Osservare la crescita di una pianta al computer e studiare tutte le fasi del suo ciclo vitale: dal seme fino alla produzione di foglie e fiori. E non solo. Con un clic di mouse fermare il processo a ogni punto dello sviluppo e accedere così a tutte le informazioni genetiche. Il tutto, ovviamente, in modo virtuale. È quanto si prefigge, entro il 2010, il “Multinational Coordinated Arabidopsis thaliana Genome Research Project”, una programma di studi internazionale che ha ottenuto un finanziamento di 1000 miliardi di lire. In sostanza si tratta di inserire in un calcolatore la mappa completa del genoma di un vegetale e attivare poi “virtualmente” l’espressione dei vari geni, seguendo lo sviluppo dell’organismo.
A crescere sui monitor sarà l’Arabidopsis thaliana, una piccola pianta della famiglia delle Bressiacee, di cui lo scorso giugno è stato mappato il genoma con i suoi 25mila geni. “Il nostro è stato l’unico gruppo di ricerca italiano a partecipare al sequenziamento del cromosoma 3 e 4 dell’Arabidopsis Thaliana”, spiega Vincenzo De Simone professore di biologia molecolare dell’Università di Napoli. “Conoscere la sequenza del Dna di un organismo non é che il primo passo per comprendere quali siano le leggi molecolari che ne governano la nascita, la crescita, la riproduzione e la morte. L’obiettivo del progetto é codificare tutte le informazioni genetiche all’interno di un computer che consenta poi di simulare, a piacimento, lo sviluppo di tutta una pianta o parte di essa. Sarà possibile, così, scegliere una singola cellula dell’embrione e seguirne il destino nell’organismo adulto. Ma per giungere a questo punto è fondamentale acquisire le informazioni per programmare il computer, ed è proprio quello che stiamo facendo in collaborazione con altri gruppi di ricerca internazionali”.
Ma perché la scelta dell’organismo da simulare al computer è caduta sull’Arabidopsis Thaliana? Questa pianta è sicuramente la più studiata dagli esperti di biotecnologie vegetali per il suo genoma piccolo e compatto, il cui Dna è organizzato in soli cinque cromosomi. “Attualmente il progetto può utilizzare solo un sistema semplice come quello dell’Arabidopsis, mentre è ancora impensabile simulare al computer la sequenza genetica di organismi animali, dotati di un genoma molto complesso”, sostiene Giuseppe Geraci, biologo molecolare dell’Università di Napoli.
E’ assai probabile che l’uso del computer per questo genere di esperimenti altererà profondamente le ricerche in biologia. Si tratta infatti di una sorta di simulazione dello sviluppo di un organismo che, fotogramma dopo fotogramma, permetterà di valutare anche le mutazioni prodotte da modifiche genetiche. “Si potrà fare sperimentazione genetica senza attuarla nella realtà e quindi superando tutti i risvolti etici e morali di solito sollevati”, continua Geraci, “perché a essere modificata non sarà la pianta vera e propria, ma solo la sua rappresentazione matematica disponibile al computer”.
Inoltre, questa pianta selvatica che invade i giardini è considerata dagli scienziati l’organismo modello per gli studi di genetica vegetale. Infatti, la maggior parte dei vegetali presentano numerose analogie genetiche. E proprio con lo studio dell’Arabidopsis thaliana, i ricercatori potranno capire il funzionamento degli stessi geni presenti in altre piante.
