-carbossiviniltransferasi) coinvolto nella sintesi di aminoacidi aromatici nelle piante. L’inibizione della biosintesi degli aminoacidi causa la morte della pianta che non riesce più a sintetizzare i monomeri essenziali per la sintesi delle proteine. La tolleranza al glifosate è stata indotta in piante GM attraverso l’introduzione dell’enzima EPS sintasi batterico, che non viene inibito dall’azione dell’erbicida; oppure attraverso l’introduzione di un enzima N-acetil transferasi batterico in grado di convertire il fitofarmaco tossico nell’N-acetil glifosate atossico.

Immissione in commercio. La messa a disposizione di terzi, dietro compenso o gratuitamente” (Art. 2, Dir. 2001/18/CE)

Ingegneria genetica o tecnica del DNA ricombinante. l’insieme delle tecnologie che permettono di manipolare il patrimonio genetico degli organismi viventi al fine di ottenere individui dotati di nuove caratteristiche. Tra le varie applicazioni vi sono la preparazione di vaccini vivi e attenuati, la produzione di anticorpi monoclonali, l'inserzione nel genoma di procarioti di geni che codificano per la sintesi di sostanze quali antibiotici, ormoni, ecc.

Mutazione. Ogni cambiamento permanente nella sequenza nucleotidica del DNA, capace o meno di esercitare una influenza sul fenotipo. Le mutazioni possono essere classificate in base all'origine: mutazioni spontanee (insorgono in assenza di agenti mutageni) o indotte (dovute ad agenti chimici, fisici o biologici); alla sede: mutazioni germinali (colpiscono i gameti e possono essere trasmesse alla prole) o somatiche (colpiscono le cellule somatiche e non vengono trasmesse alla prole); all'effetto funzionale sul fenotipo: mutazioni letali (l'organismo che ne è colpito o muore prima di aver raggiunto l'età riproduttiva o raggiuntala, non si riproduce), subletale o deleteria, neutra (non si conosce un effetto di danno o di vantaggio genetico), vantaggiosa. Negli organismi diploidi possono esservi mutazioni dominanti o recessive, a seconda se l'effetto della mutazione è la manifestazione di un fenotipo dominante o recessivo. In base alla topologia ed estensione le mutazioni possono essere: mutazioni geniche (es. mutazioni puntiformi, inserzioni e delezioni intrageniche), cromosomiche (es. delezioni, inversioni, traslocazioni) e genomiche (es. monosomie, trisomie)

Notifica. Relativamente agli OGM, consiste nella trasmissione di informazioni ai sensi della normativa vigente alle Autorità competenti degli Stati membri, al fine di ottenere la relativa autorizzazione (definizione ai sensi dell'art.2 comma 5 della direttiva 2001/18/CE).

Nucleotide. Molecola biologica che costituisce l’unità di base degli acidi nucleici  (DNA e RNA). Un nucleotide è composto da una base azotata, uno zucchero pentoso e un gruppo fosfato. I nucleotidi che costituiscono il DNA hanno come zucchero pentoso il deossiribosio e possono presentare come basi azotate la guanina, la timina, l’adenina e la citosina. I nucleotidi che partecipano alla sintesi dell’RNA, invece, sono costituiti da ribosio come zucchero pentoso e dalle basi azotate guanina, , l’adenina, la citosina e l’uracile al posto della timina. Per formare un filamento singolo di DNA o di RNA, la base azotata di un nucleotide si lega allo zucchero del nucleotide successivo.

Organismo geneticamente modificato (OGM).  La direttiva 2001/18/CE definisce un OGM “un organismo, ad eccezione degli esseri umani, il cui materiale genetico è stato modificato in modo tale che non si genera più in modo naturale per moltiplicazione o ricombinazione”. Tutti gli organismi possono subire modificazioni genetiche. Gli organismi viventi geneticamente modificati (OVM) possono essere: microrganismi (MOGM); piante (PGM); animali (AGM).

Organismo vivente modificato (OVM). Il Protocollo di Cartagena definisce un OVM “ogni organismo vivente che possiede una combinazione inedita di materiale genetico, ottenuta avvalendosi della biotecnologia moderna”.

PCR (Polymerase Chain Reaction, reazione a catena della polimerasi). Tecnica di biologia molecolare utilizzata per amplificare in breve tempo tratti specifici di DNA, purché se ne conosca, almeno in parte, la sequenza. Si avvale di cicli di denaturazione, riassociazione con l'innesco e di estensione per amplificare di oltre 106 volte il numero di copie della sequenza di DNA bersaglio.

Pianta infestante. Pianta che cresce spontaneamente e vigorosamente a scapito delle altre specie vegetali.

Plasmide. Elemento genetico extracromosomico, presente per lo più in cellule batteriche, in grado di replicare indipendentemente dal DNA dell'ospite. La maggior parte dei plasmidi è costituita da molecole circolari di DNA a doppia elica e spesso contengono geni per la resistenza agli antibiotici. Un plasmide non è fisicamente concatenato al/ai cromosomi, e può così essere perso dalle cellule ospiti. Numerosi plasmidi, naturali o parzialmente sintetici, trovano largo impiego in ingegneria genetica come vettori di clonazione

Raccomandazione. Atto non vincolante, consente alle istituzioni europee di rendere note le loro posizioni e di suggerire linee di azione senza imporre obblighi giuridici a carico dei destinatari.

Regolamento. Atto legislativo vincolante, deve essere direttamente applicato in tutti i suoi elementi nell'intera Unione europea.

Ricombinante. Molecola (o organismo) contenente una combinazione di sequenze di DNA manipolate in vitro, spesso derivate da organismi  

Ricombinazione. Processo che porta alla comparsa, nella progenie, di combinazioni di geni che non erano presenti in nessuno dei due genitori e si verifica attraverso il processo del crossing-over e l'assortimento indipendente dei geni presenti sui cromosomi durante la gametogenesi e la successiva riunione casuale dei differenti tipi di gameti così formati, che si realizza con la fecondazione

Ricombinazione genica. Processo di scambio o trasferimento di materiale genetico tra due segmenti di DNA posti sullo stesso cromosoma, su cromosomi diversi o addirittura in nuclei cellulari diversi.

RNA (acido ribonucleico). Acido nucleico a singolo filamento (può formare doppi filamenti) la cui composizione biochimica è simile al DNA ma contenente il ribosio al posto del deossiribosio e la base azotata uracile invece della timina. In base alla funzione si distinguono vari tipi di RNA: RNA eterogeneo nucleare (hnRNA), RNA messaggero (mRNA), RNA ribosomiale (rRNA), RNA nucleare piccolo (snRNA) e RNA transfer (tRNA). Queste forme di RNA sono implicate nel processo di trascrizione dell'informazione contenuta nel DNA e nel trasporto di questa nel citoplasma (mRNA), ove dirigono la biosintesi delle proteine codificate (mRNA, rRNA e tRNA). L'RNA, inoltre, costituisce il genoma di alcuni virus detti virus a RNA a singola elica (es. Picornavirus, retrovirus) o virus a RNA a doppia elica (es. reovirus)

Specie. Categoria tassonomica che include gli individui appartenenti ad una o più popolazioni in grado di incrociarsi, realmente o virtualmente, dando origine ad una discendenza a sua volta fertile

Transgene. Gene  sintetizzato in laboratorio o proveniente da un altro organismo che viene inserito in un organismo diverso.. L’espressione del transgene può essere regolata da promotori propri dell’organismo ospite, oppure da promotori di origine diversa, ad esempio virali

Transgenico. Organismo il cui genoma è stato modificato mediante l'introduzione di uno o più geni estranei con la tecnica del DNA ricombinante, e che può trasmettere tale modifica alla propria discendenza. Il nuovo gene può aggiungersi o sostituirsi al gene originario presente nell'organismo ricevente, oppure annullarne l'espressione (knock-out genico). Per ottenere un animale transgenico è possibile prelevare da una femmina l'oocita fecondato, e introdurre all'interno del nucleo il gene di interesse clonato in un vettore, di solito retrovirale. In alternativa, il gene può essere inserito in colture di cellule embrionali dalle quali sarà possibile ottenere successivamente un embrione. In ambedue gli approcci, lo zigote o l'embrione, nel caso di mammiferi, viene inserito nell'utero di un'altra femmina dove prosegue lo sviluppo sino al termine della gravidanza. Se l'organismo è in grado di riprodursi, il gene trasferito potrà essere trasmesso alla progenie anch'essa portatrice del nuovo fenotipo

Vettore di clonaggio. Molecola di DNA, naturale o artificiale, che possiede particolari caratteristiche che lo rendono un efficace strumento per il clonaggio genico. Un vettore può essere tagliato e risaldato attraverso enzimi specifici, consentendo l’inserzione o la delezione di frammenti di DNA. Una volta generato, il vettore può essere inserito in un organismo nel quale può essere duplicato più volte consentendo l’ottenimento di cloni.