proteomica italianodef DEFSTAMPARE [modalità compatibilità] 67. italiano def/proteomica... · genomica -proteomica si concretizza nella nascita di una nuova disciplina ‘biologia

“LA GENOMICA E LA PROTEOMICA PER L’IDENTIFICAZIONE DELLA QUALITÀ

‘NUTRIZIONALE’ ED ‘EXTRANUTRIZIONALE’ DEGLI

Trakya University

“PROTEOMIC AND GENOMIC TECHNICS IN THE PROCESS OF CONSERVATION OF NATIVE ANIMAL

GENETIC RESOURCES”

‘NUTRIZIONALE’ ED ‘EXTRANUTRIZIONALE’ DEGLI ALIMENTI”

Donato Matassino

Terkirdag (Turchia), 15 giugno 2005

Università degli Studi del SannioConSDABI - National Focal Point Italiano- FAOCentro di Genomica e di Proteomica per la Qualità

e per l’Eccellenza Alimentare

ALL’ERA DEL

‘GENOMA’

HA FATTO SEGUITO QUELLA DEL

‘PROTEOMA’

1Seminar: “Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15th June 2005

IL TERMINE ‘PROTEOMA’

FU CONIATO NEL 1994 DA M.R. WILKINS,VICEPRESIDENTE E DIRETTORE DELLA DIVISIONE DIBIOINFORMATICA PRESSO LA PROTEOME SYSTEMSDISYDNEY (AUSTRALIA), PER DEFINIRE

‘IL COMPLEMENTO PROTEICO CODIFICATO DA UN GENOMA’

È APPARSO NELLA BIOLOGIA MODERNA COMENOZIONE GIÀ 13 ANNI PRIMA, QUANDO ANDERSON EANDERSONPROPOSERO LA COSTITUZIONE DI UN

‘ATLANTE DELLE PROTEINE UMANE’

2

GENOMA’

Seminar: “Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15th June 2005

‘L’INSIEME DELLE PROTEINE, NONCHÉ DELLE

RELATIVE ISOFORME E RELATIVI FRAMMENTI ,

‘PROTEOMA’

PUO’ ESSERE INTESO COME

RELATIVE ISOFORME E RELATIVI FRAMMENTI ,

PRESENTI IN UN ORGANISMO

IN OGNI MOMENTO DEL SUO CICLO VITALE’


UNA PROTEINA

SISTEMA DI INFORMAZIONE COMPLESSO (FUNZIONALE DIVERSIFICATO: STRUTTURALE, CATALITICO, REGOLATIVO, ECC.)

RAPPRESENTA UN

(FUNZIONALE DIVERSIFICATO: STRUTTURALE, CATALITICO, REGOLATIVO, ECC.)

ALTAMENTE SOFISTICATO

AL PARI DI QUELLO DEL DNA CHE LACODIFICA


CARATTERISTICA DI UNA PROTEINA È LA SUA

MULTIFORMITA’

VERSATILITA’VERSATILITA’

FLESSIBILITA’


GRAZIE A QUESTE PROPRIETÀ, UNA PROTEINA È CAPACE:

DI COMUNICARE

CON ALTRE BIOMOLECOLE

DI MODIFICARSI

CON ALTRE PROTEINE

NEL TEMPOE NELLO SPAZIO

DI MODIFICARSI

MOMENTANEAMENTE

REVERSIBILMENTE


IN QUANTO E’ IL RISULTATO

DELL’INTERAZIONE FRA

‘GENOMA’

IL ‘ PROTEOMA’ PUO’ ESSERE DEFINITO

DINAMICO

‘GENOMA’

E

‘AMBIENTE’

IN UN DATO MOMENTO DELLA VITA CELLULARE

7


LA CELLULA NON HA

UN ‘PROTEOMA’ UNICO E COSTANTE

NEL TEMPOE NELLO SPAZIO;

SAREBBE PREFERIBILE PARLARE DI

TANTI ‘PROTEOMI’ QUANTE SONO LE DIVERSE

CONDIZIONI CELLULARI OLTRE CHE LE

DIVERSITÀ CELLULARI


LA SUDDETTA DINAMICITÀÈ, TRA L’ALTRO, ASSICURATA DA DIVERSE STRATEGIE

CHE CONSENTONO DIELIMINARE PROTEINE MAL ASSEMBLATE

O NON FUNZIONALIO, SEMPLICEMENTE,

DI ABBASSARNE LA CONCENTRAZIONE

ALCUNE STRATEGIE SONO LA

DEGRADAZIONE ENZIMATICA SVOLTA DAI LISOSOMI

DEMOLIZIONE PROTEICA CITOSOLICA CON IL COINVOLGIMENTO DI UN COMPLESSO MACROMOLECOLARE: ‘PROTEASOMA’


ALCUNE STRATEGIE SONO LA

LISOSOMA

LISOSOMA

VESCICOLA TONDEGGIANTE CHE ORIGINADALL’APPARATO DEL GOLGI

CONTIENE ENZIMI DIGESTIVI (NUCLEASI, PROTEASI,LIPASI, IDROLASI, GLICOSIDASI) CHE, ALL’OCCORRENZA,DEMOLISCONO MOLECOLE ‘INUTILI’ CON IL RICICLO DEILORO COMPONENTI


MACROMOLECOLA COSTITUITA DA :

UN’UNITA’ CENTRALE (CORE O PROTEASOMA 20S) AVENTE 4ANELLI , CIASCUNO COMPOSTO DA 7 UNITÀ PROTEICHEDUE CAPPUCCI ESTERNIDISPOSTI SIMMETRICAMENTE E NOTI COME PA 700 [PROTEASOME ACTIVATOR, ATTIVATORE DEL PROTEASOMADI 700 Kda (Kilodalton)].

PROTEASOMA

(Fonte: M. Hochstrasser ‘Regolazione della degradazione intracellulare delle proteine negli eucarioti’, in ‘Treccani – ‘Frontiere della vita’ , volume II, Ed. 1998)

700 Kda (Kilodalton)].

LE PROTEINE,E1, E2, E3(IN GIALLO) LEGANDOSI ALLA PROTEINA SUBSTRATO(IN VERDE),SONO IN GRADO DI CEDERE MOLECOLE DIUBIQUITINA (IN ROSSO) FORMANDO UNACATENA DI POLIUBIQUITINA; IL PROTEASOMA, RICONOSCE LE PROTEINE DA DEGRADAREPER LA PRESENZA DELLA CATENA DI POLIUBIQUITINA

MECCANISMO D’AZIONE

FIGURA I - RAPPRESENTAZIONE SCHEMATICA DELLA STRUTTURA E DEL MECCANISMO DI AZIONE DELPROTEASOMA.

11 Seminar: “Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15th June 2005

INFERIORI: LE SUBUNITÀ DEL PROTEASOMA20S SONO GENERALMENTE IDENTICHE

SUPERIORI: NON TUTTE LE SUBUNITÀ DELPROTEASOMA 20S SONO IDENTICHE; ALCUNESONO FUNZIONALI E ALTRE NO; LA NOTEVOLE

PROTEASOMA

NEGLI ORGANISMI

SONO FUNZIONALI E ALTRE NO; LA NOTEVOLEETEROGENEITÀ NELLE SUBUNITÀ COMPORTA:

UNA FINE REGOLAZIONE DELLE SPECIFICITÀ DI TAGLIO DELLE PROTEINE (CLEAVAGE)CAPACITÀ DI DEGRADAZIONE DI PIÚ SUBSTRATI


IN SINTESI, IL PROTEASOMA È UN

‘ INCENERITORE’ O ‘SPAZZINO’ CELLULARE

PROTEASOMA

CHE

TIENE PULITA LA CELLULA


LA CONOSCENZA DELPROTEOMA

PERMETTE DI POTER DEFINIRE LE RELAZIONI FRA

SEQUENZA NUCLEOTIDICA DEL DNA

FISIOLOGIA DELLA CELLULA


LA PROTEOMICA

PERMETTE DI

IDENTIFICARE

LE PROTEINE, LE RELATIVEISOFORMEE FRAMMENTI,

FOTOGRAFARE

CARATTERIZZARE

LE PROTEINE, LE RELATIVEISOFORMEE FRAMMENTI,ESPRESSI DA UNA CELLULA IN OGNI MOMENTO DEL SUOCICLO VITALE INDIPENDENTEMENTE DALLA CONOSCENZADELLE SEQUENZE NUCLEOTIDICHE (O DI BASI) DEL DNA CHELE CODIFICANO


LA PROTEOMICA SI AVVALE DI:TECNICHE ELETTROFORETICHEANALISI DI SPETTROMETRIA DI MASSA (MALDI-TOF, MATRIX ASSISTED

LASER DESORPTION IONIZATION - TIME OF FLIGHT =SPETTROMETRIA DI

MASSA DI IONIZZAZIONE E DESORBIMENTO LASER ASSISTITA DA

MATRICE - TEMPO DI VOLO): LA PROTEINA VIENE IDENTIFICATA SULLA

BASE DI SPETTRI TEORICI OTTENUTI DA SEQUENZE PROTEICHE

NOTE PRESENTI NEIDATABASEINTERNAZIONALI


SE L’IDENTIFICAZIONE DELLA PROTEINA NON È UNIVOCA

SI RICORRE AL SEQUENZIAMENTO DI QUALCHE PEPTIDE,

OTTENUTO DA DIGESTIONE TRIPTICA, MEDIANTE UNA DELLE

SEGUENTI DUE VIE:

CAF-PSD (CHEMICAL ASSISTED FRAGMENTATION

POST- SOURCE DECAY= FRAMMENTAZIONE CHIMICA

ASSISTITA- DECADIMENTO POST SORGENTE)

MS/MS (MS FRAGMENTATION = FRAMMENTAZIONE

MEDIANTE SPETTROMETRIA DI MASSA )


PROTEOMICA

STRUTTURALE FUNZIONALE


LA STRUTTURA:

�PRIMARIA

DEFINISCE

PROTEOMICA STRUTTURALE

�SECONDARIA

�TERZIARIA

�QUATERNARIA


INDIVIDUA LA FUNZIONE BIOLOGICA DI UNA

PROTEINA IL CUI RUOLO È ANCORA SCONOSCIUTO

IDENTIFICA LE INTERAZIONI (FISICHE E/O

PROTEOMICA FUNZIONALE

IDENTIFICA LE INTERAZIONI (FISICHE E/O

FUNZIONALI) IN VIVO PROTEINA-PROTEINA NELLA

FORMAZIONE DI COMPLESSI SOVRAMOLECOLARI

FUNZIONALI


L’APPROCCIO CLASSICO È SEMPRE STATO QUELLO

DI STUDIARE E DI AFFRONTARE I PROBLEMI

BIOLOGICI

IN MANIERA INDIPENDENTE:

STUDIO DEL SINGOLO SEGMENTO DI DNA

CODIFICANTE ‘POLIPEPTIDE/I’ (‘GENE’)

O DELLA SINGOLA PROTEINA; O DELLA SINGOLA PROTEINA;

IN REALTÀ IL COMPORTAMENTO DI QUESTE

MACROMOLECOLE È COLLEGATO E INTEGRATO

CON QUELLO DI NUMEROSI ALTRI FATTORI NEL

CONTESTO DI RETI BIOLOGICHE,

RICHIEDENTI UN APPROCCIO DI TIPO ‘OLISTICO’21 Seminar: “Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation of

Native Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15th June 2005

ATTUALMENTE L’INTEGRAZIONEGENOMICA - PROTEOMICA

SI CONCRETIZZA NELLA NASCITA DI UNA NUOVA DISCIPLINA

‘BIOLOGIA DEI SISTEMI’

CHE PERMETTERA’ UNA MIGLIORE CONOSCENZADEI PROCESSI BIOLOGICI NEI QUALI

I SEGMENTI DI DNA CODIFICANTI O ‘POLIPEPTIDE/I’ (‘GENI’) O ‘NON ‘POLIPEPTIDE/I’ (‘GENI’) O ‘NON POLIPEPTIDE/I’

LE PROTEINE

VANNOCONSIDERATI

STUDIATI

COME COMPONENTI INSOSTITUIBILI DI UNA VERAE PROPRIARETE DI INFORMAZIONE


PERCHÉ LA GENOMICA DEVE INTEGRARSI CON LA

PROTEOMICA?PROTEOMICA?


DA UN UNICO SEGMENTO DI DNA CODIFICANTE PROTEINA (‘GENE’) SI

PUO’ GENERARE UN ELEVATO NUMERO DI ‘ FORME PROTEICHE’

CON DIFFERENTI FUNZIONI METABOLICHE (ANCHE DI BREVE DURATA) PERTANTO, L’ ASSIOMA

RISPOSTE

DURATA) PERTANTO, L’ ASSIOMA‘UN GENE– UNA PROTEINA’

NON È SEMPRE VALIDO


DA UN SEGMENTO DI DNA CODIFICANTE

UNA PROTEINA (‘GENE’) È POSSIBILE

DETERMINARE LA RELATIVA SEQUENZA

AMINOACIDICA, MA NON LA SUA

STRUTTURA TERZIARIA E QUATERNARIA,

NÉ LE MODIFICAZIONI

RISPOSTE

NÉ LE MODIFICAZIONI

POST-TRADUZIONALI E QUINDI, IN ULTIMA

ANALISI, LA SUA FUNZIONE


LA CONCENTRAZIONE DI UNA PROTEINA NON ÈCORRELATA IN MANIERA SEMPLICE ALL’ATTIVITÀTRASCRIZIONALE DEL CORRISPONDENTESEGMENTO DI DNA CHE LA CODIFICA IN QUANTOLA SUA ‘ ESPRESSIONE’ È ‘ULTERIORMENTEREGOLATA’A LIVELLO DEI ‘ MECCANISMI’ CHE NEDETERMINANO LA STABILITÀ E LACOMPARTIMENTAZIONE IN COMPLESSIPROTEICI

RISPOSTE

COMPARTIMENTAZIONE IN COMPLESSIPROTEICI


LA QUANTITA’ DI UNA PROTEINA E’ FUNZIONE, IN CHIAVE SISTEMICA,

DEGLI EFFETTI DI DIVERSI PIANI ORGANIZZATIVI

SUBMOLECOLARE

MOLECOLARE

CELLULARE

TISSUTALE

DI ORGANO

ORGANISMICO

BIOCENOTICO

ECOSISTEMICO (O PAESAGGISTICO,SECONDO I FRANCESI)


OGNI PIANO E’ CARATTERIZZATO DA

NORME PROPRIE

NORME DI VITA DI RELAZIONE CON ALTRI PIANI


ESISTENZA DI ‘SEGMENTI DI DNA CODIFICANTI PROTEINA’CON EFFETTO‘PLEIOTROPICO’,

CON PARTICOLARE RIFERIMENTO A QUELLI COINVOLTI

NELLO SVILUPPO

NELLE RISPOSTE ORMONALI’

RISPOSTE


NELLE RISPOSTE ORMONALI’

PER QUANTO TUTTE LE CELLULE DI UNINDIVIDUO ABBIANO LO STESSO GENOMA,ESSE SI DIFFERENZIANO SULLA BASE :

DEI DIVERSI SEGMENTI DI DNA‘ TRASCRIZIONALMENTE ATTIVI’

DELLE DIVERSE PROTEINE ‘TRADOTTE’

LA PROTEOMICA PERMETTE, FRA L’ALTRO, DI INDIVIDUARE:

NUOVE ISOFORMEDI UNA PROTEINA(PER ISOFORMA S’INTENDE UN MEMBRO DI UNAFAMIGLIA DI PROTEINE STRETTAMENTE CORRELATE FRA LORO AVENTI SEQUENZE AMMINOACIDICHE IN COMUNE); ESSE POSSONO DERIVARE DA:

SPLICING ALTERNATIVOA PARTIRE DA UN UNICOSEGMENTO DI DNA CODIFICANTE PROTEINA (‘GENE’)

NUOVE VARIANTI PROTEICHE QUALI ESPRESSIONE DI POLIMORFISMI A CARICO DI LOCI (ASSOCIATI O NON) SEDE DI SEGMENTI DI DNA CODIFICANTI PROTEINA PRESENTI IN SINGOLA COPIA O DUPLICATI

MODIFICAZIONE POST-TRADUZIONALE (GLICOSILAZIONE, FOSFORILAZIONE, LIPOILAZIONE, ECC.)


NEL CASO DI PROTEINE NON ANCORA CARATTERIZZATEE QUINDI NON PRESENTI IN BANCA DATI SI PROCEDEALLA DETERMINAZIONE DELLA STRUTTURA PRIMARIADELLA PROTEINA PER IDENTIFICARE LACORRISPONDENTE REGIONE CODIFICANTE PRESENTESUL DNA (‘DALLA PROTEINA AL GENE’); TALEIDENTIFICAZIONE PREVEDE:

COSTRUZIONE DI PRIMERNUCLEOTIDICI SPECIFICI SULLA BASE DELLA SEQUENZA AMINOACIDICA DETERMINATAAMINOACIDICA DETERMINATAIBRIDAZIONE DEI PRIMERCON SONDE DI DNA (DNA MICROARRAY)AMPLIFICAZIONE MEDIANTE REAZIONE A CATENA DELLA POLIMERASI DELLA REGIONE CODIFICANTE IDENTIFICATA CLONAGGIO E SEQUENZIAMENTO DEL SEGMENTO DI DNA CODIFICANTE LA PROTEINA


PUO’ ESSERE USATA IN

MEDICINA UMANA

MEDICINA ANIMALE

LA PROTEOMICA

MEDICINA ANIMALE

SETTORE AGROALIMENTARE

SETTORE BIOTECNOLOGICO


A ESEMPIO, BSE (BOVINE SPONGIFORM ENCEPHALOPATHY)

LA PROTEOMICAHA PERMESSO, A OGGI, DI IDENTIFICARE

BEN 60 ISOFORME DEL PRIONE NORMALE (PrPc, CELLULAR PRION PROTEIN)

MEDICINA UMANA-ANIMALE

ALCUNE APPLICAZIONI

BEN 60 ISOFORME DEL PRIONE NORMALE (PrP, CELLULAR PRION PROTEIN)

LA PROTEINA PRIONICA(PrP, PRION PROTEIN) È UNA GLICOPROTEINA

FORMA PRESENTE NORMALMENTENELLE CELLULE NERVOSE:PrPC (CELLULAR PRION PROTEIN)

FORMA PATOGENA: PrPSC (SCRAPIE PRION PROTEIN)


LA FORMA PRPC E QUELLA PRPSC HANNO LO STESSO PESOMOLECOLARE, MA DIFFERISCONO TRA LORO PER LA STRUTTURATERZIARIA E QUATERNARIA:

PRPC: CONFORMAZIONE PREVALENTEMENTE ALFA-ELICOIDALE (AL MICROSCOPIO A SCANSIONE SI PRESENTA COME UNA SPIRALE REGOLARE)

MEDICINA UMANA-ANIMALEALCUNE APPLICAZIONI

PRPSC: CONFORMAZIONE PREVALENTEMENTE BETA–ELICOIDALE(AL MICROSCOPIO A SCANSIONE SI PRESENTA COME UNASPIRALE STIRATA)


35


INDIVIDUAZIONE E IDENTIFICAZIONE

DELLE PROTEINE PRESENTI IN UN

ALIMENTO DI ORIGINE ANIMALE [CARNE,

LATTE E LORO DERIVATI (SALUMI E

FORMAGGI)] O DI ORIGINEVEGETALE

ALCUNE APPLICAZIONI

FORMAGGI)] O DI ORIGINEVEGETALE

AL FINE DI INDIVIDUARE

‘MARCATORI BIOCHIMICI’


TALI ‘MARCATORI’ , UNITAMENTE AGLI ALTRIPARAMETRI TRADIZIONALI DI QUALITA’(FISICI, CHIMICO-FISICI, MICROBIOLOGICI,FISIOLOGICI E CHIMICI) CONSENTONO DI:

OTTIMIZZARE I PROCESSI DI CONSERVAZIONE

ALCUNE APPLICAZIONI

CONTRIBUIRE ALLA:

INDIVIDUAZIONE DI ‘ SPECIFICITÀ TERRITORIALI’

DEFINIZIONE DELLE CARATTERISTICHE ‘NUTRIZIONALI’ ED ‘EXTRANUTRIZIONALI’


CARATTERIZZAZIONE DELLE FRAZIONI PROTEICHE:

‘MIOFIBRILLARE’E ‘SARCOPLASMATICA’ MUSCOLARE

DELLA CARNE, PRIMA E DOPO LA TRASFORMAZIONE

CARATTERIZZAZIONE DELLA COMPONENTEENZIMATICA’

E DELLE SUE MODALITÀ DI ESPRESSIONE IN RELAZIONE

ALCUNE APPLICAZIONI

A:

ETÀ DELL’ANIMALE

TIPO GENETICO O VARIETÀ; ENTRO IL TIPO

GENETICO O VARIETÀ IN RELAZIONE ALLE

CONDIZIONI AMBIENTALI


IDENTIFICAZIONE E CARATTERIZZAZIONE DI

‘MARCATORI MOLECOLARI’ ORIGINATI DALLA

PROTEOLISI DELLE FRAZIONI PROTEICHE COINVOLTE

NELLA MATURAZIONEDEI PRODOTTI AGRO-ALIMENTARI

PERUNA EVENTUALE CARATTERIZZAZIONE DELL’AREA

ALCUNE APPLICAZIONI

PERUNA EVENTUALE CARATTERIZZAZIONE DELL’AREA

GEOGRAFICA DI PROVENIENZA E DEL SITO DI

STAGIONATURA DI UN ‘PRODOTTO TRADIZIONALE’,


IDENTIFICAZIONE DI MOLECOLE O DI CLASSI

DI MOLECOLE RICONOSCIUTE COME

‘FUNZIONALI’ AL ‘BENESSERE FISICO, PSICHICO

ALCUNE APPLICAZIONI

E SOCIALE DELL’UOMO’


COSTITUZIONE DI UNA BANCA DATI DI ‘BIOIMMAGINI’

DI MAPPE BIDIMENSIONALI DELLE PROTEINE

CONTENUTE NEI PRODOTTI‘TRADIZIONALI’; BANCA

ALCUNE APPLICAZIONI

DA UTILIZZARE COME RACCOLTA DI IMPRONTE

DIGITALI (FINGERPRINTING) DEI SUDDETTI PRODOTTI


EVENTUALI DISCORDANZEFRA LA MAPPA DEL PRODOTTO

IN ESAME E QUELLA PRESENTE IN BANCA DATIPOSSONO

ESSERE INDICATRICI:

ALCUNE APPLICAZIONI

DI IMITAZIONE DI PRODOTTO

DI DIFFERENTE DIAGRAMMA DI FLUSSO (O CATENA OPERATIVA)


DI PROVENIENZA DA UN’AREA GEOGRAFICA DIVERSA DA

QUELLA PREVISTA DA UN DISCIPLINARE DI PRODUZIONE

DI UN TIPO GENETICO DIFFERENTE DA QUELLO

DICHIARATO NELLA ETICHETTA

ALCUNE APPLICAZIONI

QUELLA PREVISTA DA UN DISCIPLINARE DI PRODUZIONE

DI ANOMALIE NEI PROCESSI PROTEOLICI DOVUTE

A EVENTUALI PATOGENI E/O INQUINANTI

ECC.


ALCUNE APPLICAZIONI

INDIVIDUAZIONE NEGLI ALIMENTI DI CONTAMINANTI

CON EVENTUALE ‘EFFETTO TOSSICO’ (BREVE TERMINE)

O ‘EFFETTO NOCIVO’ (LUNGO TERMINE) SUL

‘BENESSERE’ DELL’UOMO

A ESEMPIO, TRAMITE L’APPROCCIO PROTEOMICO SONOA ESEMPIO, TRAMITE L’APPROCCIO PROTEOMICO SONO

STATI INDAGATI GLI ENZIMI COINVOLTI NELLA SINTESI

DELLE AMMINE BIOGENEIN DUE CEPPI DI LACTOBACILLI

ISOLATI DA CAMPIONI DI VINO CONTAMINATI DA ISTAMINA

E TIRAMINA, CONSIDERATE LEAMMINE PIÚ TOSSICHE PER

LA SALUTE DEL CONSUMATORE


IDENTIFICAZIONE DI PROTEINE ‘NUOVE’, COME

QUELLE CHE POTREBBERO ESSERE SINTETIZZATE

NEGLI ORGANISMI TRANSGENICI (OT) (COSIDDETTI

ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI, OGM): NEL

CASO DEGLI ORGANISMI TRANSGENICI E,

SOPRATTUTTO PER I PRODOTTI FORNITI DA OT E

ALCUNE APPLICAZIONI

SOPRATTUTTO PER I PRODOTTI FORNITI DA OT E

DESTINATI ALL’ALIMENTAZIONE UMANA SI RENDE

NECESSARIO RILEVARE E QUANTIZZARE LA PRESENZA

DI PROTEINE O LORO ISOFORME O POLIPEPTIDI NUOVI

NON PRESENTI NEI CORRISPETTIVI PRODOTTI

‘CONVENZIONALI’ (NON TRANSGENICI)


A ESEMPIO, GRAZIE ALL’APPROCCIO PROTEOMICO, IN

UNA LINEA ‘ TRANSGENICA’ DI GRANO DURO, NOTA COME

‘OFANTO B688-1-2’,

CARATTERIZZATA DALL’ INSERZIONEDEL ‘SEGMENTO DI

DNA’ DI TABACCO CODIFICANTE PER

LA PROTEINA RAB 1 ‘MUTATA’,

ALCUNE APPLICAZIONI

È STATO POSSIBILE EVIDENZIARE

LA COMPARSA DI UNCLUSTER ‘NUOVO’DI POLIPEPTIDI

(PROTEINE O LORO ISOFORME O SEQUENZE PEPTIDICHE),

A OGGI, IN CORSO DI CARATTERIZZAZIONE;

TALE CLUSTERPOTREBBE ORIGINARSI DA:


DEPOSIZIONE DI POLIPEPTIDI A CAUSA DELLA

RIDUZIONE DEL ‘TRAFFICKING’ PROTEICO DAL

RETICOLO ENDOPLASMATICO RUVIDO (RER) O

ERGASTOPLASMA VERSO L’APPARATO DEL GOLGI

PER L’INSTAURARSI DI UNA VIA DI ‘TRAFFICKING’

ALCUNE APPLICAZIONI

PER L’INSTAURARSI DI UNA VIA DI ‘TRAFFICKING’

AGGIUNTIVA BASATA SU UN PERCORSO

ALTERNATIVO ‘ EXTRA GOLGI’

SINTESI DI NUOVI POLIPEPTIDI


PERTANTO, LA PROTEOMICA COSTITUISCE UN VALIDO STRUMENTO PER

LA ‘RINTRACCIABILITÀ DI FILIERA’ ,

QUEST’ULTIMA INTESACOME

“LA POSSIBILITÀ DI RICOSTRUIRE E SEGUIRE IL PERCORSO DI UN

ALIMENTO, DI UN MANGIME, DI UN ANIMALE DESTINATO AL LA ALIMENTO, DI UN MANGIME, DI UN ANIMALE DESTINATO AL LA

PRODUZIONE ALIMENTARE O DI UNA SOSTANZA DESTINATA O

ATTA A ENTRARE A FAR PARTE DI UN ALIMENTO O DI UN

MANGIME ATTRAVERSO TUTTE LE FASI DELLA PRODUZIONE,

DELLA TRASFORMAZIONE E DELLA DISTRIBUZIONE”


CIOÈ TRA IL PERCORSO

E’ OPPORTUNO DISTINGUERE TRA:

‘TRACCIABILITÀ’

E

‘RINTRACCIABILITÀ’,

CIOÈ TRA IL PERCORSO

DIRETTO (DAL PRODUTTOREDELLA MATERIA PRIMA AL DESCO DEL CONSUMATORE– FROM FARMTO FORK)

INDIRETTO (DAL DESCO DEL CONSUMATOREAL PRODUTTOREDELLA MATERIA PRIMA - FROM FORKTO FARM)


QUESTI DUE CONCETTI

SONO DA CONSIDERARSI

NON ANALOGHI,NON ANALOGHI,

MA COMPLEMENTARI


‘TRACCIARE’

SIGNIFICA STABILIRE QUALI

INFORMAZIONI DEVONO ESSERE

IDENTIFICATE PER ESSERE, POI, IDENTIFICATE PER ESSERE, POI,

EVIDENZIATE CON

MARCHI, ETICHETTE E CERTIFICAZIONI


‘RINTRACCIARE’

SIGNIFICA STABILIRE LO STRUMENTO TECNICO

PIÚ IDONEO A RICOSTRUIRE

QUESTE INFORMAZIONI O ‘TRACCE’

CHE, SODDISFACENDO I PARAMETRI DI NATURA CHE, SODDISFACENDO I PARAMETRI DI NATURA

SALUTISTICA BEN DEFINITI E OMOGENEI,

DOVRANNO CONTRIBUIRE A RIDURRE IL RISCHIO

DERIVANTE

DA PERICOLI E DA EMERGENZE ALIMENTARI


ALCUNI RISULTATI ESEMPLIFICATIVI


CARNEUNO STUDIO COMPARATIVO TRA LA SPECIE BUFALINA E SUINA EVIDENZIA :

FRAZIONE PROTEICA SARCOPLASMATICA: ALCUNE DIFFERENZE LEGATE ALLA SPECIE;

� LE CREATINE CHINASI, PRESENTI COME DUE SPOT BEN DEFINITI NEL MAIALE, SONO CONCENTRATE IN UNICO GRANDE SPOTNEL

NEL PRODOTTO FRESCO

CONCENTRATE IN UNICO GRANDE SPOTNEL BUFALO

� LE ALDOLASI, PRESENTI COME TRE SPOT BEN DEFINITI NEL MAIALE, SONO CONCENTRATE IN UNICO GRANDE SPOT NEL BUFALO

� LA MIOGLOBINA SI PRESENTA SOTTO FORMA DI UN UNICO SPOT NEL MAIALE E DUE SPOT NEL BUFALO


CARNE CARNE SUINASUINA --SarcoplasmaticheSarcoplasmatiche

3,0 10,0

8%

18%

Creatina chinasiEnolasi B

Aldolasi A

Triosofosfatoisomerasi

Mioglobina

200

116,5

97,4

66,2

45

31

21,5

14,4

kDa

CARNE DI CARNE DI BUFALOBUFALO -- SarcoplasmaticheSarcoplasmatiche

8%

18%

3,0 10,0

30

14,4

20,1

97

66

45

kDa

Creatina chinasi

Enolasi B

Aldolasi A

Triosofosfatoisomerasi

CARNE

18%18%14,4

Mioglobina

FIGURA II – MAPPA ELETTROFORETICA BIDIMENSIONALE DELLE PROTEINE SARCOPLASMATICHE ESTRATTE DA CARNE SUINA E BUFALINA (Fonte: Di Luccia et al., 2004) .


FRAZIONE PROTEICAMIOFIBRILLARE:EVIDENTE SIMILITUDINE TRA LE DUE SPECIE;PARTICOLARMENTE INTERESSANTE È LADIFFERENZA IN ETEROGENEITÀ PER QUANTOATTIENE ALLE CATENE LEGGERE DELLA MIOSINACARNE SUINA CARNE SUINA -- MiofibrillariMiofibrillari

97

4,0 7,0

8%kDa

CARNE DI BUFALO CARNE DI BUFALO -- MiofibrillariMiofibrillari

4,0 7,0

8%kDa

CARNE

30

14,4

20,1

97

66

45

18%

ββββ-tropomiosinaαααα−−−−tropomiosina

MLC1

MLC2

MLC3

Actina

18%

30

14,4

20,1

97

66

45

ββββ-tropomiosinaαααα−−−−tropomiosina

Actina

MLC1

MLC3

MLC2

FIGURA III– MAPPA ELETTROFORETICA BIDIMENSIONALE DELLE PROTEINE MIOFIBRILLARI ESTRATTE DA CARNE SUINA E BUFALINA (Fonte: Di Luccia et al., 2004).


NEL PRODOTTO ‘STAGIONATO’:

NON SI EVIDENZIANO DIFFERENZEMARCATE, SIA PER LA FRAZIONESARCOPLASMATICA SIA PER QUELLAMIOFIBRILLARE, TRA LE DUE SPECIEESAMINATE E IN ENTRAMBE, COME ATTESO,

CARNE

ESAMINATE E IN ENTRAMBE, COME ATTESO,SI HA UNA RIDUZIONE DEL NUMERO DEGLISPOTDOVUTA ALL’ATTIVITA’ PROTEOLITICADEGLI ENZIMI ENDOGENI (CATEPSINE)


ALCUNI RISULTATI PRELIMINARI DI STUDI CONDOTTI SUL ‘FIOCCO SANNITA’ OTTENUTODAL TIPO GENETICO AUTOCTONO ANTICO (TGAA) SUINO ‘CASERTANA’ EVIDENZIANO CHE:

LA FRAZIONE MIOFIBRILLARE, IN PARTICOLARELE CATENE LEGGERE DELLA PROTEINACONTRATTILE ‘MIOSINA’ È QUELLA

CARNE

CONTRATTILE ‘MIOSINA’ È QUELLAMAGGIORMENTE PROTEOLIZZATA

LE PROTEINE SARCOPLASMATICHERISULTANOQUASI TUTTE IDENTIFICABILI, A ECCEZIONEDELLA CREATINA CHINASI, DI CUI SI HAL’IDROLISI PRATICAMENTE TOTALE


CARNE

LA PRESENZA DELLA PROTEINA MIOFIBRILLARE TROPOMIOSINANELLA FRAZIONE SARCOPLASMATICA; TALE PRESENZA, PERÒ, ÈASCRIVIBILE ALL’UTILIZZO DEL CLORURO DI SODIO NELLA FASE DISALAGIONE

DI PARTICOLARE RILIEVO SONO:

LA PRESENZA,TRA LE PROTEINE SARCOPLASMATICHE, DI 3 FORMEDELLA PROTEINA DJ-1; QUESTO POLIMORFISMO, A NOSTRACONOSCENZA, RISULTEREBBE PER LA PRIMA VOLTA EVIDENZIATO INUN SALUME STAGIONATO

59


(a)

(c)SPOT PROTEINE IDENTIFICATE FUNZIONE 1 Actina Contrattile 2 β-Tropomiosina Contrattile 3 α-Tropomiosina Contrattile 4 Triosofosfato isomerasi 1 Enzimatica (glicolisi) 5 Frammenti della catena pesante della miosina Contrattile 6 Catena leggera della miosina 1 Contrattile (fibra a contrazione lenta) 7 Catena leggera della miosina 1 Contrattile (fibra a contrazione lenta) 8 Catena leggera della miosina 1 Contrattile (fibra a contrazione lenta) 9 Catena leggera della miosina 1 Contrattile (fibra a contrazione rapida) 10 Catena leggera della miosina 1 Contrattile (fibra a contrazione rapida) 11 Catena leggera della miosina 1 Contrattile (fibra a contrazione rapida) 12 Catena leggera della miosina 2 Contrattile 13 Catena leggera della miosina 2 Contrattile (fibra a contrazione lenta) 14 Catena leggera della miosina 2 Contrattile (fibra a contrazione lenta) 15 Catena leggera della miosina 2 Contrattile (fibra a contrazione lenta) 16 Catena leggera della miosina 2 Contrattile (fibra a contrazione rapida) 17 Catena leggera della miosina 2 Contrattile (fibra a contrazione rapida) 18 Catena leggera della miosina 2 Contrattile (fibra a contrazione rapida)

(b)FIGURE IV– ‘FIOCCO SANNITA’. (a) MAPPAELETTROFORETCA BIDIMENSIONALE DELLE PROTEINEMIOFIBRILLARI; (b) MAPPA ELETTROFORETCABIDIMENSIONALE DELLE PROTEINESARCOPLASMATICHE; (c) TIPO E FUNZIONE DELLEPROTEINE IDENTIFICATE AL MALDI-TOF(Source: Matassinoet al.,2004).

60

18 Catena leggera della miosina 2 Contrattile (fibra a contrazione rapida) 19 Catena leggera della miosina 3 Contrattile 20 Enolasi Enzimatica (glicolisi) 21 β-Tropomiosina Contrattile 22 α-Tropomiosina Contrattile 23 Aldolasi Enzimatica (glicolisi) 24 Triosofosfato isomerasi Enzimatica (glicolisi) 25 DJ-1 In fase di studio

26 Mioglobina Trasportatore O2 (cellule muscolari)

27 Possibile immunoglobulina Proteina di difesa


FIGURA V – ‘FIOCCO SANNITA’. SPETTRO MALDI-TOF DELLO SPOT DJ-1(Fonte:Matassino et al., 2004).


SONO STATE RIVELATE E IDENTIFICATE, TRA LE PROTEINE MIOFIBRILLARI, 3 FORMEDELLA PROTEINA CONTRATTILE ACTINA, LA CUI ORIGINE POTREBBE ESSERE SPIEGATA DA UNA DELLE SEGUENTI DUE IPOTESI:

ESPRESSIONE DI UN POLIMORFISMO A CARICO DI

CARNE

ESPRESSIONE DI UN POLIMORFISMO A CARICO DI LOCI SEDE DI ‘SEGMENTI DI DNA CODIFICANTI ‘POLIPEPTIDE/I’ (‘GENI’) DUPLICATI ASSOCIATI O NONMODIFICAZIONE POST-TRADUZIONALE CHE DÀORIGINE A UN DIVERSO GRADO DIFOSFORILAZIONE


LA SECONDA IPOTESI SEMBRA ESSERE LA PIÚ

PROBABILE IN CONSIDERAZIONE DEI

MECCANISMI FISIOLOGICI DELLA CONTRAZIONE

MUSCOLARE: È LA FOSFORILAZIONE A

PROMUOVERE LA POLIMERIZZAZIONE DI

CARNE

NUMEROSE UNITÀ MONOMERICHE GLOBULARI

DI ACTINA GIN FILAMENTI DI ACTINA F, EVENTO

QUEST’ULTIMO DETERMINANTE PER IL

NORMALE SVOLGIMENTO DELLA CONTRAZIONE


TPMA

MLC1MLC2

MLC3

FRAMMENTIMHC

1

2

3

(a)

FIGURA VI - ‘FIOCCO SANNITA’. (a) MAPPA ELETTROFORETICA BIDIMENSIONALE DELLE PROTEINE MIOFIBRILLARI: A,ACTINA; TPM, TROPOMIOSINE; MLC, CATENE LEGGERE DELLA MIOSINA; MHC FRAMMENTI CATENA PESANTE DELLAMIOSINA; (b) SPETTRO CAF-PSD DEL PICCO A 1334.57 DA SELEZIONATO DAL DIGESTO TRIPTICO DELLE ACTINE; (c)SPETTRI MALDI-TOF DEI DIGESTI TRIPTICI DELLE ACTINE MOSTRATE IN (a) (Fonte:Matassinoet al., 2005).

(c)(b)


E’ STATO EVIDENZIATO CHE LA SOMMINISTRAZIONEORALE DI ESTRATTI DI ACTO-MIOSINA A RATTIPREVIAMENTE ESPOSTI AL FUMO DA SIGARETTA,ESERCITA UN EFFETTO PREVENTIVO NEI CONFRONTIDEI DANNI CAUSATI DAI RADICALI LIBERI A CARICODEL DNA DELLE CELLULE EPATICHE E POLMONARI

INDIVIDUAZIONE DI MOLECOLE BIOATTIVE

CARNE

PROPRIETÀ SALUTISTICHE SONO STATE RICONOSCIUTEANCHE A PEPTIDI E AD AMINOACIDI PRESENTI NELTESSUTO MUSCOLARE, DERIVANTI DAI PROCESSIPROTEOLITICI


ESEMPI DI MOLECOLE ‘BIOATTIVE’ SONO RAPPRESENTATI DA:

CARNOSINA: DIPEPTIDE COSTITUITO DA L-ISTIDINA E DA ΒETA-ALANINA PRESENTE NEL TESSUTO MUSCOLARE DEI MAMMIFERI; SVOLGE PRINCIPALMENTE:

AZIONE ANTIGLICOLIZZANTECON

CARNE

INDIVIDUAZIONE DI MOLECOLE BIOATTIVE

L’INIBIZIONE DELLE REAZIONI DI MAILLARD, RICONOSCIUTE QUALI CAUSE DETERMINANTI DELL’INVECCHIAMENTO E DELLA DEGENERAZIONE CELLULAREATTIVITÀ ANTIOSSIDANTERUOLO DI MODULATORE DELLE PROTEINE CALCIO-DIPENDENTIA LIVELLO DELLA MUSCOLATURA CARDIACA


AMINOACIDI ESSENZIALI RAMIFICATI (BCAA,BRANCHED CHAIN AMINO ACIDS)QUALI LAVALINA, LA LEUCINA E L’ISOLEUCINA,CHEVENGONO UTILIZZATI DAL SISTEMANERVOSO PER LA SINTESI DEINEUROTRASMETTITORI E DEINEUROMODULATORI E QUINDI PER IL

CARNE INDIVIDUAZIONE DI MOLECOLE BIOATTIVE

NEUROMODULATORI E QUINDI PER ILCONTROLLO DELLA

OMEOSTASI PSICO-NEURO-ENDOCRINO--IMMUNO-METABOLICA,

MANTENENDO LO STATO DI BENESSEREPSICO-FISICO DELL'UOMO, CONPARTICOLARE RIFERIMENTO A QUELLODELL' ‘ ANZIANO’


LATTELA PROTEOMICA FORNISCE UN CONTRIBUTO ALLOSTUDIO DELLA ETEROGENEITA’ DELLE LATTOPROTEINE

FIGURA VII– BOVINO. MAPPA ELETTROFORETICA BIDIMENSIONALE DELLE LATTOPROTEINE; LE CASEINE SONO RAGGRUPPATE INTORNO AL PESO MOLECOLARE DI 20 KDA, MENTRE LE SIERO PROTEINE β-LG E α-LA SONO BEN SEPARATE (Fonte:L.F.Marvin, 2002).


NEL BOVINO, GRAZIE ALLA PROTEOMICA, SONO STATE IDENTIFICATE

10 FORME PROTEICHE DELLA K-CASEINACHE SONO ESPRESSIONE

SOLO IN MINIMA PARTE DI VARIANTIGENETICHEPER LA MAGGIOR PARTE DI

LATTE

PER LA MAGGIOR PARTE DIMODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI(GLICOSILAZIONE E FOSFORILAZIONE);SONO STATI IDENTIFICATI,RISPETTIVAMENTE, 6 POTENZIALI SITIAMINOACIDICI DI GLICOSILAZIONE E 3 DIFOSFORILAZIONE


LATTE

FIGURA VIII– LATTE BOVINO. MAPPA ELETTROFORETICA BIDIMENSIONALE CHE MOSTRA 10 FORME PROTEICHE DELLA K-CASEINA (Fonte:WILE-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim; ripresa da: Hollandet al., 2004).


LA PROTEOMICA DEL LATTE RIVESTE PARTICOLAREINTERESSE PER LE SEGUENTI DUE MOTIVAZIONI:

NEL LATTE SONO STATI IDENTIFICATI ‘PEPTIDIBIOATTIVI’ DERIVANTI DALLA DEGRADAZIONE DELLECASEINE E DELLA β-LATTOGLOBULINA, ‘ FUNZIONALI’ ALBENESSERE DELL’UOMO (ES. CASEINOFOSFOPEPTIDI,

LATTEINDIVIDUAZIONE DI MOLECOLE BIOATTIVE

ESISTEREBBERO CORRELAZIONI TRA PARTICOLARIVARIANTI GENETICHE DELLE LATTOPROTEINE EMALATTIE COME DIABETE INSULINO-DIPENDENTE,ISCHEMIE, ALLERGIE E/O INTOLLERANZE ALIMENTARI; AESEMPIO:

BENESSERE DELL’UOMO (ES. CASEINOFOSFOPEPTIDI,CASOMORFINE, CASOCHININE, ECC. CON FUNZIONEIPOTENSIVA, ANTIMICROBICAE IMMUNOMODULANTE)

71

LATTE CAPRINO

CON RIFERIMENTO ALLA VARIANTE ALFA S1-CASEINA(αs1-CN), A OGGI E’ NOTO CHE IL RELATIVO LOCUSE’ POLIMORFO:

ALLELI: A, B, C, D, E, F, G, 0 (NULLO)

g/l DI PROTEINA ααααs1-CN SINTETIZZATA

GENOTIPO CON ALLELI B, C, A: 3,6

72


GENOTIPO CON ALLELE E: 1,6

GENOTIPO CON ALLELI D, F, G: 0,6

GENOTIPO CON ALLELE 0: 0,0

EFFETTO DEL GENOTIPO AL LOCUS ααααs1-CN SULLA TRASFORMAZIONE CASEARIA

CAPRA AA: + - ±

CAPRA EE: ± ± -

DIAMETRO MICELLE

CONSISTENZACOAGULO *

TEMPO DI COAGULAZIONE *

CAPRA EE: ± ± -

CAPRA FF: - + +

* +:VALORE PIU’ ELEVATO; -VALORE PIU’ BASSO.IL GENOTIPO FF PRODUCE LATTE NON IDONEO ALLA PRODUZIONE DI FORMAGGIO A CAUSA DELLA SCARSISSIMA CONSISTENZA DEL COAGULO E DELLA COAGULAZIONE MOLTO RAPIDA

73


LA RICERCA E’ STATA ESEGUITA SU GUINEA PIG(PORCELLINO D’INDIA)

AI SOGGETTI VENIVANO SOMMINISTRATE 2 DIETE LATTEE:

UNA CONTENENTE 7 g/l di ααααs1-CN

L’ALTRA 0,7 g/l di ααααs1-CNs1

RISULTATI

LA PRIMA DIETA HA DETERMINATO MAGGIORI EFFETTIALLERGENICI; SI IPOTIZZA CHE VI SIA UN EFFETTOINTERATTIVO TRA CASEINE E β-LATTOGLOBULINA ; LADIGESTIONE DELLA β-LATTOGLOBULINA POTREBBE ESSEREFACILITATA IN PRESENZA DI ααααs1-CN

74


PERTANTO,

I GENOTIPI AVENTI GLI ALLELI A, B, C PRODURREBBERO UNLATTE PIÚ ALLERGENICO

IL LATTE PRODOTTO DAL GENOTIPO 00 (DETTO ANCHE NULLO)AL LOCUS αs1-CN E QUINDI PRIVO DELLA PROTEINA αs1-CN,SAREBBE IL PIÚ CONSONO A UN USO DI LATTE CAPRINO INSOGGETTIALLERGICI

L’ENTITA’ DELL’EFFETTO ALLERGENICO SAREBBE VARIABILE INFUNZIONE DEL TIPO DIααααs1-CN PRESENTE NEL LATTE

SOGGETTIALLERGICI

IL LATTE DESTINATO ALLA PRODUZIONE DI FORMAGGIDOVREBBE ESSEREESENTE DAαs1-CN PRODOTTA DA GENOTIPIAVENTI GLI ALLELI E, D, F, G

75


L'ANALISI DEI ‘POLIMORFISMI LATTOPROTEICI’ ÈINDISPENSABILE AI FINI DELLA VALUTAZIONE DEL LOROSPECIFICO EFFETTO SULLE CARATTERISTICHE‘NUTRIZIONALI’ED ‘EXTRANUTRIZIONALI’ IN RELAZIONE ALLA DESTINAZIONEDEL LATTE

REGNO VEGETALE

COME PER I PRODOTTI DI ORIGINE ANIMALE,ANCHE IN QUELLI DI ORIGINE VEGETALE ÈPOSSIBILE INDIVIDUARE MEDIANTEL’APPROCCIO PROTEOMICO LE PROTEINE(COMPRESI GLI ENZIMI) PRESENTI

QUESTA INDIVIDUAZIONE PUÒ PERMETTERE DIDEFINIRE ANCHE LE PROPRIETÀ BIOLOGICHE‘NUTRIZIONALI’ ED ‘EXTRANUTRIZIONALI’ DELLEPROTEINE

QUALCHE ESEMPIO:

76


REGNO VEGETALE

MELA ANNURCATRATTASI DI UNA ‘ CULTIVAR’ AUTOCTONA DELLA REGIONE

CAMPANIA (ITALIA) RICCA DI PROPRIETÀ ‘EXTRANUTRIZIONALI’ PERLA PRESENZA DI:

CATECHINA: MOLECOLA ANTIOSSIDANTE CON SIGNIFICATIVO

ACIDO CLOROGENICO: MOLECOLA CON FUNZIONE MODULATRICE,NELL’UOMO, DELL’OMEOSTASI DEL GLUCOSIO EMATICO AGENDOSULLA GLICOGENOLISIEPATICA E LA GLUCONEOGENESI

77

CATECHINA: MOLECOLA ANTIOSSIDANTE CON SIGNIFICATIVOEFFETTO:

ANTINFIAMMATORIO E PROTETTIVO A LIVELLOGASTRICO NEI CONFRONTI DEL DANNO INDOTTO DAIRADICALI LIBERI;VASODILATATORIOANTITUMORALEANTINFIAMMATORIOANTIALLERGICOANTIVIRALEDI STIMOLAZIONE DEL SISTEMA IMMUNITARIO


GRAZIE ALLA PROTEOMICA È POSSIBILE DEFINIRE LA FASE DI UTILIZZAZIONEDEL

FRUTTO DA PARTE DEL CONSUMATORENELLA QUALE VI È IL MAGGIORE CONTENUTO DI

QUESTE BIOMOLECOLE

CON LA VARIAZIONE CROMATICADELLA BUCCIA DAL VERDEAL ROSSO SI HA UNA NOTEVOLE DAL VERDEAL ROSSO SI HA UNA NOTEVOLE

VARIAZIONE DEL CONTENUTO PROTEICOEVIDENZIATA DALLA PRESENZA DI BANDE

PROTEICHE SPECIFICHE ASSENTI NEI FRUTTI‘NON ARROSSATI’

78


LA PROTEOMICA, PER ESEMPIO, E’ STATA

UTILE PER DEFINIRE IL MECCANISMO

MOLECOLARE CHE PRESIEDE ALL’ONTOGENESI

DEL CLOROPLASTO;

REGNO VEGETALE

ZEA MAIS

INFATTI, SONO STATI INDIVIDUATI

6 CLASSI DISTINTE DI PROTEINE

CHE SONO CODIFICATE E SI ESPRIMONO A

INTERVALLI DI TEMPO VARIABILI DURANTE

L’ONTOGENESI DEL CLOROPLASTO


ONTOGENESI DEL CLOROPLASTO

FASE CLASSE/I DI PROTEINE ESPRESSE

INIZIALE PRECOCE

A 2 h PRECOCE; PRECOCE-INTERMEDIA

A 4 h PRECOCE; PRECOCE-INTERMEDIA

A 12 h INTERMEDIA; PRECOCE-INTERMEDIA;

INTERMEDIA-TARDIVA

A 48 h TARDIVA; INTERMEDIA-TARDIVA

UNICA DURANTE L’INTERO PROCESSO DI ONTOGENESI STUDIATO

80


GLI ESEMPI RIPORTATI

DIMOSTRANO CHE LAPROTEOMICA,

ATTRAVERSO LA CARATTERIZZAZIONE DELLE

‘PROTEINE ESPRESSE’,

FORNISCE UN CONTRIBUTO NOTEVOLE ALLA

CONOSCENZA DELLE BASI MOLECOLARI DELLE

DIFFERENZE E DELLE SPECIFICITÀ

ORGANOLETTICHE,

‘NUTRIZIONALI’ ED ‘EXTRANUTRIZIONALI’

DEGLI ALIMENTI


CON LA DEFINIZIONE DELLE BASI MOLECOLARIDELLA

QUALITÀ ‘TOTALE’ DI UN ALIMENTO ATTRAVERSO LA

TIPIZZAZIONE DELLO STESSO E DI QUELLA DEL

‘SOGGETTO PRODUTTORE’

SOTTO L’ASPETTO

GENOMICO

PROTEOMICO

LIPIDOMICO

METABOLOMICO

UN PRODOTTO ‘TRADIZIONALE’ PUÒ ESSERE CHIAMATO:

PRODOTTO‘TRADIZIONALE TIPIZZATO ETICHETTATO’ (PTTE)


BIOETICAANIMALE AUTOCTONO

PRODOTTO “ TRADIZIONALE

TIPIZZATOETICHETTATO ”

STORIA E TRADIZIONE

CARATTERISTICHE NUTRIZIONALI E GUSTATIVE (SOSTANZE AROMATICHE, ECC.)

ANTROPIZZAZIONE AMBIENTE (CASOLARI, ITINERARI VARI, ECC.) CONSERVAZIONE E DIFESA TERRITORIO

AGRITURISMO

POLITICA E LEGISLAZIONE

COMMERCIALIZ-ZAZIONE

MARCHIO E CERTIFICAZIONE QUALITA' TOTALE

IMPRENDITORE STRATEGICO

TIPIZZAZIONE AGRITURISMO (LIVELLO DI FLUSSO)

LIMITI PRODUTTIVI PER CAPO ALLEVATO

CARICO BESTIAME / / HA SUPERFICIE

INTEGRAZIONE CON ALIMENTI EXTRAZIENDALI

MODALITA' DI TRASFORMAZIONE

INNOVAZIONE NELLA TRADIZIONE (RICERCA E CONSULENZA TECNICA)

CAMPAGNA PROMOZIONALE

TIPIZZAZIONE (PARAMETRI STANDARD)

FIGURA IX– ESEMPLIFICAZIONE DI UN ‘MANDALA’ RAPPRESENTATIVO DI UN‘PRODOTTO TRADIZIONALE TIPIZZATO ETICHETTATO’ (PTTE).


3. CONCLUSIONI GENERALI

Seminar:“Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15 giugno 2005

84

I CAMBIAMENTI CHE VI SARANNO, GRAZIE AL DINAMISMO COGNITIVO IN ATTO,

COSTITUIRANNO I PUNTI FOCALI DEL VIVERE DELLEFUTURE GENERAZIONI UMANE

GENERAZIONI CHE RISENTIRANNO IN MODO PIÚ O MENO MARCATO DELLE CONTRAPPOSIZIONI

IDEOLOGICHE CHE SCATURIRANNO DA UNA DIVERSA VISIONE E DA UNA DIFFERENTE CONSAPEVOLEZZA

DELL'EFFETTO DEI PRECEDENTI CAMBIAMENTI. A LORO VOLTA, QUESTI ULTIMI SOLO APPARENTEMENTE A LORO VOLTA, QUESTI ULTIMI SOLO APPARENTEMENTE INTERESSERANNO LA VITA MATERIALE , MA, IN REALTÀ,

SI RIPERCUOTERANNO SU QUELLE CHE SARANNO LE MODALITÀ E LE IDEE DI CONCEPIRE:

LA VITA SOCIALELA VITA DI RELAZIONELA VITA DI SOLIDARIETÀ


85

IL GENOMA SI STA RILEVANDO UN ‘COSMO’A SÉ ,

ENTRO IL QUALE BISOGNEBBE MUOVERSI CON GRANDE PRUDENZA

CIO’ NON SIGNIFICA CHE NON VI SIA STATO PROGRESSOPROGRESSO


AL CONTRARIO, OGNI NUOVA CONOSCENZA ILLUMINA SU UN ASPETTO DEL SISTEMA LA CUI

COMPLESSITÀ NON È DA SOTTOSTIMARE

86

DEL MECCANISMO DI FUNZIONAMENTO DELLO

‘SPLICING ALTERNATIVO’DEL TRASCRITTO PRIMARIO

DELLA REGOLAZIONE DELLO ‘SPLICING ALTERNATIVO’

LA CONOSCENZA

POTREBBERO, SPERIAMO A BREVE SCADENZA, PERMETTERE

ALL’UOMO DI RIDURRE O DI ELIMINARE DETERMINATE

PATOLOGIE CONNESSE ALLO ‘SPLICING ALTERNATIVO’

(TUMORI, MALATTIE EREDITARIE, ECC.)


87

LA FUNZIONE DELLE SEQUENZEAlu

POTREBBE RAPPRESENTARE LA PIU’ GRANDE

POTENZIALITA’ DI UN GENOMA

PER ARRICCHIRE NEL TEMPOE NELLO SPAZIO

LA NON NOTA

LA QUASI INFINITA

RISERVA DI INFORMAZIONI GENETICHE CHE SI

CONCRETIZZA NELLA PRODUZIONE DI NUOVE ISOFORME

DI PROTEINE


88

LO SPLICING ALTERNATIVO

E’ STATO, E’, E SARA’

UNO DEGLI STRUMENTI PIÚ IMPORTANTI ,

SE NON INSOSTITUIBILE ,

DI UN SISTEMA BIOLOGICOCHE

HA PERMESSO, PERMETTE E PERMETTERA’

A UN NUMERO PIUTTOSTO LIMITATO DI SEGMENTI DI DNA

CODIFICANTI POLIPEPTIDE/I(‘GENI’)

ASSORTIMENTO PROTEICOLARGAMENTE DIPENDENTE

DALLA FUNZIONE DEGLI ELEMENTI Alu NELL’UOMO E

SEGNATAMENTE A LIVELLO DELL’ENCEFALO

CODIFICANTI POLIPEPTIDE/I(‘GENI’)

DI PRODURRE UN VASTO ASSORTIMENTO PROTEICO


89

INFATTI, PUR CONDIVIDENDO

L’ UOMOE LO SCIMPANZE’ OLTRE IL 95 % DEL GENOMA,

LE SEQUENZE Alu POTREBBERO ESSERE L’ELEMENTO

DISCRIMINANTE, NEL TEMPO, IN QUANTO, SEMBRA, CHE

PROPRIO NELL’ENCEFALO DETERMINATI SEGMENTI DI PROPRIO NELL’ENCEFALO DETERMINATI SEGMENTI DI

DNA CODIFICANTI POLIPEPTIDE/I(‘GENI’)

SAREBBERO MOLTO PIU’ ATTIVI NELL’UOMO RISPETTO

ALLO SCIMPANZE’, QUINDI A UNA DIVERSITA’ DI

PRODUZIONE DI PROTEINE


90

QUESTA DIVERGENZAUOMO - SCIMPANZE’SAREBBE GENERATA DA PROTEINE

CON SIGNIFICATO FISIOLOGICO DIVERSO

PROTEINE CHE SONO STATE, SONO E SARANNO OTTENUTE

PER EFFETTO DELLO ‘SPLICING ALTERNATIVO’PER EFFETTO DELLO ‘SPLICING ALTERNATIVO’

DEI TRASCRITTI ‘GENICI’

DELL’INTERFERENZA DEGLI ELEMENTI Alu


91

UNA FORTE INTEGRAZIONE

PROTEOMICA

SARA’ FORIERA DI SCOPERTE UTILISSIME

AI FINI DI CORREGGERE

GENOMICA

PARZIALMENTE O TOTALMENTE

UN pre-mRNA DERIVANTE DA UN SEGMENTO DI

DNA CODIFICANTE POLIPEPTIDE/I(‘GENI’)

CON ERRORI DOVUTI ALLO

‘SPLICING ALTERNATIVO’Seminar:“Proteomic and Genomic Technics in The Process ofConservation of Native Animal Genetic Resources”,Terkirdag(Turkye), 15 giugno 200592

IL CONTINUO PROGRESSO NELLA CONOSCENZA DEI COMPLESSI MECCANISMI DI

FUNZIONAMENTO DI UNA QUALSIASI ORGANIZZAZIONE BIOLOGICA,

(PIANO SUB MOLECOLARE÷ ECOSISTEMICO)IN CHIAVE ANTROPICA

DEVE TENDERE SEMPRE A UNDINAMICO MIGLIORAMENTO DEL LIVELLO DELLO DINAMICO MIGLIORAMENTO DEL LIVELLO DELLO

STATO DIBENESSERE DELL’UOMO

SOTTO L’ASPETTOFISICO

PSICHICO

SOCIALESeminar:“Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15 giugno 2005

93

ISTITUZIONE POLITICA

POLITICA E LEGISLAZIONE

TECNICHE E BIOTECNICHE

INNOVATIVE

INFORMATIZZAZIONE E CONSULENZA

PRODOTTO TRADIZIONALE TIPIZZATO ETICHETTATO

LIVELLO CULTURALE

RISORSA ‘SUOLO’

GLOBALIZZAZIONE MERCATO

SVILUPPO DEMOGRAFICO

UMANO

RICERCA

BENESSERE FISICO, PSICHICO E SOCIALE

DELL’UOMO ( HUMAN WELFARE STATE AND WELLBEING )

BIOETICA

FIG X- ESEMPLIFICAZIONE DI UN ‘MANDALA’ RAPPRESENTATIVO DEL BENESSERE FISICO,

PSICHICO E SOCIALEDELL’UOMO (HUMAN WELFARE STATE AND WELLBEING).

CONSUMATORE (STRUTTURA DEMOGRAFICA UMANA E META NUTRIZIONALE)

TIPIZZATO ETICHETTATO (CONTENUTO IN ‘BIOMOLECOLE’)

TERRITORIO RURALE (ANTROPIZZAZIONE, CONSERVAZIONE, TUTELA)

STORIA E TRADIZIONE RISORSA ‘ENERGIA’

RISORSA ‘ACQUA’

RISORSA ‘SUOLO’

RISORSA ’GENETICA’

94

È ORIENTATA A IDENTIFICARE ITINERARI

L’ INTEGRAZIONE

PROTEOMICA

GENOMICA

IMPORTANZA

TENDENTI A RICONFERIRE

DIGNITÀ

ALLE AUTOCTONIESeminar:“Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15 giugno 2005

95

CONDUCENTI AL RAGGIUNGIMENTO DI UNO STATO

DI ‘BENESSERE’ DELL’UOMO E DEL QUALE

L'ALIMENTAZIONE È UN FATTORE DETERMINANTE

GIÀ IPPOCRATEGIÀ IPPOCRATE

DICEVA

“FA’ CHE IL CIBO SIA LA TUA MEDICINA E

LA MEDICINA SIA IL TUO CIBO”.


96

LE ABITUDINI ALIMENTARI DELL'UOMO HANNO SUBITO

PROFONDI CAMBIAMENTI NEL CORSO DEL XX SECOLO

AGLI INIZI DEL NOVECENTO IL CIBO VENIVA

CONSIDERATO UNICAMENTE COME FONTE DI ENERGIA

ATTUALMENTE, NEL CONSUMATORE È SEMPRE PIÚATTUALMENTE, NEL CONSUMATORE È SEMPRE PIÚ

DIFFUSA LA CONVINZIONE CHE L'ALIMENTO, OLTRE A

SODDISFARE LE ESIGENZE ‘EDONISTICHE’ E

‘NUTRIZIONALI’, DEBBA RISPONDERE A DETERMINATI

REQUISITI DI SICUREZZA E CONTENERE

‘PROPRIETÀ EXTRANUTRIZIONALI’


MIGLIORE QUALITÀ DELLA VITA

SI È SEMPRE PIÚ ORIENTATI VERSO

LA RICERCA NEGLI ALIMENTI DI COMPONENTI CHE,

PUR SE PRESENTI IN PICCOLE QUANTITÀ,

GIOCANO UN RUOLO FONDAMENTALE

NELL’ASSICURARE UNA

MAGGIORE DURATA DELLA VITA

CRONICHE

IN GRADO DI ESERCITARE UN EFFETTO PREVENTIVO NEI

CONFRONTI DI MALATTIE

DEGENERATIVE


98

ANIMALE

STUDI, CONDOTTI PER I REGNI

EVIDENZIANO CHE I ‘BIOTERRITORI’O ‘BIOREGIONI’,

IN VIRTÚ DELLE PROPRIE DIVERSITÀ,

POSSONO CONTRIBUIRE ALLA

“DIVERSIFICAZIONE ‘NUTRIZIONALE’ ED ‘EXTRANUTRIZIONALE’

VEGETALE

“DIVERSIFICAZIONE ‘NUTRIZIONALE’ ED ‘EXTRANUTRIZIONALE’

”

DEGLI ALIMENTI

IL CONTENUTO IN MOLECOLE BIOATTIVEÈ INFLUENZATO

DALLE CARATTERISTICHE PEDOCLIMATICHE DEL

TERRITORIO DI PRODUZIONESeminar:“Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15 giugno 200599

I PRINCIPI ‘NUTRIZIONALI’ ED

‘ EXTRANUTRIZIONALI’DELLE

‘BIOMOLECOLE’

SONO DIVERSIFICATI PER EFFETTI

‘EPIGENETICI’ OVVERO SONO PIÚ O MENO ‘EPIGENETICI’ OVVERO SONO PIÚ O MENO

ACCENTUATI IN RELAZIONE ALL’AMBIENTE

DI ALLEVAMENTO E/O DI COLTIVAZIONE

DELL’ORGANISMO PRODUTTORE


100

LA REALTÀ È SONDABILE ALL'INFINITO: LA SCEPSI DEVE SEMPRE GUIDARE ‘L’ UOMO’SPECIALMENTE SE EGLI OPERA NEL CAMPOBIOLOGICO (CONSIDERATA LA COMPLESSITÀ DEIRAPPORTI FRA LE VARIE COMPONENTI DI TALESISTEMA)

EGLI DEVE SEMPRE ASSUMERE UNATTEGGIAMENTO (UN COMPORTAMENTO) DIDUBBIO VERSO I RISULTATI OTTENUTI DAQUALSIASI PROCESSO COGNITIVO

101Seminar:“Proteomic and Genomic Technics in The Process of Conservation ofNative Animal Genetic Resources”,Terkirdag (Turkye), 15 giugno 2005

OGNI ESSERE VIVENTE,

NELLA FATTISPECIE DI INTERESSE ZOOTECNICO,

‘È SEMPRE UN PASSO PIÚ AVANTI

DI QUELLE CHE SONO LE CONOSCENZE DELL’UOMO DI QUELLE CHE SONO LE CONOSCENZE DELL’UOMO

SU DI ESSO’


102

La vita è un miracolo……La vita è un miracolo……aspettando di essere scoperta….aspettando di essere scoperta….

103 (Fonte: SCIENCE, 291 (5511), 2001

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