Responsabile: Maria I. Arnone

Laboratorio attrezzato per lo studio dello sviluppo embrionale degli organismi marini, inclusa l’analisi funzionale per lo studio dei network genici.

Comprende un'area di biologia molecolare ed ibridazione in situ, un'area di microiniezione, un'area di elettroporazione in zigoti, oltre alle normali attrezzature di laboratorio generico.

Sistemi per la sperimentazione

Il laboratorio DevBio utilizza diversi organismi modello per la ricerca, quali ascidie (Ciona, Molgula), ricci (Paracentrotus, Strongylocentrotus) e stelle (Patiria) di mare, anfiosso (Branchistoma) e pesci (Danio).

Il laboratorio si avvale della collaborazione delle unità Meda e MaRe per l’approvvigionamento, il mantenimento e la coltura di questi organismi.

Analisi

• Determinazione dell’espressione genica (spaziale e temporale) durante lo sviluppo embrionale mediante tecniche di ibridazione in situ, immunoistochimica, PCR quantitativa (real time, in collaborazione con l’unità Mb&Bi), western blot.
• Perturbazione dell’espressione genica (knock-out, knock-down, overespressione e transgenesi) mediante microiniezione (oligonucleotidi antisenso, RNA) o elttroporazione (DNA) e analisi di espressione genica e morfofunzionale dei fenotipi ottenuti.

Strumentazioni

• Sistemi per la microiniezione (con microscopio invertito, diritto o stereo) in riccio di mare, ascidie e pesci.
• Strumentazione per l’elettroporazione in cellule eucariotiche.
• Stereomicroscopi per l’osservazione e la manipolazione degli embrioni.
• Celle termostatate (a varie temperature) per la coltura di embrioni e larve.
• Sistemi di microscopia e acquisizione immagini ad alta risoluzione in luce trasmessa e fluorescenza per l’analisi spaziale dell’espressione genica.
• Sistema di analisi del movimento per la caratterizzazione di fenotipi comportamentali.

Responsabile: Luigia Santella

Laboratorio attrezzato per studiare i meccanismi cellulari e molecolari del ciclo cellulare e fecondazione di organismi marini. Comprende un'area di live cell imaging, un'area di microiniezione, un'area di biologia cellulare e molecolare, un'area di analisi d'immagine, oltre alle normali attrezzature di laboratorio generico

Sistemi per la sperimentazione

Il laboratorio utilizza due specie di stella di mare (Astropecten aranciacus e Asterina pectinifera) e di riccio di mare (Paracentrotus lividus) come sistemi modello per la ricerca in collaborazione con Meda e MaRe per la raccolta ed il loro mantenimento.

Analisi

• Studio dei meccanismi responsabili della generazione, propagazione, e decadimento dei segnali di calcio intracellulari nelle uova degli animali marini durante il ciclo cellulare meiotico e la fecondazione per l’identificazione dei depositi di calcio intracellulare (reticolo endoplasmatico, nucleo, mitocondri, vescicole acide, ect) e il loro meccanismo di rilascio/riassorbimento dello ione.
• Studio delle relazioni causali tra l’ambiente esterno (salinità dell’acqua di mare, pH, temperatura, contaminanti ambientali, etc.) e le variazioni interne sia morfologiche che funzionali di ovociti e uova e dei loro effetti sulla fecondazione e fasi iniziali dello sviluppo embrionale: analisi della segnalazione di calcio, citoscheletro, ultrastruttura (collaborazione con AMOBIO) polispermia, e progressione della divisione dello zigote.
• Analisi dei meccanismi molecolari che regolano la maturazione meiotica e l'attivazione delle uova in seguito a microiniezione di proteine bloccanti specifiche funzioni, anticorpi e RNA antisenso di geni bersaglio identificati dal trascrittoma di stelle e ricci di mare.

Strumentazioni

• 2 Set up (CCD) multicanale sia in fluorescenza che in luce trasmessa per live cell imaging.
• Fotoattivazione con UV di sostanze caged.
• 1 Set up (Confocale Spinning Disk) multicanale sia in fluorescenza che in luce trasmessa per live cell imaging.
• Live cell imaging durante microiniezioni.
• Fotoattivazione con UV di sostanze caged.
• Sistema per la microiniezione (con microscopio diritto) in diversi compartimenti (citoplasma e nucleo) degli ovociti di stella di mare e citoplasma di uova di riccio di mare.
• Steremicroscopio per la valutazione della qualità dei gameti e loro manipolazione (enucleazione  etc).
• Incubatore termostatato per il mantenimento dei gameti.

Responsabile: Remo Sanges

Laboratorio attrezzato per studi di genomica computazionale con utilizzo prevalente di strumenti per analisi bioinformatica.

Sistemi per la sperimentazione

Database biologici, sistemi di genomica funzionale high throughput.

Analisi

Analisi computazionali, bioinformatica, genomica comparativa, data-mining su dati di genomica e trascrittomica da organismi sperimentali.

Strumentazioni

• Personal computer.
• Workstation e server.

Responsabile: Anna Palumbo

Laboratorio destinato a studi di biochimica degli organismi marini inclusa la risposta adattativa e del sistema immunitario.

Comprende area per analisi di proteine ed acidi nucleici, oltre alle normali attrezzature di laboratorio generico

Sistemi per la sperimentazione

• Spettrofotometri UV per letture spettrofotometriche, registrazione di spettri UV/visibile e cinetiche enzimatich.
• Alimentatori e camerette per elettroforesi di proteine su gel di poliacrilammide e di DNA su gel di agarosio.
• Macchina di PCR.
• Centrifughe.
• Colonne cromatografiche.

Analisi

• Risposta degli organismi marini (adulti e stadi embrionali e larvali) a fattori ambientali.
• Caratterizzazione morfologica e valutazione di parametri biochimici (dosaggi di attività enzimatiche, valutazione dello stato redox cellulare), espressione di geni e proteine e modifiche post traduzionali indotte dallo stress.
• Purificazione e caratterizzazione biologica di metaboliti e proteine da organismi marini.

La missione della Sezione di Ecologia Marina Integrata (Sezione EMI) è quella di svolgere e promuovere la ricerca scientifica nel campo del funzionamento degli ecosistemi pelagici e bentonici a livello di organismo, comunità ed ecosistema.

La nostra ricerca si concentra sullo studio dei processi biologici, fisiologici ed evolutivi che regolano le interazioni tra organismo e organismo e tra organismo e ambiente, e sulle ricadute di queste interazioni sulla conservazione della biodiversità e sulla sostenibilità ambientale.

La nostra ricerca esplora anche l'uso della biodiversità marina per applicazioni biotecnologiche nel settore alimentare e della salute umana.

Le competenze dei nostri ricercatori, tecnologi e tecnici coprono ambiti scientifici quali l’ecologia, il comportamento, la tassonomia, la filogenesi, la genetica di popolazione, la fisiologia, l’ecotossicologia, la genomica e la trascrittomica, la chimica, l'oceanografia e la modellizzazione matematica, e comprende approcci basati sull’osservazione e sulla sperimentazione sia in campo che in condizioni controllate di laboratorio.

La Sezione realizza campionamenti degli ecosistemi pelagici e bentonici utilizzando navi, strumentazioni oceanografiche e subacquei patentati; dispone, inoltre, di numerose facilities strumentali e logistiche, quali una collezione di microalghe marine, camere termostatate per allevamento e sperimentazione su organismi marini, fermentatori e fotobioreattori per la  coltivazione massiva di microalghe, mesocosmi indoor e mesocosmi outdoor per esperimenti e manipolazioni in situ.

Le metodiche utilizzate includono microscopia ottica, SEM, TEM, tecniche di biologia molecolare, saggi biologici, citometria a flusso, analisi di immagine, HPLC, spettrofotometria, spettrofluorimetria.

Le Sezioni di Ricerca Scientifica sono organizzate in Laboratori ovvero spazi di utilizzo comune per la condivisione della strumentazione disponibile.

Ogni laboratorio è gestito da un Responsabile di Laboratorio (Head of Laboratory) delegato alla responsabilità delle strumentazioni contenute all’interno del laboratorio stesso ed alla sicurezza delle persone che vi svolgono le loro attività.

Responsabile: Adrianna Ianora

Attività

Il laboratorio di Biotecnologie è un laboratorio multidisciplinare che utilizza e sviluppa approcci diversi, dedicati allo studio delle biotecnologie marine. Il laboratorio copre attività di ricerca legate al campionamento, isolamento e mantenimento di specie marine di interesse biotecnologico (soprattutto microalghe), preparazione di estratti chimici, test delle possibili bioattività degli estratti sia su organismi marini che su cellule umane, analisi a livello genico e proteico sia sulle specie marine risultate attive che su cellule umane.

Sistemi per la sperimentazione

• Facilities per analisi molecolari e chimiche applicate alle biotecnologie marine.
• Camera per colture cellulari umane (cappa biologica tipo 1, incubatore per cellule umane, microscopio).
• Camera per crescita algale.
• Camera con 2 Bioreattori.

Analisi

• Isolamento e mantenimento di microalghe a potenziali applicazioni biotecnologiche.
• Coltivazione su piccola (flask), media (10L carboys) e grande scala (fotobioreattori  da 100 L) di microalghe.
• Genotipizzazione di nuove specie mediante sequenziamento di DNA.
• Saggi di attività biologica di estratti, frazioni chimiche e composti puri su specie marine modello e su linee cellulari umane.
• Saggi di attività antiproliferativa e clonogenicità nei confronti di linee tumorali aggressive.
• Saggi di attività antiossidante e anti-infiammatoria su linee cellulari normali.
• Saggi di attività da danni indotti dalla senescenza cellulare (anti-aging).
• Saggi di attività specifica nei confronti di alcune patologie umane croniche (diabete, Alzheimer, morbo di Crohn).
• Studi molecolari a livello genico e proteico per monitorare l’attività specifica esercitata dalle sostanze bioattive su cellule umane (trasfezione retrovirale, PCR array, immunoblot, ELISA).
• Analisi trascrittomica delle specie microalgali.

Strumentazione

• Strumentazione di base per la biologia molecolare e analisi proteica (PCR, centrifughe, apparati elettroforetici, transilluminatore, bagni termostatici, spettrofotometro,  pH-metro, transblot).
• Cappa biologica tipo 2 per colture algali.
• Cappa chimica.
• Microscopi.
• 2 Fotobioreattori (100 L).

Referente: Marina Montresor

Attività

Il laboratorio contiene  attrezzature e infrastrutture utilizzate per lo studio della diversità tassonomica e funzionale del plancton marino. In particolare, in questo laboratorio vengono condotte analisi sulla diversità tassonomica e molecolare di campioni di plancton raccolti principalmente nel sito Long Term Ecological Research MareChiara nel Golfo di Napoli, ma anche in seguito a partecipazione a progetti a scala regionale e globale. La sperimentazione riguarda la fisiologia e i cicli vitali delle microalghe marine e il comportamento alimentare dello zooplancton.

Sistemi per la sperimentazione

• Camera walk-in a temperatura e luce controllate ed incubatori di diverso volume per sperimentazione in vivo con fito- e zooplancton.
• Sistema ottico per riprese video di organismi zooplanctonici.
• Supporto rotante (plankton wheel) per sperimentazione con fito-, micro- e mesozooplancton.

Analisi

• Analisi quali-quantitative di fito- e zooplancton marino.
• Allestimento di colture di fitoplancton e loro caretterizzazione mofologica e molecolare.
• Analisi di filogenesi molecolare.
• Analisi di "metabarcode" del plancton marino con approcci NGS.

Strumentazione

• Stereoscopi e microscopi ottici.
• Microscopi con sistema di illuminazione ad epifluorescenza e telecamere digitali per la ripresa fotografica e filmati.
• Zooscan con relativo software.
• Sistema di telecamere per riprese video di zooplancton.
• Area attrezzata per l’isolamento di colture e la sperimentazione (cappa a flusso laminare, microscopi per isolamento, fluorimetro).
• Laboratorio molecolare attrezzato per estrazione di DNA, PCR, DNA elettroforesi, preparazione per NGS sequencing.

Responsabile: Daniele Iudicone

Attività

Le attività del laboratorio sono di supporto allo studio dell’ecologia del plancton marino e della fisica degli oceani di rilievo per l’ecologia. Il laboratorio di modellistica ecologica ha come attività principale la preparazione e realizzazione di simulazioni numeriche della circolazione marina a micro (DNS), a mesoscala (ROMS) e su scala globale (NEMO) e della dinamica del plancton da essa trasportato. Le attività di tipo numerico sono integrate con analisi statistiche di dati di tipo ambientale (fisico-chimiche), ecologico (popolazioni) e biologico (metagenomica, dati funzionali).

Sistema per la sperimentazione

• Configurazioni in house di modelli di circolazione oceanica, di dinamica dei fluidi a microscala (turbolenza) e dell’impatto su microorganismi.
• Configurazioni in house di modelli numerici di popolazioni planctoniche a vari livelli di complessità.
• Profilatore di turbolenza in situ.
• Sistema per produzione di turbolenza marina in lab (TurboGen).

Analisi

• Analisi di variabilità fisica (inclusa la termodinamica) ed biochimica su varie scale spazio-temporali a scala di bacino e sottobacino.
• Analisi statistiche di dati ambientali e ecologici.
• Analisi del bilancio termodinamico delle masse d’acqua.

Strumentazione

• Servers e computer per simulazioni e analisi dati.
• Software per analisi dati.
• Software per simulazioni di fisica e biologia degli organismi (prodotti in house o da collaboratori esterni).

Direttore

Fiorito Graziano

Dirigente di Ricerca

Maria I. Arnone
Teresa Romeo

Primo Ricercatore

D'Aniello Salvatore
Ristoratore Filomena
Sordino Paolo
Spagnuolo Antonietta

Ricercatore

Amodio Piero
Annunziata Rossella
Arrigoni Roberto
Buono Lorena
D'Aniello Enrico
Ferraro Francesco
Gallo Alessandra
Leone Serena
Liberti Assunta
Locascio Annamaria
Locatello Lisa
Mirra Serena
Modica Maria Vittoria
Ponte Giovanna
Sirakov Maria
Stefanni Sergio
Terzibasi Tozzini Eva

Tecnologo

Benvenuto Giovanna
Chun Jong Tai
Marino Rita

Collaboratore Tecnico

Ferrandino Gabriele, Supporto Amministrativo
Amoroso Alessandro
Francone Maria
Imperadore Pamela
Sommella Andrea

Assegno di Ricerca

Chiavacci Elena
Jimenez-Guri Eva
Liberti Assunta
Paganos Periklis

Rescan Carmelet David

Borse di Ricerca

Cocurullo Maria
Eliso Maria Concetta
Pollastro Carla
Rosapane Marco
Sepe Rosa Maria
Spasiano Erica

PhD Students

Alessandro Tanya
Astoricchio Emanuele
De Vivo Giacinto
Esposito Maria Consiglia
Ferrari Emma
La Vecchia Claudia
Mazzeo Angela
Nocella Elisa
Olivo Paola
Pizzulli Federica
Ritschard Elena
Salatiello Federica
Styfhals Ruth
Tibone Maddalena
Verni Sara
Zuccarotto Annalisa

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Aggiornato al 19 ottobre 2022