Trasferimento orizzontale del gene nptII da piante transgeniche a batteri fitopatogeni

Molti studi hanno dimostrato che con l’introduzione di piante geneticamente modificate possono verificarsi eventi inattesi a carico dei batteri “plant and soil associated”. Il DNA vegetale, rilasciato durante la degradazione dei tessuti, può persistere e rimanere biologicamente attivo anche per anni suggerendo che nella fitosfera i batteri presenti potrebbero venire a contatto con il DNA di piante GM e acquisire DNA esogeno. In questo studio è stata valutata la possibilità di trasferimento orizzontale del gene nptII, codificante per la neomicina fosfotransferasi II che determina la resistenza all’antibiotico kanamicina, da piante transgeniche a tre importanti specie batteriche patogene per il pomodoro: Pseudomonas syringae pv tomato, Pseudomonas corrugata e Ralstonia solanacearum. I batteri fitopatogeni sono stati modificati geneticamente in modo da contenere un gene della resistenza alla kanamicina non funzionante nptII omologo al gene nptII funzionante presente in linee di pomodoro transgeniche (var. Better Boy). nptII è stato ottenuto digerendo con due diversi enzimi di restrizione (NcoI e Thtt11) il gene nptII, in modo da introdurre una delezione di 317 bp nella parte centrale del gene stesso. I ceppi batterici ricombinanti sono stati sottoposti a esperimenti di trasformazione con DNA e omogenato di pomodoro geneticamente modificato allo scopo di valutare la capacità dei batteri di catturare ed integrare nel proprio genoma il gene nptII mediante ricombinazione omologa. L’integrazione di DNA transgenico di pianta nei batteri determina la riparazione del gene nptII e di conseguenza l’acquisizione della resistenza alla Kanamicina.. Dalle prove di trasformazione, eseguite in condizioni ottimizzate di laboratorio, non sono stati ottenuti trasformanti di R. solanacearum kanamicina resistente e sono stati ottenuti pochissimi trasformanti di P. syringae pv. tomato. P. corrugata è la specie che ha mostrato una frequenza di trasformazione maggiore, è stata quindi scelta questa specie per effettuare una serie di esperimenti al fine di valutare la possibilità di trasferimento genico orizzontale in diverse condizioni sia in vitro che in vivo. Negli esperimenti di trasformazione in vitro P. corrugata è risultata trasformabile da DNA plasmidico, da Dna estratto dalle piante transgeniche e da lisati cellulari batterici contenenti il gene nptII. Nelle prove in vivo, eseguite inoculando il ceppo patogeno direttamente nelle piante transgeniche, nessun ceppo di P. corrugata ricombiante kanamicina resistente è stato isolato dalle piante infettate neanche dopo 5 mesi dall’inoculo. Dai dati di questo lavoro si evince che P. corrugata è una specie sicuramente in grado di mettere in atto meccanismi per catturare ed integrare nel proprio genoma DNA esogeno di varia natura, ma nelle condizioni in vivo che sono state testate non si sono venute a creare le condizioni affinché i batteri potessero sviluppare la necessaria competenza per la trasformazione naturale.