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Laboratorio di Biotecnologie vegetali

Lab Biotec Veg - Immagine

Responsabile: Prof. Anca Macovei

Collaboratori: Conrado Jr. Dueñas (post-doc), Nicola Bosco (dottorando), Davide Pezzini (dottorando)
 

Tematiche di ricerca:

  • DDR (DNA Damage response) nella risposta della pianta agli stress genotossici. DDR è definita come una via di trasduzione del segnale che rileva i segnali di danno al DNA e li trasduce per eseguire specifiche risposte cellulari (riparo del DNA, arresto del ciclo cellulare, morte cellulare programmata, endoreduplicazione). In questa tematica ci proponiamo di caratterizzare al livello molecolare di geni coinvolti nella DDR utili a definire i profili di resistenza a diversi tipi di stress.
  • MicroRNAs: ruolo nel DDR e trasferimento cross-kingdom. I miRNA contribuiscono alla modulazione dell’espressione genica a livello post-trascrizionale inducendo repressione della traduzione o silenziamento genico. È attiva una linea di ricerca che si propone di indagare il ruolo dei miRNA nella risposta della pianta agli stress genotossici e nel contesto dei meccanismi DDR. Stiamo indagando anche il possibile coinvolgimento dei miRNA nella regolazione dei processi cross-kingdom tramite approcci bioinformatici, in collaborazione con colleghi dal Laboratorio di Bioinformatica, Modellistica Matematica e Biologia Sintetica (Dipartimento di Ingegneria industriale e dell’Informazione, UNIPV).
  • Sviluppo di metodi non invasivi per la qualità del seme. Una valutazione precoce, affidabile e non invasiva della qualità dei semi costituisce uno strumento prezioso per ottimizzare la produzione di sementi. I test standard approvati da ISTA (International Seed Testing Association) valutano le prestazioni dei semi, ma sono generalmente invasivi e richiedono tempi lunghi. Proponiamo diversi test biochimici (rilevamento di molecole ROS) e strumenti (biosensori), insieme all’analisi di dati omici, per valutare la qualità dei semi. Inoltre, vengono costantemente studiate metodologie per migliorare la qualità dei semi (e.g., seed priming) e affrontare problematiche legate alla conservazione e allo stoccaggio.

I sistemi vegetali utilizzati in questi lavori includono legumi (Medicago truncatula, M. sativa, Glycine max, specie neglette), cereali (Oryza sativa, Zea mays, Triticum aestivum), specie orticole (Solanum lycopersicum, S. melongena, Lattuca sativa), e piante modello (Petunia hybrida, Arabidopsis thaliana).

I principali approcci metodologici includono: analisi in silico (utilizzo di strumenti e database specifici), PCR, RT-PCR, qRT-PCR (geni, miRNA), Comet assay, Diffusion assay, ROS detection assays (FOX, DCFH-DA, DAB, NBT), microscopia (ottica, fluorescente, TEM), omics data analysis, test di germinazione, imaging data. 

Collaborazioni nazionali:

  • M. Biggiogera (piattaforma di microscopia elettronica, DBB)
  • C. Calvio (Genetica dei microorganismi, DBB)
  • O. Savino (Genetica delle popolazioni, DBB)
  • L. Pasotti (Modellistica Matematica e Biologia Sintetica, DIII)
  • D. Dondi (Lab. Chimica delle Radiazioni/Spettroscopia EPR, Dip. Chimica)
  • A. Mondoni, T. Abelli, M. Landoni, G. Franzoni, G. Rossi (DSTA)
  • P. Leonetti (IPSP-CNR, Bari)
  • V. Locato, S. Cimini (Università Campus Bio-Medico di Roma).


Collaborazioni internazionali:

  • S. Araújo (MORE, Portogallo)
  • C. Dobrota (UBB, Romania)
  • M. Cordea (USAMV, Cluj-Napoca, Romania)
  • C. Reynaud (IPS2, France)
  • S.S. Gill (Center of Biotechnology MD University-Rohtak, India)
  • Vishal Pandey (Varanasi University, India)
  • Lata Shukla (Pondicherry University, India)
  • I. Slamet-Loedin (IRRI, Filippine)
  • J. Ray (Diliman University, Filippine)
  • V. Manova (Institute of Plant Physiology and Genetics, Bulgarian Academy of Sciences)
  • F. Hay (Aarhus University, Denmark).