Ricercatore
Dipartimento di Biologia ed Evoluzione Organismi Marini
Tel. +39 081 5833318
e-mail giovanna.ponte(at)szn.it
Contatto Skype: gio.brain
Google scholar: https://scholar.google.it/citations?user=eMyv0-AAAAAJ&hl=en
ERC sectors - Comparative physiology (LS4_2), Neural networks and plasticity (LS5_5)
Settori scientifico-disciplinari - Fisiologia (BIO/09), Anatomia comparata e citologia (BIO/06)
Componenti
Interessi di ricerca
Studio la neuromodulazione allo scopo di comprendere il suo profondo ruolo nei meccanismi alla base della plasticità neurale e comportamentale in diversi organismi marini, con attenzione all’analisi comparativa e al ruolo delle innovazioni genomiche dei cefalopodi (i.e. geni ‘orfani’, cefalopodo-specifici e trasposoni). La ricerca del contributo della neuromodulazione alla cognizione animale e alle basi neurali della coscienza è anche al centro della mia attenzione. L’analisi di cluster unici di neuroni (neuromodulazione) si interseca con la valutazione delle linee evolutive che hanno guidato la complessità neurale (cerebrotipi) nel corso dell’evoluzione consentendone l’adattamento a diversi ambienti di vita marini, probabilmente anche grazie alla presenza di un retrotrasposone (LINE1) attivo nel sistema nervoso di O. vulgaris. La presenza di LINE1 nel polpo ha anche importanti ricadute per la comprensione della sofisticata capacità plastica (neurale e comportamentale)
Il mio scopo di ricerca è di andare al di là del connettoma, cercando di contribuire a comprendere come i neuromodulatori plasmino e regolino i circuiti neurali di questi eccezionali organismi. Questa ricerca è combinata dall’analisi funzionale (approcci di neurofisiologia e imaging) di aree cerebrali target deputate all’elaborazione e controllo di sistemi sensorimotori sia visivi che tattili.
La caratterizzazione neurofisiologica del sistema nervoso viene integrata attraverso l’analisi della componente neuromodulatoria (e.g., octopamina e dopamina) e della capacità plastica (LTP e LTD) in preparati funzionali (slice), con la machinery biologica (gene expression, in situ hybridization).
L’analisi della complessità del tessuto neurale e della modulazione si estende anche al sistema nervoso periferico, e di recente alla caratterizzazione del Sistema Nervoso Enterico in octopus (SNE), il “little brain” ancora fin troppo poco conosciuto rispetto alla sua complessità e analogia a quella dei mammiferi.
L’essere co-leader per il gruppo di lavoro che ha prodotto il draft del genoma di O. vulgaris e che sta provvedendo al riassemblaggio e alle ricostruzioni cromosomiche dello stesso, ha molto facilitato e accelerato la mia linea di ricerca.
Ho inoltre contribuito all'applicazione di approcci di biologia degli organismi allo studio del benessere degli animali e ampiamente cooperato alla standardizzazione delle procedure sperimentali per la cura, il benessere e la valutazione prospettica del grado di severità delle procedure per i cefalopodi; un lavoro che ha ottenuto il riconoscimento di FELASA e della Commissione Europea per l'implementazione della Direttiva Europea 2010/63/EU a questi organismi.
Principali Pubblicazioni
Styfhals, R., Zolotarov, G., Hulselmans, G., Spanier, K.I., Poovathingal, S., Elagoz, A.M., Deryckere, A., Rajewsky, N., Ponte, G., Fiorito, G., & Aerts, S. (2022). Cell type diversity in a developing octopus brain. Nature Communications, 13(1), 7392.
Petrosino, G.*, Ponte, G.*, Volpe, M., Zarrella, I., Ansaloni, F., Langella, C., Di Cristina, G., Finaurini, S., Russo, M.T., Basu, S., … & Musacchia, F. (2022). Identification of LINE retrotransposons and long non-coding RNAs expressed in the octopus brain. BMC Biology, 20(1), 116. *equal contribution
Ponte, G., Taite, M., Borrelli, L., Tarallo, A., Allcock, A.L., & Fiorito, G. (2021). Cerebrotypes in cephalopods: brain diversity and its correlation with species habits, life history, and physiological adaptations. Frontiers in Neuroanatomy, 14, 565109.
Zarrella, I., Herten, K., Maes, G.E., Tai, S., Yang, M., Seuntjens, E., Ritschard, E.A., Zach, M., Styfhals, R., Sanges, R., Simakov, O., Ponte, G., & Fiorito, G. (2019). The survey and reference assisted assembly of the Octopus vulgaris genome. Scientific data, 6(1), 13.
Fiorito, G., Affuso, A., Basil, J., Cole, A., de Girolamo, P., D’Angelo, L., Dickel, L., Gestal, C., Grasso, Kuba, M., Mark, F., Melillo, D., Osorio, D., Perkins, K., Ponte, G., Shashar, N., Smith, D., Smith, J., & Andrews, P.L.R. (2015). Guidelines for the care and welfare of cephalopods in research - a consensus based on an initiative by CephRes, FELASA and the Boyd Group. Laboratory Animals, 49(2 Suppl): 1-90.
