Dna del lievito del pane, vicinissimi alla creazione del primo genoma sintetico

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Un nuovo passo in avanti è stato effettuato nel campo medico-scientifico e nello specifico che ha aperto le strade verso la creazione della vita artificiale. Secondo quanto è emerso, sembra un gruppo di scienziati sia ad un passo dalla realizzazione del primo genoma sintetico, progettato in base ad un modello esistente in natura e con ingredienti naturali assemblati con uno speciale software. A compiere questo passo in avanti sono stati gli scienziati del consorzio Synthetic Yeast Genome Project, che già nel 2014 avevano creato per la prima volta un cromosoma sintetico del livello di Baker, e adesso sono riusciti a sintetizzare altri cinque cromosomi, che costituiscono quasi un terzo dell’interno genoma del lievito. Passi in avanti sono fatti, dunque, nella creazione della vita in laboratorio; nello specifico cinque cromosomi artificiali del lievito sono stati modellati pezzo per pezzo dagli scienziati, all’interno di una ricerca che ha puntato alla realizzazione del primo genoma sintetico di un lievito.

In un pacchetto di 7 nuovi studi, i ricercatori che avevano già realizzato il primo singolo cromosoma di lievito, descrivono ora come hanno ottenuto 5 nuovi cromosomi artificiali; inoltre, un gruppo di studiosi della Johns Hopkins University ha voluto spiegare di aver completato la fase di progettazione del genova del lievito completamente sintetico. Circa un anno fa il gruppo di ricerca di Craig Venter, scienziato statunitense tra i pionieri della biologia sintetica, aveva annunciato di aver realizzato il primo batterio artificiale, costituito da 473 geni.

Stiamo parlando del lievito di Baker, un organismo unicellulare che ha caratteristiche molto simili alle cellule umane, ma è più semplice da studiare, motivo per il quale i ricercatori lo utilizzavano spesso come modello. I ricercatori nel proprio lavoro hanno usato per la prima volta un software chiamato BioStudio, creato al fine di progettare i cromosomi di interesse che possono essere manipolati.

“Questo lavoro pone le basi per arrivare a realizzare genomi sintetici in grado di soddisfare le necessità della medicina e dell’industria”, sottolinea Jef Boeke, leader del gruppo di ricerca. “Inoltre, al di là delle applicazioni, questi studi danno risposte importanti sui meccanismi genetici alla base della manipolazione dei cromosomi nelle cellule viventi”. Il lievito del pane conferma così la sua importanza nella storia della genetica: nel 1996, infatti, è stato il primo organismo con le cellule dotate di nucleo (eucariota) di cui è stata ottenuta la mappa del Dna. “Dal punto di vista della conoscenza questo risultato non aggiunge molto”, ma è “tecnicamente stupefacente”. Quando il genoma del lievito sarà completato, ha detto ancora, la ricerca avrà a disposizione un organismo che ha molto in comune con l’uomo: “tra il lievito e noi esseri umani,c’è un’incredibile comunanza, anche se le dimensioni sono molto diverse”, ha rilevato Boncinelli.

Il pane è un ingrediente talmente comune sulla nostra tavola che forse ci siamo dimenticati che non sempre è esistito… Infatti per fare il pane è necessaria la farina, ovvero il prodotto della macinazione dei cereali, che a loro volta vanno seminati e coltivati. I cereali, pur essendo comparsi nella storia dell’umanità circa 20000 anni fa, non sono stati immediatamente macinati per ottenere la farina: venivano consumati tal quali, magari abbrustoliti sul fuoco. Dobbiamo aspettare gli antichi Egizi, circa 10000 anni fa, per avere testimonianza di cereali trasformati in poltiglia macinandoli con delle pietre, ottenendo con l’aggiunta di un po’ d’acqua delle gallette che venivano cotte su pietre riscaldate. Ma siamo ancora lontani dal pane come lo mangiamo oggi. Sempre in Egitto, circa 4000 anni fa, troviamo testimonianza del primo pane somigliante al nostro, questo dovuto alla scoperta presumibilmente casuale del lievito. Possiamo solo immaginare cosa dovette accadere…Forse una donna egiziana si dimenticò di cuocere subito il suo impasto di acqua e cereali tritati…quando se ne ricordò vide che il suo impasto si era gonfiato a dismisura! Ciononostante pensò di cuocerlo ugualmente e il risultato della sua dimenticanza fu..la prima pagnotta di pane! Certamente la migliore consistenza e il miglior sapore spinsero l’uomo, anzi presumibilmente la donna, a ritentare e migliorare l’esperimento.

Il numero di tipi di pane che si possono confezionare è pressoché infinito, come gli ingredienti che vi si possono aggiungere. Ma qualunque pane conterrà di sicuro almeno quattro cose: la farina il lievito l’acqua il sale anche se alcuni pani non vengono lievitati ( i cosiddetti pani azzimi) e altri non contengono sale (come il pane toscano): si può comunque partire da questa generalizzazione. la farina Paradossalmente l’ingrediente fondamentale del pane, la farina, è quello che in genere acquistiamo e adoperiamo senza tanto pensarci. E’ come dire che per ottenere un buon brodo occorre la carne: sì, ma quale? avete mai provato a fare un buon brodo con il filetto? E’ carne, sì, ma assolutamente inadatta a questo scopo. Questo inciso è per introdurre alcune puntualizzazioni fondamentali sulla farina anzi sulle FARINE. Per semplicità non si parlerà qui che di farine di FRUMENTO, salvo il fatto che altre farine ottenute da altri cereali possono validamente essere usate come AGGIUNTE alle farine di frumento. Infatti il mais, la segale, il riso, ecc. danno farine che contengono molti AMIDI (zuccheri complessi) e poche PROTEINE: ma è appunto la quantità di proteine di una farina che ne determina la sua attitudine a panificare! Quindi un pane con la sola farina di mais non si può fare: bisogna miscelarla con farina di frumento. Al di là delle definizioni scientifiche delle varie specie del genere Triticum che è il nome latino del frumento possiamo distinguere tra farine di grano tenero e farine di grano duro. I grani teneri sono più ricchi di sostanze amidacee e meno di sostanze proteiche rispetto ai duri (anche se queste componenti variano molto tra un tipo di grano tenero e l’altro), danno farine di colore bianco, hanno consistenza fine e trovano il loro impiego ottimale nella panificazione e nella pasticceria. Le migliori farine di grano.

Il lievito fresco è ottenuto da un microrganismo, il cosiddetto “Saccaromyces cerevisiae”, è il lievito in cubetti che troviamo nei supermercati nel banco frigo. Il lievito secco è il lievito fresco liofilizzato venduto in bustine: è assolutamente intercambiabile con il lievito fresco, salvo che bisogna tenere presente che la quantità di lievito secco da usare sarà minore rispetto alla quantità di lievito fresco: in generale una bustina (7 g) di lievito secco corrispondono ad un cubetto (25 g) di lievito fresco. Il lievito chimico è quello usato soprattutto in pasticceria e contiene delle sostanze (assolutamente innocue e naturali, a dispetto della dicitura ‘chimico’ che potrebbe suscitare diffidenza) che a contatto con l’acqua e gli altri ingredienti originano la produzione di anidride carbonica favorendo il rigonfiamento dell’impasto. Per fare il pane in genere si usa quello fresco o secco. Entrambi vanno sciolti in acqua tiepida. Il lievito impastato assieme alla farina e l’acqua trasforma gli zuccheri in alcool etilico e anidride carbonica, provocando il gonfiamento della pasta e quindi la lievitazione. L’azione del lievito è influenzata dalla temperatura e si esplica ottimamente ad una temperatura complessiva dell’impasto di circa 22°. Attenzione: la quantità di lievito da mettere in un impasto è molto importante e dipende molto dalla forza della farina; quindi siate sempre molto precisi nel misurare il lievito. Aggiungere più lievito con la speranza di velocizzare le operazioni altera gli equilibri della pasta e compromette il risultato. Un discorso a parte merita il lievito naturale. Il lievito naturale oltre al Saccharomyces cerevisiae contiene altri microrganismi che contribuiscono a ‘digerire’ l’impasto. La sua composizione è molto variabile perché fa parte dell’ambiente circostante: un pane fatto con lievito naturale non sarà mai uguale da un posto ad un altro perché è diversa la composizione della microflora che vive in una certa località. In APPENDICE trovate una trattazione più approfondita.

 L’acqua ideale per il pane è quella moderatamente dura, diciamo una via di mezzo. L’impiego di acqua troppo dura determina una scarsa produzione di gas, riduce l’attività dei lieviti, crea una maglia del glutine più tenace nell’impasto allungando i tempi di lievitazione e maturazione. Al contrario, un’acqua troppo dolce provoca un impasto colloso, appiccicoso, un indurimento dello stesso e una perdita di elasticità. Il tipo di acqua influenza l’acidità finale dell’impasto. Bisogna ricordare che l’impasto dovrebbe avere un pH tra 5 e 6 per potere avere una giusta attività dei lieviti e degli enzimi. Anche la temperatura è importante perché influenza la velocità di lievitazione. Un’acqua troppo fredda, soprattutto d’inverno frena la lievitazione; al contrario, un’acqua troppo calda provoca un eccessiva velocità di maturazione e fa perdere elasticità all’impasto, rompendone la maglia glutinica. il sale Il sale, ovvero cloruro di sodio, è un importante elemento dell’impasto perché agisce sulla formazione del glutine: senza entrare nei dettagli biochimici possiamo dire che un impasto a cui non è stato aggiunto il sale si presenta più colloso e appiccicaticcio. Va dosato con attenzione perché tende a rendere meno acido l’impasto e quindi contrasta l’azione del lievito. Inoltre favorisce la conservabilità, aumenta la croccantezza e l’imbrunimento della crosta. Nel caso di farine ‘forti’ è preferibile aggiungerlo alla fine del procedimento di impasto. Con farine deboli è meglio scioglierlo in acqua all’inizio dell’impasto,in quanto ne aumenta la forza. E’ da tenere presente che la variazione delle dosi, influenza notevolmente le reazioni dell’impasto, pertanto è consigliabile pesarlo sempre, per avere un prodotto costante nel tempo. l’attrezzatura Qualunque casa è di solito dotata di una sufficiente attrezzatura per la panificazione. Con il passare del tempo si potranno aggiungere nuovi elementi come nuovi stampi o macchinari elettrici. Ma fondamentalmente occorrono: • ciotole varie per impastare • mestoli di legno o plastica Il pane, facciamolo in casa! 7 • stampi di vario tipo • una placca da forno • carta da forno • forbici e coltelli taglienti per tagliare le forme in lievitazione • un robot da cucina: aiuta, anche se non è indispensabile • pennelli larghi e piatti per lucidare la superficie del pane • una gratella per raffreddare il pane • una bilancia, meglio digitale • …un forno (sembra banale ma è difficile fare il pane sul fornello…per quanto, con una pentola speciale, è possibile*) a questo punto siamo pronti per cominciare!

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