Dip. Biologia
Università di Padova, Italy
BIOMIT: sviluppo e applicazione di biotecnologie genomiche in mitilo per il
controllo dell’ambiente costiero e degli stock alimentari
De Pittà C.2, Venier P.1, Varotto L.1, Barbanti A.3, Delaney E.3, Nasci C.3 and Lanfranchi G.2
1 Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Padova, Via U. Bassi 58/B - 35121 Padova
2 C.R.I.B.I., Università degli studi di Padova, Viale G. Colombo 3 - 35121 Padova
3 Thetis S.p.A Castello 2737/F- 30122 Venezia
* Corresponding
author : [email protected]
ABSTRACT
Questo progetto di ricerca ha lo scopo di trasferire tecnologie avanzate ed innovative di biologia molecolare e genomica, già applicate in ambito biomedico per diagnosi e ricerca, per lo
studio ed il monitoraggio dell’ambiente costiero usando Mytilus galloprovincialis.
Proponiamo l’utilizzo di un cDNA microarray (MytArray 1.0) che consente l’osservazione contemporanea di migliaia di geni (circa 1700) per lo studio delle risposte indotte in mitilo da
fattori tossici e agenti patogeni. Sfruttando questa piattaforma, si intende analizzare il trascrittoma di mitili in diverse condizioni fisiologiche e di mitili esposti a condizioni nocive con
particolare attenzione agli inquinanti chimici. Inoltre, proponiamo di definire una nuova e interessante certificazione di qualità con tecniche molecolari avanzate: PCR (Polymerase Chain
Reaction) e QRT-PCR (Quantitative Real Time PCR) che faciliteranno il riconoscimento sistematico di mitili contaminati o infettati assicurando un miglior controllo della produzione per
il mercato alimentare.
I soggetti attuatori di questo progetto sono Thetis SpA (Venezia) e Università di Padova (Dip. Biologia e C.R.I.B.I.).
Descrizione delle tecnologie che si intende utilizzare:
SCHEMA DEL PROGETTO
Sviluppo e applicazione di biotecnologie
genomiche in mitilo
Monitoraggio ambientale
Controllo dei mitili destinati
al mercato alimentare
cDNA microarray
(MytArray 1.0 di 1.700 geni)
PCR e qRT-PCR
Analisi del trascrittoma in mitilo
MICROARRAY di cDNA
L’analisi dei profili di espressione genica è oggi possibile anche nei mitili grazie alla
disponibilità di un cDNA microarray (MytArray 1.0) di circa 1700 sequenze di DNA
rappresentative di altrettanti geni indipendenti, messa a punto con tecniche innovative
presso il C.R.I.B.I. dell‘Università di Padova (cfr. figura 1).
Questa tecnologia consente l’osservazione contemporanea di migliaia di geni fornendo
una grande opportunità per lo studio delle risposte indotte in mitilo da fattori tossici e
agenti patogeni. Sfruttando questa piattaforma, si intende analizzare il trascrittoma
di mitili in diverse fasi di crescita, e di mitili esposti a condizioni nocive, inquinamento
incluso. In tal modo si otterrà un quadro di informazioni su cui basare un monitoraggio
innovativo dell’area lagunare veneziana (ritenuta di importanza prioritaria). .
Diagnosi della presenza di una
o più specie patogene in mitilo
Studio dell’effetto di alcuni
inquinanti in laboratorio
Monitoraggio della Laguna di
Venezia
Kit “diagnostico” di facile
trasferibilità
Perché utilizzare il MITILO?
I mitili bioaccumulano numerosi agenti inquinanti che producono danni funzionali
individuabili, sono da tempo impiegati nel biomonitoraggio con tecniche tradizionali (rif.
D.L. 152/99). Inoltre, sono una risorsa economica importante, la cui qualità va
salvaguardata e certificata. Le risposte funzionali indotte, così come i processi
fondamentali per la crescita e riproduzione, si basano sull’espressione di geni specifici
e quindi di proteine che agiscono opportunamente a livello sub-cellulare, cellulare e
tessutale. Anche le risposte difensive verso potenziali patogeni (virus, batteri,
parassiti) e le modulazioni funzionali che si stabiliscono in condizioni critiche (es.
temperatura elevata, ipossia, tossine algali) dipendono dall’espressione di geni e
proteine (es. peptidi antimicrobici, citochine, proteine del complemento)..
Ghiandola
digestiva
Muscolo
adduttore
Mytilus
glloprovincialis
Piede
Branchia
Mantello
I chip di geni per lo studio dell’inquinamento...
e il controllo della qualità degli alimenti
I microarray di cDNA
Deposizione dei frammenti di
cDNA (EST) su supporto
solido.
Marcatura con 2 fluorofori
differenti di due popolazioni
diverse di cDNA provenienti
da due campioni indipendenti
di RNA (target).
Ibridazione dei target
sull’array.
Rilevazione della
fluorescenza mediante
l’ausilio di uno scanner dotato
di laser confocali.
L’intensità di fluorescenza di
ogni spot è proporzionale
all’abbondanza del trascritto
Quantitative Real Time PCR
E’ una tecnologia che permette la quantificazione e l’identificazione in tempo reale dei
prodotti di amplificazione. In questo modo è possibile conoscere l’esatta quantità di
DNA stampo presente all’inizio della reazione. La rilevazione dei prodotti di PCR
direttamente nella provetta è resa possibile da sistemi di marcatura fluorescente.
CONCLUSIONI
Dip. Biologia
Università di Padova, Italy
BIOMIT: sviluppo e applicazione di biotecnologie genomiche in mitilo per il
controllo dell’ambiente costiero e degli stock alimentari
De Pittà C.2, Venier P.1, Varotto L.1, Barbanti A.3, Delaney E.3, Nasci C.3 and Lanfranchi G.2
1 Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Padova, Via U. Bassi 58/B - 35121 Padova
2 C.R.I.B.I., Università degli studi di Padova, Viale G. Colombo 3 - 35121 Padova
3 Thetis S.p.A Castello 2737/F- 30122 Venezia
* Corresponding
author : [email protected]
Questo progetto di ricerca ha lo scopo di
trasferire tecnologie avanzate ed innovative di
biologia molecolare e genomica, già applicate
in ambito biomedico per diagnosi e ricerca, per
lo studio ed il monitoraggio dell’ambiente
costiero usando Mytilus galloprovincialis.
Proponiamo l’utilizzo di un cDNA microarray
(MytArray 1.0) che consente l’osservazione
contemporanea di migliaia di geni (circa 1700)
per lo studio delle risposte indotte in mitilo da
fattori tossici e agenti patogeni.
Ghiandola
digestiva
Muscolo
adduttore
Piede
Branchia
Mantello
Sfruttando questa piattaforma, si intende analizzare il trascrittoma di mitili in diverse
condizioni fisiologiche e di mitili esposti a condizioni nocive con particolare attenzione
agli inquinanti chimici. Inoltre, proponiamo di definire una nuova e interessante
certificazione di qualità con tecniche molecolari avanzate: PCR (Polymerase Chain
Reaction) e QRT-PCR (Quantitative Real Time PCR) che faciliteranno il riconoscimento
sistematico di mitili contaminati o infettati assicurando un miglior controllo della
produzione per il mercato alimentare.
I soggetti attuatori di questo progetto sono Thetis SpA (Venezia) e Università di Padova (Dip. Biologia e C.R.I.B.I.)
Dip. Biologia
Università di Padova, Italy
BIOMIT: sviluppo e applicazione di biotecnologie genomiche in mitilo per il
controllo dell’ambiente costiero e degli stock alimentari
De Pittà C.2, Venier P.1, Varotto L.1, Barbanti A.3, Delaney E.3, Nasci C.3 and Lanfranchi G.2
1 Dipartimento di Biologia, Università degli Studi di Padova, Via U. Bassi 58/B - 35121 Padova
2 C.R.I.B.I., Università degli studi di Padova, Viale G. Colombo 3 - 35121 Padova
3 Thetis S.p.A Castello 2737/F- 30122 Venezia
* Corresponding
author : [email protected]
Questo progetto
di ricerca ha lo scopo
di trasferire tecnologie
avanzate
ed
innovative
di
biologia
molecolare e genomica, già applicate in
ambito biomedico per diagnosi e ricerca, per
lo studio ed il monitoraggio dell’ambiente
costiero usando Mytilus galloprovincialis.
Ghiandola
digestiva
Muscolo
adduttore
Piede
Branchia
Mantello
Proponiamo l’utilizzo di un cDNA microarray
(MytArray 1.0) che consente l’osservazione
contemporanea di migliaia di geni
(circa 1700) per lo studio
delle risposte indotte
in mitilo da fattori tossici
e agenti patogeni. Sfruttando
questa piattaforma, si intende analizzare il trascrittoma di mitili in diverse
condizioni fisiologiche e di mitili esposti a
condizioni nocive con particolare attenzione
agli inquinanti chimici.
Inoltre, proponiamo di definire una nuova e
interessante certificazione di qualità con
tecniche molecolari avanzate: PCR
(Polymerase Chain Reaction)
e QRT-PCR (Quantitative
Real Time PCR) che faciliteranno il
riconoscimento sistematico di mitili contaminati o infettati assicurando un miglior controllo della produzione per il mercato
alimentare.
I soggetti attuatori di questo progetto sono Thetis SpA (Venezia) e Università di Padova (Dip. Biologia e C.R.I.B.I.).