Funzionamento degli ecosistemi costieri in un Oceano Antartico in cambiamento (CEFA)

Monitoraggio ambientale relativo all’interconnessione delle isole campane alla rete di trasmissione nazionale tratta Torre Annunziata - Capri

“Risanamento idraulico del bacino del Miseno e riapertura, sistemazione e protezione delle foci del lago Fusaro”- Grande Progetto “Risanamento ambientale e valorizzazione dei laghi dei campi Flegrei”

Spettrofotometro UV-Visibile Agilent 8453

Misura l’assorbimento luminoso di miscele o standard UV-visibili in modo da ottenere la concentrazione esatta del composto di interesse.

Spettrofluorimetro SHIMADZU RF-5301PC

Consente di effettuare analisi quantitative e/o qualitative di sostanze fluorescenti. Sfruttando l’elevata sensibilità, permette la determinazione quantitativa di sostanze presenti in concentrazioni non determinabili mediante spettrofotometria.

HPLC Agilent 1100 series

Strumento analitico utilizzato per la separazione e la purificazione dei componenti di una miscela, per l’identificazione di ciascun componente e per la relativa quantificazione.

Analizzatore Elementale CHN Thermo Scientific FlashEA 1112

Permette una rapida e precisa determinazione dell’azoto e del carbonio su materiale solido

Analizzatore a flusso continuo FlowSys SYSTEA

Permette l’analisi simultanea dei nutrienti (nitriti, nitrati, ammoniaca, fosfati e silicati). Inoltre, possono essere effettuate analisi di Azoto e Fosforo totali e disciolti.

PhytoPam Walz

Consente di effettuare misure delle prestazioni fotosintetiche e dello stato di adattamento alla luce delle differenti classi algali.

Remote Operating Vehicle - ROV POLLUX III

Veicolo subacqueo filoguidato che permette la prospezione visiva dei fondali fino a 300 m di profondità.

Wave Glider - SV3 074

Piattaforma oceanografica auto movente di rilevazione autonoma programmabile ed operabile da remoto. È equipaggiato con sensori oceanografici e meteorologici.

Profilatore Verticale di Turbolenza VMP 250 (TurboVMP)

Consente di misurare le strutture di micro turbolenza lungo la colonna d’acqua.

Servizi di base per la Biologia Molecolare

Preparazione e distribuzione di: terreni e piastre per la batteriologia, mezzi per le colture cellulari, prodotti e reagenti per biologia molecolare e ISH, di cellule competenti per la trasformazione batterica, ecc. Fornitura di oligonucleotidi sintetici.

Controllo qualitativo di acidi nucleici

Analisi qualitativa e quantitativa di acidi nucleici e definizione dello standard di riferimento per il QC dei campioni di RNA mediante chip microfluidici.

Real Time qPCR

Real Time qPCR utilizzata principalmente per l’analisi della espressione genica. Supporto agli utenti nel design degli esperimenti, nell’utilizzo della apparecchiatura e, se necessario, nella prima analisi dei dati.

Droplet Digital PCR (in progress)

La ddPCR consente di:

Rilevare piccole quantità di DNA bersaglio con altissima sensibilità.
Determinare la variazione del numero di copie genomiche con estrema accuratezza.
Misurare livelli di espressione genica con straordinaria precisione.
Quantificare librerie NGS.

Sequenziamento automatico del DNA

Il sequenziamento automatizzato del DNA mediante elettroforesi capillare indispensabile per lo studio degli acidi nucleici da plasmidi, frammenti di PCR, fagi, etc.

Genotipizzazione

Utilizzata per studi genetici di popolazione mediante analisi di:

- Microsatelliti (single-locus).
- Snips, (single-locus).
- AFLP, (multi-locus).

Automazione e progetti ad alto numero di campioni (HTS)

Realizzazione in automazione, mediante robotica (liquid handler), di progetti ad alta produttività per quelle attività di ricerca che necessitano, in tempi brevi, l’analisi di un elevato numero di campioni.

Sequenziamento Massivo Parallelo (NGS)

NSequenziamento di nuova generazione (NGS) mediante la tecnologia “ION Proton” (Life Technologies) in grado di produrre principalmente dati per studi di transcrittomica, di metagenomica, per l’analisi dell’espressione genica e per il risequenziamento mirato.

L’Unità MaRe conduce vari progetti di ricerca & sviluppo tesi alla messa a punto di sistemi innovativi di allevamento che garantiscano da una parte la qualità degli organismi destinati alla ricerca scientifica, dall’altra la riduzione dei costi di allevamento e gestione mediante intensa automazione e riduzione della necessità di interventi umani. All’uopo sono stati predisposti dal coordinatore dell’Unità, negli ultimi anni, vari progetti di ricerca ed alcuni di essi stanno iniziando, essendo stati finanziati, anche grazie alla cooperazione di partner privati. Tra essi riveste particolare importanza il progetto ModRes (FLAGSHIP RESEARCH PROGRAM. New model organisms for the scientific research: culture, ecology, physiology and genomic characterization. January 2018-December 2018. Euro 33.000) nell’ambito del quale sono già iniziate sperimentazioni per la completa gestione e chiusura del ciclo produttivo delle due specie modello classiche, utilizzate da vari ricercatori SZN, Paracentrotus lividus e Ciona intestinalis. Sono state definite le modalità ideali di allevamento ed identificati opportuni stimolatori del settlement larvale; siamo ora nella fase della traduzione in processi produttivi di tipo industriale. Parallelamente, il progetto INTENSE (MISE. INtegrated operating devices for inTElligent eNvironmental Services. To be started in 2018, duration 36 months. Euro 1.036.000) è teso alla messa a punto di nuovissimi sistemi intelligenti basati su Internet of Things (IOT). Le IoTes che si intende realizzare in cooperazione con industrie private e competenze ingegneristiche permetteranno di concepire gabbie intelligenti per l’allevamento a mare di P. lividus, pannelli intelligenti per il deployment di C. intestinalis in aree costiere del Golfo di Napoli, fotobioreattori intelligenti per la produzione di microalghe. I primi risultati operativi sono attesi entro fine anno, quando si prevede anche di aver completato la completa ristrutturazione dei nuovi stabulari SZN.

Mesocosmi ed Acquari

Vasche di diversa tipologia e volume per la stabulazione e la riproduzione di organismi bentonici.
Inoltre è in fase di allestimento un mesocosmo per colture di fanerogame marine.

Camere termostatate

Consentono di mantenere in condizioni controllate di luce, temperatura, umidità e fotoperiodo, colture algali, colture di piccolo zooplancton, di larve di organismi modello.

Fotobioreattori

Si dispone di n° 2 fotobioreattori per la produzione massiva di varie specie di fitoplancton.

Laboratorio di base

Si dispone un laboratorio attrezzato con strumentazioni di base (es. spettrofotometro, sonde multiparametriche, dataLogger eec.) da utilizzare per il monitoraggio chimico-fisico delle acque in ambienti confinati.

Stabulazione di organismi modello per la ricerca

L’unità cura il mantenimento a breve e lungo termine di specie modello mediterranee, principalmente campionate nel Golfo di Napoli e utilizzate per gli scopi della Ricerca Scientifica (vari echinodermi, molluschi, tunicati, cnidari, spugne), in condizioni controllate. Cura inoltre il mantenimento in sistemi dedicati a circuito chiuso di specie di echinodermi non autoctone.

Allevamenti

L’unità è in procinto di mettere a punto sistemi efficaci per l’allevamento delle due specie modello al momento più utilizzate (Ciona intestinalis e Paracentrotus lividus) e sono in corso vari progetti di ricerca per l’allevamento di specie diverse di invertebrati mediterranei.

Servizio Lab. per Ricerca

Raccolta e fornitura di organi / tessuti / gameti e preparazione di colture (batch) di embrioni a diverso stadio di sviluppo e di larve. I tecnici afferenti all’unità cooperano attivamente con i ricercatori SZN per rispondere alle loro esigenze sperimentali al massimo delle loro potenzialità. È disponibile inoltre un servizio di produzione massiva e fornitura di colture di fitoplancton per gli scopi della ricerca scientifica.

Nuove specie modello (“candidate models”)

Sono in corso attività di identificazione di nuove specie di animali modello (invertebrati e vertebrati).
Scopo delle suddette attività è l’identificazione e creazione di una “banca” di organismi fito- e zoo- planctonici e bentonici da utilizzare come modello, come alimenti per altri organismi, ecc.

Mesocosmi e Facilities per la Ricerca in ambiente marino

Presso l’Unità Mare i tecnici del servizio sono frequentemente impegnati nella messa a punto di sistemi sperimentali costruiti secondo le esigenze espresse da vari gruppi di ricerca, in risposta a formali richieste. All’uopo sono stati realizzati sistemi automatici per studi trofici su molluschi ed echinodermi, set-up destinati a simulare l’effetto di turbolenze sulla stratificazione dei sedimenti marini, microcosmi per la gestione in condizioni controllate di echinodermi, molluschi, cefalocordati e spugne. I set-up sono realizzati mediante progetti originali che restano proprietà intellettuale dell’Unità, mentre i servizi resi permettono ai ricercatori SZN di contare su una continua e doverosa cooperazione a supporto delle loro ricerche. Tali attività saranno perfezionate prossimamente, con l’allestimento di nuove facilities che conterranno, tra l’altro, sistemi automatici programmabili per l’allevamento di organismi modello (Brevetto SZN).

Area di ricerca
Scienze Biologiche – Immunità ed Infezione: Microbiologia; Medicina Veterinaria

Principal Investigator
Sandra Hochscheid

Dottorando
Antonino Pace

Supervisore esterno
Ludovico Dipeneto, Dipartimento di Medicina Veterinaria e Produzioni Animali, Università degli Studi di Napoli Federico II

La sorveglianza e la ricerca sulle malattie infettive negli animali selvatici sono utili strumenti per identificare variazioni nell’equilibrio di un ecosistema e minacce emergenti per la salute umana e animale. La salute degli organismi costieri è un indice indiretto dello stato dell’ecosistema marino, utile per investigare gli effetti delle attività antropiche sulla salute animale, e per identificare i rischi per le persone che utilizzano lo stesso habitat a diversi fini. I pesci ospitano una gran varietà di batteri. Molti di questi sono saprofiti in natura, ma possono diventare patogeni quando i pesci o le tartarughe sono immunocompromessi, denutriti o vi sono fattori stressanti (e.g. scarsa qualità dell’acqua, sovraffollamento). L’indagine sistemica è fondamentale per l’identificazione dei potenziali patogeni e per una migliore comprensione dei loro effetti sulle specie ospiti.

Cosa facciamo
Eseguiamo l’indagine microbiologica e parassitologica sugli organismi marini del Golfo di Napoli e delle zone limitrofe al fine di determinarne lo stato di salute e ottenere informazioni sulla qualità degli ambienti di provenienza.

Partner
Dipartimento di Medicina Veterinaria e Produzioni Animali, Università degli Studi di Napoli Federico II - Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Mezzogiorno

Personale coinvolto
Sandra Hochscheid
Andrea Affuso
Antonino Pace

Area di Ricerca
Scienze Biologiche – Biologia di evoluzione, di popolazione e dell’ambiente: genetica di populazione; biologia della conservazione, ecologia; comportamento animale

Principal Investigator
Sandra Hochscheid

Le tartarughe marine affrontano minacce sempre crescenti a causa del degrado degli ecosistemi marini, della pesca e del cambiamento climatico. Sei delle sette specie esistenti sono valutate a rischio di estinzione dall’Unione Mondiale per la Conservazione della Natura. Obiettivo principale del programma di ricerca è fornire solide basi scientifiche per l’elaborazione di efficaci strategie di gestione di questi carismatici animali. Gli studi si concentrano sulla popolazione Mediterranea della tartaruga marina comune, Caretta caretta, specie iconica di interesse prioritario per la Comunità Europea ai sensi della Direttiva Habitat 92/43/CEE. Il progetto indaga aspetti diversi della biologa ed ecologia della specie, attraverso studi condotti a differenti scale, dal livello molecolare a quello ecosistemico, da studi sulla struttura di popolazione all’influenza dei parametri ambientali sulla distribuzione della specie; dal monitoraggio delle nidificazioni al recupero, riabilitazione e rilascio degli esemplari feriti. Parte integrante delle attività è il trasferimento dei risultati della ricerca al pubblico ed alle autorità di gestione per promuove la salvaguardia delle tartarughe marine.

Il progetto si sviluppa in 4 temi complementari:

• Struttura delle popolazioni e connettività
• Dispersione, movimenti e comportamento
• Stato di salute e fisiologia
• Impatti antropici incluso il cambiamento climatico

Cosa facciamo
Conduciamo attività di ricerca sulle tartarughe marine per promuovere e favorire la conservazione di queste importanti specie iconiche.

Partner
Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Mezzogiorno – Dipartimento di Medicina Veterinaria e Produzioni Animali, Università degli Studi di Napoli Federico II – DEKAMER Sea Turtle Rescue Research and Rehabilitation Center, Dalyan, Turkey - IAMC-CNR Oristano - IAMC-CNR Napoli – ISPRA - National Taiwan Ocean University, Keelung, Taiwan - Department of Biology, University of Pisa, Italy – National Institute of Sea Sciences and Technologies, Sfax, Tunisia

Staff
Sandra Hochscheid
Andrea Affuso
Antonino Pace
Fulvio Maffucci
Gianluca Treglia
Mariapia Ciampa
Andrea Travaglini