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.

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).

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.

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.