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8000 a.c. · L’uomo pratica l’agricoltura e l’allevamento · Le patate iniziano ad essere coltivate per la prima volta per usi alimentari 4000–2000 a.c. · Le biotecnologie vengono utilizzate per la prima volta per lievitare il pane e fermentare la birra, utilizzando il lievito (Egitto) · Produzione di formaggio e fermentazione del vino (Mesopotamia, Cina e Egitto) · I babilonesi controllano l’impollinazione delle palme da dattero impollinando selettivamente alberi femminili con il polline di alberi maschili

500 a.c.

 Primo antibiotico: semi di soia fermentati utilizzati per curare infezioni della pelle (Cina)

100 d.c. · Primo insetticida: crisantemi polverizzati (Cina)

1322

· Un capo arabo utilizza per primo l’inseminazione artificiale per allevare cavalli di razza superiore

1590

· Janssen inventa il microscopio

1663

 · Hooke scopre l’esistenza della cellula

1675

 · Leeuwenhoek scopre i batteri

1797

 · Jenner inocula un bambino con un vaccino virale per proteggerlo dal vaiolo

1830–1833 · 1830

vengono scoperte le proteine ·

1833

 viene scoperto e isolato il primo enzima

1835–1855

 · Schleiden e Schwann propongono che tutti gli organismi viventi siano composti da cellule e Virchow dichira, ” Tutte le cellule nascono da una cellula”

1857

 · Pasteur propone l’idea che la fermentazione sia causata dai batteri

1859

 · Charles Darwin pubblica la teoria dell’evoluzione basata sulla selezione naturale · Il concetto di selezione dei genitori e della progenie è comune tra i coltivatori e gli allevatori fin dalla fine dell’800

1865

 · Nasce la genetica: il monaco cecoslovacco Gregor Mendel studia le piante di pisello e scopre che i tratti genetici vengono trasmessi dalle piante progenitrici alle figlie in modo prevedibile. Si scoprono in altre parole le leggi dell’ereditarietà

1870–1890

 · Utilizzando la teoria di Darwin, i coltivatori incrociano tra loro piante di cotone ottenendo centinaia di varietà dalle caratteristiche superiori · Contadini inoculano i campi con batteri capaci di fissare l’azoto, migliorando le coltivazioni · William James Beal produce in laboratorio il primo ibrido sperimentale di mais · 1877 Koch mette a punto una tecnica per la colorazione e identificazione dei batteri · 1878 Laval inventa la prima centrifuga · 1879 Fleming scopre la cromatina, la struttura a bastoncello all’interno del nucleo cellulare che più tardi verrà chiamata cromosoma

1900

 · La Drosophila (moscerino della frutta) viene usata nei primi studi di genetica

1902

· Appare per la prima volta il termine immunologia

1906

· Viene introdotto il termine genetica

1911

 · Rous scopre il primo virus che causa il cancro

1914

 · Per la prima volta batteri vengono usati per il trattamento delle acque nere in Manchester, Inghilterra

1915

 · Vengono scoperti i fagi, o virus batterici

1919

 · Il termine biotecnologia viene usato per la prima volta in uno scritto

1920

 · L’ormone della crescita umano viene scoperto da Evans e Long

1928

· Alexander Fleming scopre l’antibiotico penicillina · Con un test su piccola scala di Bacillus thuringiensis (Bt) il controllo di un parassita del mais inizia in Europa. La commercializzazione di questo biopesticida inizia in Francia nel 1938 · Karpechenko incrocia rapanelli e cavoli creando piante fertili derivanti da generi diversi · Laibach usa per primo la selezione embrionale per ottenere ibridi da incroci nelle piante: la tecnica si chiama oggi ibridizzazione

1930

 · Il congresso americano approva il Plant Patent Act, consentendo di brevettare i prodotti derivanti dall’incrocio di piante

1933

· Un ibrido di mais, sviluppato da Henry Wallace negli anni 1920s, viene commercializzato. La crescita di piante di mais ibride elimina la necessità di conservare i semi. Le rese eccezionali compensano il costo maggiore per l’acquisto dei semi. Nel 1945 il mais ibrido è il 78% del mais coltivato negli Stati Uniti.

1938

 · Viene coniato il termine biologia molecolare

1941

 · Il termine ingegneria genetica viene usato per la prima volta dal microbiologo danese A. Jost in una lezione sulla riproduzione in lievito all’istituto tecnico in Lwow, Poland.

1942

 · Il microscopio elettronico viene utilizzato per identificare e caratterizzare un batteriofago, – un virus che infetta i batteri · La penicillina viene prodotta su larga scala usando microbi

1944

· Avery et al. dimostrano che il DNA contiene informazione genetica · Waksman isola la streptomicina, un antibiotico contro la tubercolosi

1946

 · Si scopre che materiale genetico proveniente da diversi virus può essere combinato per formare un nuovo tipo di virus, un esempio di ricombinazione genetica · Riconoscendo il pericolo di perdita di diversità genetica, il congresso americano approva fondi per la creazione di una collezione sistematica di piante e per la loro conservazione

1947

 · McClintock scopre elementi transponenti, o “jumping genes,” in mais.

1949

 · Pauling dimostra come l’anemia falciforme sia una “malattia molecolare” derivante da una mutazione della proteina emoglobina

1951

· Viene realizzata per la prima volta l’inseminazione artificiale negli animali utilizzando seme congelato

1953

· Il giornale scientifico Nature pubblica il manoscritto di James Watson e Francis Crick che descrive la struttura a doppia elica del DNA, l’inizio dell’era moderna della genetica

1955

 · Un enzima coinvolto nella sintesi di un acido nucleico viene isolato per la prima volta

1956

 · Kornberg scopre l’enzima DNA polimerasi I, iniziando a capire come si replica il DNA

1958

 · Si capisce come l’anemia falciforme sia dovuta ad un cambiamento di un singolo aminoacido · Per la prima volta si sintetizza DNA in vitro

1959

· Si sviluppano fungicidi sistemici e si delineano i passaggi nella biosintesi delle proteine

Ancora, negli anni ‘50 · Vengono scoperti gli interferoni · Primo antibiotico sintetico

1960

 · Sfruttando l’appaiamento delle basi, si creano ibridi di DNA-RNA · Si scopre l’RNA messaggero

1961

 · USDA (Dipartimento dell’Agricoltura Americano) registra il primo biopesticida: Bacillus thuringiensis, or Bt.

1963

 · Nuove varietà di grano scoperte da Norman Borlaug aumentano la resa delle coltivazioni del 70%

1964

 · L’ International Rice Research Institute nelle Filippine inizia la cosiddetta Green Revolution con nuove varietà di riso che raddoppiano la resa di varietà usate in precedenza se vengono fertilizzate adeguatamente

1965

· Harris e Watkins fondono con successo cellule umane e di topo

1966

 · Si decodifica il codice genetico, dimostrando che sequenze di 3 basi nucleotidiche (codone) determinano ciascuno dei 20 aminoacidi.

1967

 · Si mette a punto il primo sequenziatore automatico di proteine

1969

 · Un enzima viene sequenziato in vitro per la prima volta

1970

 · Norman Borlaug riceve il premio Nobel per la Pace (vedi 1963) · Vengono scoperti gli enzimi di restrizione che “tagliano e cuciono” materiale genetico, aprendo cosi la strada al clonaggio genico

1971

 · Prima sintesi completa di un gene

1972

· Si scopre che la composizione del DNA umano è simile per il 99% a quello degli scimpanzé e dei gorilla · Si iniziano i primi lavori di trasferimento embrionale

1973

· Stanley Cohen e Herbert Boyer perfezionano le tecniche per tagliare e legare il DNA (usando enzimi di restrizione e ligasi) e riproducono nuovo DNA in batteri

1974

 · Il National Institutes of Health crea un Recombinant DNA Advisory Committee per monitorare la ricerca nel campo della genetica ricombinante

1975

 · Durante la Asilomar Conference, California, viene chiesto al governo americano di sviluppare linee guida per regolare esperimenti con DNA ricombinante · Vengono prodotti i primi anticorpi monoclonali

1976

· Le tecniche di DNA ricombinante vengono applicate per la prima volta allo studio di una malattia ereditaria umana · L’ibridazione molecolare viene usata per la diagnosi prenatale dell’alfa talassemia · I geni di lievito vengono espressi nel batterio E. coli · Viene determinata la sequenza di basi per un gene specifico · Il National Institutes of Health-Recombinant DNA Advisory Committee comunica le prime direttive in materia di DNA ricombinante

1977

· Prima espressione di geni umani in batteri · Vengono sviluppate procedure per un rapido sequenziamento di lunghe catene di DNA usando l’elettroforesi

1978 ·

-La struttura di un virus viene identificata per la prima volta · Viene prodotta per la prima volta insulina umana ricombinante · Scienziati del Nord Carolina dimostrano che è possibile introdurre mutazioni specifiche in siti specifici di DNA

1979

 · Viene sintetizzato per la prima volta l’ormone delle crescita umano

Ancora, negli anni ‘70 · Viene fondata la prima azienda per sviluppare prodotti geneticamente modificati · Scoperta la polimerasi · Viene messa a punto la tecnica per il sequenziamento rapido di nucleotidi · Gene targeting · RNA splicing

1980

· La Corte Suprema Americana nel caso Diamond v. Chakrabarty, approva la possibilità di brevettare organismi, consentendo alla Exxon di brevettare un microrganismo che “mangia idrocarburi” · Viene inventata la prima apparecchiatura per sintetizzare geni · Ricercatori introducono con successo un gene umano che codifica per la proteina interferone in un batterio · Berg, Gilbert, Sanger vincono il Nobel per la Chimica per la creazione della prima molecola ricombinante

1981

 · Ricercatori della Ohio University producono i primi animali transgenici trasferendo geni di altri animali in topo · Gli scienziati cinesi sono i primi a clonare un pesce, una carpa dorata

1982

 · Applied Biosystems, Inc., introduce il primo sequenziatore di proteine commerciale a fase gassosa, riducendo la quantità di campione proteico necessaria per il sequenziamento · Primo vaccino ricombinante per animali di allevamento · Primo farmaco biotecnologico approvato dalla FDA: insulina umana prodotta in batteri geneticamente modificati · Prima trasformazione genica di una cellula vegetale di petunia

1983

· Viene ideata la tecnica chiamata polymerase chain reaction (PCR). La PCR, che utilizza calore ed enzimi per fare un numero illimitato di geni e loro frammenti, diventerà uno dei maggiori strumenti della ricerca biotecnologica e dello sviluppo dei prodotti a livello mondiale · Viene realizzata la prima trasformazione genica di cellule vegetali con il plasmide TI · Viene sintetizzato il primo cromosoma artificiale · Vengono trovati primi marker genetici per malattie ereditarie · La petunia è la prima pianta geneticamente modificata · Sempre in petunia si dimostra che tratti geneticamente modificati vengono trasmessi alle piante figlie

1984

· Viene sviluppata la tecnica del DNA fingerprinting (l’impronta digitale a DNA) · L’intero genoma del virus del HIV viene clonato e sequenziato

1985

 · Markers genetici per malattie del rene e fibrosi cistica vengono identificati · Il test del DNA entra a far parte delle prove di un processo legale · Piante transgeniche resistenti agli insetti, virus e batteri vengono testate in campo per la prima volta · Il National Institute of Health approva le linee guida per fare esperimenti di terapia genica nell’uomo

1986

 · Il primo vaccino umano ricombinante è quello contro l’epatite B · L’interferone è il primo farmaco antitumorale prodotto biotecnologicamente · Un chimico dell’ University of California-Berkeley descrive come combinare anticorpi ed enzimi (abzymes) per la creazione di farmaci · Vengono condotti i primi test in campo di piante transgeniche (tabacco) · L’Environmental Protection Agency approva la coltivazione della prima pianta transgenica, il tabacco

1987

· Prima approvazione per un test in campo di una pianta per uso alimentare, i pomodori resistenti ai virus · Frostban, un batterio geneticamente modificato che inibisce la formazione della brina sulle coltivazioni, viene testato in campo sulle fragole e sulle patate in California, il primo test in campo di un batterio ricombinante

1988

· Genetisti molecolari di Harvard ottengono il primo brevetto per un animale geneticamente modificato, un topo transgenico · Viene conferito un brevetto per il processo di ottenimento di proteasi resistenti alla candeggina per l’impiego in detergenti · Il congresso americano stanzia fondi per lo Human Genome Project, l’enorme progetto di mappare e sequenziare il genoma umano e quello di altre specie

1989

 · Prima approvazione di test in campo del cotone cosiddetto insect-protected (Bt) · Inizia il Plant Genome Project

Ancora, negli anni ‘80 · Viene approvato in Europa l’uso di un vaccino animale a DNA ricombinante · Vengono utilizzati microbi per la pulizia di versamenti in mare di greggio, introducendo la cosiddetta bioremediation technology ·

1990

· Viene introdotta Chy-Max™, una verisone artificiale dell’enzima caseario chimosina. E’ il primo prodotto di DNA ricombinante ad essere introdotto nella catena alimentare americana · Viene lanciato lo Human Genome Project—uno sforzo internazionale di mappare i geni dell’uomo · Il primo esperimento di terapia genica viene realizzato con successo sul una bambina di 4 anni affetta da una malattia del sistema immunitario · Viene creata la prima mucca da latte transgenica che produce proteine di latte umano per la produzione di latte artificiale · Primo mais immune da insetti, il mais Bt · Un lievito modificato è il primo prodotto alimentare approvato in U.K. · Primo test ambientale di un animale geneticamente modificato, una trota

1992

 · Scienziati americani e britannici mettono a punto una tecnica per testare in vitro embrioni per anormalità genetiche quali la fibrosi cistica e l’emofilia · L’ FDA dichiara che cibi transgenici non sono “intrinsecamente pericolosi” e non richiedono regolamentazioni particolari

1993

 · L’FDA approva la somatropina bovina (BST) utilizzata per una maggiore produzione di latte nelle mucche

1994

· Viene scoperto il primo gene responsabile del tumore al seno · La versione ricombinante della Dnasi umana, che riduce l’accumulo di proteine nei polmoni di persone affette da fibrosi cistica viene approvata

1995

· Il primo trapianto di midollo da babbuino a uomo viene realizzato in un malato di AIDS · Viene completata la prima sequenza genica completa di un organismo diverso da un virus, la sequenza del batterio Hemophilus influenzae · La terapia genica, la modulazione del sistema immunitario e gli anticorpi prodotti in modo ricombinante entrano nella clinica delle terapie anti cancro

1996

 · La scoperta di un gene associato alla malattia di Parkinson fornisce ai ricercatori una nuova via di ricerca sulle cause e possibili trattamenti di questa condizione neurologica debilitante

1997

 · In Scozia viene clonato a partire da una cellula adulta il primo animale, una pecora di nome Dolly · Vengono commercializzate le prime coltivazioni resistenti alle erbacce e agli insetti: soia Roundup Ready® e il cotone resistente agli insetti Bollgard® · Coltivazioni geneticamente modificate crescono su quasi 2 milioni di ettari in tutto il mondo: Argentina, Australia, Canada, Cina, Messico e Stati Uniti · Un gruppo di ricercatori dell’Oregon sostiene di aver clonato 2 scimmie Rhesus

1998

· Vengono stabilite linee di cellule staminali umane · Scienziati alla Kinki University in Giappone clonano 8 vitelli identici a partire da cellule prese da una singola mucca adulta · Viene sequenziato il primo genoma animale completo, quello del nematode C. elegans · Viene prodotta una bozza della mappa genomica umana, mostrando la posizione di circa 30,000 geni

Ancora, negli anni ‘90 · Prima condanna penale usando il test del DNA in U.K. · Si scopre che il tumore ereditario al colon è causato da un gene per la riparazione del DNA difettoso · Negli Stati Uniti viene approvata la vendita di biopesticidi biotecnologici · Viene rilasciato un brevetto per topi con specifici geni trapiantati · Primo brevetto europeo di un animale transgenico, un topo sensibile a sostanze cancerogene

2000

 · Prima mappa completa del genoma di una pianta, la Arabidopsis thaliana · Coltivazioni geneticamente modificate crescono su 43.5 milioni di ettari in 13 paesi · Viene annunciata una bozza della sequenza del genoma umano

2001

 · Il riso è la prima pianta di cui si mappa completamente il genoma · Ricercatori del Chinese National Hybrid riferiscono di aver creato un “super riso” che può avere una resa doppia rispetto al riso normale · Un singolo gene da Arabidopsis viene inserito nelle piante di pomodoro per creare la prima pianta capace di crescere in terra e acqua salata

2002

· La prima bozza di una mappa funzionale del proteoma di lievito, un network di complessi proteici e delle loro interazioni, viene completata. La mappa del genoma di lievito era stata pubblicata nel 1996 · Un consorzio internazionale sequenzia il genoma del parassita che causa la malaria e delle specie di zanzare che la trasmettono · Una bozza della mappa completa del genoma umano viene pubblicata, e la prima parte del Progetto Genoma termina in anticipo rispetto ai tempi previsti e con minor spesa del previsto · Gli scienziati fanno notevoli progressi nella comprensione dei fattori responsabili del differenziamento delle cellule staminali, identificando più di 200 geni coinvolti nel processo · Coltivazioni geneticamente modificate raggiungono 58 milioni di ettari in 16 paesi, un incremento del 12 percento rispetto agli ettari coltivati solo nel 2001. Più di un quarto (27 %) degli ettari globali totali cresce in 9 paesi emergenti · Ricercatori annunciano risultati soddisfacenti nella ricerca di un vaccino contro il cancro cervicale, la prima dimostrazione di un vaccino preventivo per un tumore · Ricercatori completano la sequenza del patogeno del riso più importante, un fungo che distrugge abbastanza riso da sfamare 60 milioni di persone annualmente. Combinando la conoscenza del genoma del fungo e del riso, gli scienziati comprenderanno le basi molecolari dell’interazione tra la pianta e il parassita · I ricercatori devono ripensare la loro visione dell’RNA quando scoprono l’importanza di piccoli frammenti di RNA nel controllare molte funzioni cellulari

2003

 · I ricercatori scoprono un gene per la vulnerabilità alla depressione e fanno notevoli progressi nell’identificare link genetici alla schizofrenia e disordine bipolare · Viene messo sul mercato nord americano il primo animale biotecnologico, il GloFish. Creato per identificare inquinanti acquatici, il pesce si illumina di rosso al buio grazie alla presenza di un gene per la fluorescenza naturale · Le coltivazioni geneticamente modificate aumentano del 15 percento raggiungendo i 66.8 milioni di ettari in 18 paesi. Il Brasile e le Filippine coltivano piante modificate geneticamente per la prima volta nel 2003. Inoltre, l’Indonesia consente il consumo di cibo geneticamente modificato importato e la Cina e l’Uganda ne consentono l’importazione · Gli U.K. approvano la commercializzazione di una pianta geneticamente modificata per la prima volta in 8 anni. La pianta è un mais resistente agli erbicidi usato come mangime · La U.S. Environmental Protection Agency approva il primo mais transgenico resistente al coleottero del genere Diabrotica la cui larva si ciba delle radici. Questo mais potrebbe far risparmiare ai contadini fino a 1 miliardo di dollari annualmente in minor perdite di raccolti e minor uso di pesticidi · Per la prima volta viene clonata una specie in via di estinzione, il bue selvatico della Malesia. Nel 2003 vengono clonati per la prima volta diversi altri animali, tra cui muli, cavalli e cervi. · Dolly, la pecora clonata che aveva fatto notizia nel 1997, viene soppressa dopo aver sviluppato una malattia progressiva dei polmoni. Dolly era il primo mammifero clonato con successo · Ricercatori giapponesi creano un caffè geneticamente modificato che è naturalmente decaffeinato

2004

· Un gruppo di ricercatori coreani riferisce di aver creato la prima linea di cellule staminali embrionali umane prodotte a partire dal trasferimento di nuclei di cellule somatiche (clonaggio) · L’FDA approva il primo farmaco tumorale anti-angiogenico, Avastin (bevacizumab)

Fonti: Access Excellence Biotech 90: Into the Next Decade, G. Steven Burrill with the Ernst & Young High Technology Group Biotechnology Industry Organization Genentech, Inc. Genetic Engineering News International Food Information Council ISB News Report International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications Texas Society for Biomedical Research Science Science News The Scientist