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    C.R. ENEA Trisaia
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    Laboratorio genomica funzionale

    Referenti: Dr. Gaetano Perrotta - e-mail: gaetano.perrotta@enea.it tel: 0835/974746

    L'era delle scienze omiche ha permesso un approccio sistemico allo studio della biologia vegetale rendendo possibile incrociare dati di struttura e di espressione genica monitorando fluttuazioni del trascrittoma, composizione del proteoma e dei metaboliti cellulari, con singole analisi. E’ possibile in tal modo indagare profondamente l’espressione genica ed i fini meccanismi che sottintendono il suo controllo, con l’obiettivo di aumentare e preservare la “qualità”, intesa nel senso più ampio del termine, delle produzioni vegetali. Per rispondere in maniera adeguata alle potenzialità descritte, il laboratorio si compone di tre principali settori operativi:

    1. Sequenziamento ultra-massivo 454
    2. Trascrittomica
    3. Proteomica

     

    Sequenziamento ultra-massivo 454

    454 GS FLX Titanium.jpgIl laboratorio dispone di una piattaforma di sequenziamento NGS che si basa su tecnologia Roche di piro-sequenziamento - 454 GS FLX Titanium (http://www.454.com). Si tratta di un sistema di sequenziamento ultra-massivo che permette di caratterizzare un elevato numero di nucleotidi per analisi (500 Mb) con elevata qualità (> 99,5% di accuratezza).

    La mole di dati generati apre nuovi scenari applicativi, impossibili con altre tecnologie, e consente di affrontare progetti genoma con approcci de novo o re-sequencing, di eseguire accurate predizioni della biodiversità da matrici complesse (metagenomica), di caratterizzare l’espressione del genoma, di affrontare studi di epigenetica, di paleogenomica e di ottenere una migliore catalogazione e stima accurata delle funzioni geniche. La tecnologia 454 offre, inoltre, un nuovo interessante approccio per la determinazione di polimorfismi di struttura tramite la metodica dell’Ultra-deep sequencing di ampliconi. Il massivo over-sampling e l'elevata sensibilità, fanno di questa tecnologia uno strumento ideale per l'identificazione di varianti genetiche rare in miscele complesse.

    In partnership con la società consortile Biosistema S.c.r.l. è anche offerto un servizio di sequenziamento rivolto all’utenza esterna.

    Trascrittomica

    B3 Sintethyzer CustomArray.jpgLe attività di ricerca sviluppate nel settore della Trascrittomica, sono focalizzate sullo studio di piante d’interesse agrario (es. pomodoro, fragola, olivo, ecc.) con esperienze nella caratterizzazione di geni e trascritti coinvolti nella fotopercezione, nella biosintesi di flavonoidi e carotenoidi e nella maturazione del frutto. Un altro settore di studio riguarda la messa a punto di metodi diagnostici rapidi multiscreening per il rilevamento di contaminanti nelle derrate alimentari.

    Per queste attività il laboratorio si avvale, fra gli altri strumenti, di un sintetizzatore di DNA (B3™ Synthesizer  – CustomArray Inc ) per la sintesi in situ di DNA microarrays basata sulla tecnologia CustomArrayTM. Tale tecnologia usa semiconduttori modificati (CMOS) adattati per applicazioni biologiche (CustomArray  Inc , http://www.customarrays.com/).

    Proteomica

    Fluor 2-D Difference Gel Electroph.jpgLa piattaforma proteomica è utilizzata per svolgere indagini molecolari che si sviluppano su diversi livelli:

    -       Proteomica Sistematica, ovvero l'identificazione delle proteine maggiormente espresse in un tessuto, cellula o comparto cellulare e la costruzione di database;

    -       Proteomica Differenziale, ovvero la quantificazione delle proteine differenzialmente espresse e l'identificazione delle molecole proteiche coinvolte nei processi fisiologici e fisiopatologici.

    Attraverso la decodifica del profilo proteico di campioni biologici d’interesse, le tecnologie proteomiche permettono la caratterizzazione di bio-marker proteici, che possono supportare:

    -       Programmi di miglioramento della qualità delle produzioni agricole;

    -       Identificazione, tipizzazione e l’origine di varietà tradizionali;

    -       Diagnostica agro-alimentare.

    La piattaforma proteomica include diverse apparecchiature per le analisi elettroforetiche 1D e 2D ed un sistema per la cromatografia liquida bidimensionale, accoppiata on-line alla spettrometria di massa tandem.

    • ENEA - Centro Ricerche Trisaia - S.S. 106 Ionica, km 419+500 - 75026 Rotondella (MT)