Sviluppo dell'attività di ricerca del Dipartimento
Le attività di ricerca del Dipartimento di Biologia M.C.A. si svilupperanno nel 2003 lungo le seguenti direttrici principali già iniziate nell’anno precedente:
- Sviluppo di conoscenze e metodologie ad alto contenuto innovativo tramite l’uso di Biotecnologie e promozione delle conoscenze di base della Biologia tramite la caratterizzazione di molecole biologiche, dei meccanismi della loro interazione e trasferimento alla Società civile;
- Promozione della salute dell’uomo in relazione all’ambiente che lo circonda sia naturale che di lavoro.
Le singole linee di ricerca con i relativi obiettivi che ogni gruppo/docente intende perseguire durante l’anno 2003 sono le seguenti:
1. Prof. Fioretti Evandro
– Rapporto tra alterate attività
di enzimi proteolitici e insorgenza di patologie nell’uomo.
Obiettivo:
a) comprensione del ruolo di attività proteolitiche ed antiproteolitiche nel morbo di Alzheimer;
b) ruolo di inquinanti chimici e fisici sulla efficienza catalitica di enzimi proteolitici.
2. Dott. Amici A.
– Vaccinazione a DNA antitumorale,
usando come bersaglio l’oncogeneHer-2/neu in modelli di topo transgenico.
Obiettivo: Individuazione dei vettori deleti minimi capaci di indurre una efficace risposta immunitaria.
- Costruzione di vettori plasmidici da usare come vaccini per il protooncogene erbeB2 e loro validazione in modelli di topo transgenico.
Obiettivo: Ottenimento di vettori plasmidici da usare come vaccini contro tumori che sovraesprimono erbeB2.
- Downregolazione di Her-2/neu-erbB2 mediante interferenza a RNA.
Obiettivo: Studio della derogolazione di Her-2/neu in sistemi cellulari.
3. Dott.ssa La Terza Antonietta
– Identificazione di geni inducibili da stress ambientali in protozoi Antartici.
Obiettivo: L’obiettivo di questo progetto è quello di monitorare mediante
l’espressione dei geni codificati per l’HSP70, la SOD e RAD51, la risposta a varie
tipologie di stress in varie specie di ciliati antartici.
4. Prof. Miceli Cristina
– Evoluzione molecolare e marcatori
molecolari di adattamento nei Protozoi ciliati.
– Monitoraggio ambientale: caratterizzazione di linee cellulari
geneticamente modificate per la valutazione della presenza di agenti tossici
nell’ambiente.
– Proteine citoscheletriche di protozoi ciliati e modificazioni
adattative in ambienti estremi.
5. Prof. Falcioni G. e Dott.ssa Gabbianelli R.
– Studio
di modificazioni strutturali e funzionali che avvengono nei diversi comparti
cellulari a seguito di situazioni patologiche coinvolgenti le specie reattive
dell’ossigeno.
Modelli cellulari sottoposti a stress ossidativo
verranno utilizzati per valutare il ruolo protettivo di composti sintetici
che, in qualche maniera, mimano l’attività di molecole antiossidanti naturali.
Studio dell’azione di alcuni pollulanti (composti organici dello stagno)
su ecosistemi acquatici.
6. Dott. Lupidi G.
- Modificazione ossidativa di proteasi
e valutazione delle loro proprietà funzionali e molecolari.
Obiettivi: il progetto si propone di valutare le modificazioni indotte da ossidanti
formati in normali processi metabolici o dopo esposizione a stress ossidativo
o inquinanti sulle proprietà catalitiche e funzionali di:
i) Fattori di sistema di coagulazione;
ii) proteasi a serina.
– Metabolismo purinico e stress ossidativo. Riconoscimento molecolare e Modulazione Funzionale.
Obiettivo: Lo studio si propone di evidenziare le variazioni dell’attività
biologica di importanti enzimi del metabolismo purinico.
–
Ossidazione delle proteine e stabilità strutturale. Ruolo
dei metalli pesanti. Caratterizzazione di molecole con attività antiossidante
da estratti vegetali. Attività chimica e biologica su diverse linee cellulari.
7. Dott.ssa Eleuteri Anna Maria
- Studio comparativo dell’effetto
di agenti ossidanti (H2O2 perossinitrito) su proteasomi 20S isolati da
cervello e da timo bovino.
Obiettivi: Valutazione dell’azione delle specie
reattive dell’ossigeno (ROS) e dell’azoto (RNS) sulla struttura e sulla
funzionalità di proteasomi di tipo costitutivo oppure implicati nella
risposta immunitaria.
– Effetti di radiazioni non ionizzanti (50-60 Hz)
sulla espressione dei proteasomi in varie linee cellulari (cellule di
carcinoma di colon, cellule neuronali e linfociti) in modo da individuare
eventuali modificazioni a carico dei meccanismi di degradazione responsabili
del mantenimento dell’omeostasi proteica.
– Caratterizzazione di proteasomi
in cellule trasfettate con l’oncogene ErbB2 con l’obbiettivo di mettere
in luce variazioni nella struttura e nell’attività del complesso enzimatico
tali da condizionare il processamento e la presentazione degli antigeni.
8. Dott.ssa Petrelli C.
– Somatostatina e attività antitumorale.
Obiettivo:
Si propone di studiare l’effetto dose/risposta della somatostatina sulla
crescita delle cellule tumorali PC3, i suoi effetti sulle varie fasi del
ciclo cellulare e l’eventuale azione apoptotica, utilizzando anche molecole
marcate.
9. Dott. Concetti A. e Dott. Venanzi F.
– Identificazione di nuovi marker
antitumorali endoteliali.
Obiettivo: Valutazione in sede diagnostica/prognostica
nel carcinoma mammario umano, di nuovi marcatori selettivi dell’endotelio
tumorale.
– Vaccinazione antitumorale.
Obiettivo: Preparazione di immunogeni
a DNA antigene-tumorali specifici per la vaccinazione antitumorale nel
cancro mammario erbB2 dipendente da valutare in preclinica su modelli
murini.
10. Dott. Lucarini N.
– Genetica Molecolare e del Favismo.
Obiettivo:
Identificazione di determinati genotipi ACP1 in individui G6PD- che non
sviluppano emolisi (Favismo) dopo ingestione di Vicia Faba.
11. Prof. Marmocchi Franco
– Complesso enzimatico della Gliossalasi da cervello bovino. Purificazione e caratterizzazione.
Obiettivi: Caratterizzazione
del sito catalitico. Determinazione delle metionine coinvolte nell’attività
catalitica.
12. Prof.ssa Gobbetti Anna, Dott. Zerani Massimo
– Regolazione dell’attività del corpo luteo di coniglio.
Obiettivo: Miglioramento del successo riproduttivo
dei mammiferi di interesse economico.
13. Dott. Miano A.
– Purificazione dell’Angiotensina I nell’ovario di rana
(Rana esculenta)
Obiettivo: Identificazione di un sistema RAS nell’ovario
di rana (Rana esculenta).
14. Prof. Ripa S., Prof. Prenna E.
– Biofilm e resistenza batterica.
Obiettivi:
Raccolta, identificazione finale e stoccaggio degli isolati; Test di sensibilità
agli antibiotici; Identificazione dei geni coinvolti nel processo di resistenza;
Fingerprinting genomico mediante PFGE; Crescita su supporti abiotici dei
ceppi resistenti.
– La resistenza ai macrolidi mediata dal gene mefA di
S. Pyogenes.
Obiettivi: Epidemiologia molecolare del gene mefA; Caratterizzazione
genotipica dell’elemento genetico veicolante la resistenza; Sito di inserzione
nel cromosoma batterico; Espresimenti di trasferimento genetico della
resistenza mediata dal gene mefA – Monitoraggio dell’antibiotico-resistenza
nei patogeni respiratori.
15.Prof. Amici Domenico, Prof. Murri O., Prof. Bramucci M.
– Studio dell’attività
di un peptide acido estratto da plasma seminale.
Obiettivo: Determinare
se i peptidi da plasma seminale sono coinvolti in meccanismi paracrini
di regolazione della spermatogenesi.
– Effetto di erbicidi ossidanti sul
sistema riproduttivo: possibile coinvolgimento del sistema renina-angiotensina.
Obiettivo: Determinare se alcuni erbicidi ossidanti utilizzati in agricoltura
possano avere una influenza negativa sul sistema renina-angiotensina presente
nelle gonadi e quindi essere responsabili di alcune patologie legate all’infertilità.
16.Prof. Miyake A.
– Studio delle tossine dei protozoi ciliati.
Obiettivo:
Isolamento e identificazione delle tossine che partecipano all’interazione
predatore-preda nei ciliati e ricerca sulle possibili applicazioni terapeutiche
di queste tossine come antibiotici contro protozoi patogeni, come il Plasmodium
della malaria, il Toxoplasma ed altri.
17.Prof. Luporini P.
– Biologia adattativa ed evolutiva dei protozoi ciliati
antartici.
– Struttura, meccanismo di azione ed effetti biologici dei
feromoni dei ciliati.
18.Dott. Spurio R.
– Caratterizzazione strutturale e funzionale del dominio
di IF2 responsabile del riconoscimento del tRNA d’inizio.
Obiettivo: La
linea di ricerca che intendo perseguire prevede l’analisi del dominio
C-2 (110 aminoacidi) del fattore di inizio della sintesi proteica IF2
di Bacillus stearothermophilus, mediante l’uso di mutanti sito-diretti
localizzati nel sito attivo di questo dominio. Tali polipeptidi mutanti
verranno iperprodotti, eventualmente marcati con isotopi stabili quali
15N e 13C, purificati e analizzati mediante spettoscopia in presenza del
ligando fMet-tRNAMetf.
19.Dott. Falconi M. – Ruolo dell’interazione tra DNA e proteine istone-simili
nella regolazione di geni associati alla patogenecità batterica.
Obiettivi:
Individuare gli aspetti cruciali dei meccanismi di regolazione dei ge4ni
di virulenza (vir) in Shigella e dei geni gad, indotti in risposta allo
stress acido e potenzialmente coinvolti nella patogenecità batterica.
20.Prof. Rollo F.
– Il mondo di Oetzi: l’ambiente in cui visse il cacciatore/guerriero
della Val Senales ricostruito attraverso l’analisi del paleo-DNA.
– Diagenesi
del DNA nei materiali archeologici.
– Lo studio delle malattie infettive
in epoca storica attraverso l’esame del DNA applicato alle mummie.
21.Dott.ssa Luciani S.
– Ricerca di patogeni in resti umani mummificati
attraverso l’analisi del DNA
– Ricostruzione dell’ambiente alpino nell’epoca
neolitica in visse l’Uomo dei ghiacci attraverso l’analisi del DNA residuo.
22.Prof. Esposito F., Dott. Favia G.
– Homeochaos and the Maintenance
of Genetic Diversity in Malaria.
Obiettivi: Valutazione dell’associazione
di tipo “non random” tra genotipi del parassita e del vettore come suggerito
da analisi preliminari.
– Studio delle interazioni sporozoita-cellula
ospite nell’infezione malarica.
Obiettivi: Identificazione di ligandi/recettori
selettivamente attivi nei processi di adesione e/o internalizzazione.
– Studio biochimico e biomolecolare dei processi di invecchiamento in
zanzare del genere Anopheles.
Obiettivi: Identificazione di molecole selettivamente
coinvolte nei meccanismi di “age-grading”; messa a punto di metodologie
innovative, biochimiche e biomolecolari, per la determinazione dell’età
delle zanzare.
– Impatto di tende impregnate di insetticida sulla longevità
dei vettori malarici e sul loro stato di infezione.
Obiettivi: Determinazione
degli eventuali impatti differenziali sulle varie entità genetiche che
costituiscono il complesso gambiae.
– Determinazione dell’origine geografica
del prodotto ittico.
Obiettivi: Messa a punto di un saggio molecolare
diagnostico per identificare il prodotto ittico pescato dalla comunità
ittica di Civitanova Marche.
23.Prof.ssa Pon C.
– Assemblaggio e maturazione dei ribosomi a bassa temperatura.
Obiettivi:
A) I livelli degli rRNA 16S e 23S e di alcune proteine ribosomali
di entrambe le subunità verranno analizzati prima e dopo il cold shock
per determinare cosa avvenga di questi componenti ribosomali non ancora
assemblati in particelle ribonucleiche attive al momento dell’abbassamento
della temperatura.
B) Verrà determinata l’influenza della temperatura
sulla sintesi di rRNA e di proteine ribosomali per stabilire quando si
arresta e quando riprende la biosintesi di detti componenti ribosomali.
C) Verranno comparati, in funzione della temperatura, i patterns temporali
di trascrizione degli operoni per gli rRNA di trascrizione e di traduzione
dei geni codificanti per le proteine ribosomali e per i fattori d’inizio.
D) Si cercheranno le cause dello sbilanciamento del rapporto tra i livelli
di fattori d’inizio e dei ribosomi che si verifica immediatamente dopo
il cold-shock.
E) Verrà studiato il meccanismo di assemblaggio dei ribosomi
a bassa temperatura (10-15°C) e verrà comparata l’attività delle subunità
ribosomali assemblate a freddo con quella delle subunità assemblate a
temperatura ottimale.
24.Prof. Gualerzi C.
– Riconoscimento del DNA bersaglio da parte della
proteina del nucleoide batterico H-NS: studio dei determinanti molecolari
di specificità mediante un approccio integrato genetica-NMR.
Obiettivi:
a) Ci proponiamo di determinare la struttura quaternaria in vivo e in
vitro di H-NS-C e, per quanto possibile, di H-NS nativa, mediante approcci
genetici e mediante tecniche chimico-fisiche e spettroscopiche (spettroscopia
NMR, light scattering, dicroismo circolare).
b) Mediante le stesse tecniche
sopra indicate ci proponiamo di studiare le proprietà di mutanti di H-NS-C
con sostituzioni/delezioni in Pro 115 e Trp 108 per verificare se tali
mutazioni sono in grado di produrre modificazioni della struttura quaternaria
di questa proteina.
c) Ci proponiamo di determinare se e con quale efficienza
H-NS-C è in grado di reprimere in vivo la trascrizione a partire da promotori
sensibili alla repressione di H-NS.
d) Qualora H-NS-C dovesse rivelarsi
attivo nella repressione ci proponiamo di identificare le sequenze di
DNA di cui si lega preferenzialmente H-NS wt ed H-NS-C, un obiettivo che
potremmo perseguire anche mediante selezione in vitro NS mediante la tecnica
2SELEX”.
e) L’interazione tra i frammenti di DNA legati preferenzialmente
da H-NS e da H-NS-C verrà studiata mediante spettroscopia NMR.
f) L’ultimo
obbiettivo di questo programma sarà quello di chiarire quale sia il comportamento
dei mutanti Pro 115 e Tpr 108 di H-NS-C per quanto concerne la capacità
di interagire sia con un DNA specifico che con uno non specifico.
25.Prof.ssa Vallesi A.
- Studio di proteine coinvolte nei meccanismi di
traduzione del segnale nel protozoo ciliato Euplotes raikovi. Questo
ciliato produce molecole segnale (feromoni) che rilascia nell’ambiente;
esse, legandosi a specifici recettori di membrana, determinano una risposta
cellulare (proliferativi o sessuale).
Obiettivi:
1. Identificazione di
proteine che interagiscono con il dominio citoplasmatico del recettore
dei feromoni;
2. Caratterizzazione di geni codificanti per proteine chinasi
attivate da mitogeni.
Dalle linee di ricerca sopra riportate si comprende che il Dipartimento
è impegnato in un’attività di ricerca articolata su una gamma relativamente
vasta di programmi, che riflette, diversamente dagli altri Dipartimenti,
la confluenza in un’unica entità funzionale di nove istituti e laboratori,
ognuno portante in dote la sua radicata storia di individualità.
L’attività scientifica del Dipartimento negli ultimi sei anni (1998-2003)
è documentata dalle pubblicazioni scientifiche apparse su riviste internazionali
di grande prestigio.
