Summary
Il progetto DIsCO, Diatom life cycles, molecular controls and contribution to ecosystem dynamics
(Cicli vitali delle diatomee, controlli molecolari e contributo alla dinamica degli ecosistemi), si inquadra nella Marine Microbial Initiative promossa dalla Fondazione Gordon and Betty Moore.
In questo progetto altamente multidisciplinare si combinano approcci di laboratorio, studi a mare e approcci di modellistica per rispondere a diverse domande relative al controllo del ciclo vitale della diatomea Pseudo-nitzschia multistriata. In particolare ci si prefigge di i) comprendere i meccanismi endogeni che controllano il ciclo vitale della diatomea (quali sono i meccanismi di trasduzione del segnale? Quali sono le reti geniche coinvolte? Esiste un controllo epigenetico nelle transizioni tra le fasi del ciclo vitale?); ii) seguire le popolazioni naturali a mare mediante genomica di popolazione, in modo da comprendere la struttura genetica ma anche le dinamiche di evoluzione del genoma; iii) stimare quanto i processi di diversificazione genetica siano guidati da fattori ambientali, quanto la diversità genetica possa essere il risultato dell'interazione "neutra" tra divisione cellulare, mutazione genetica e ricombinazione, e quale sia l'effetto previsto delle perturbazioni ambientali sui tassi di divisione, mutazione e ricombinazione.
Il progetto prevede una componente importante di sviluppo ed applicazione di tecnologie innovative per il fitoplancton, tra cui il metodo dell’ATAC-seq per studi di epigenetica, la tecnologia CRISPR/Cas9 per lo studio della funzione genica e la trascrittomica su singola cellula per l’analisi dei diversi stadi sessuali.
La possibilità di formulare ipotesi in laboratorio e verificarle con dati ottenuti a mare, e viceversa, e la sintesi prevista con lo sviluppo di modelli conferiscono a questo progetto un connotato fortemente innovativo.
Obiettivi generali sono l’ampliamento delle conoscenze di base sulla componente microscopica degli ecosistemi marini, la comprensione delle dinamiche di evoluzione del genoma e delle conseguenze evolutive del processo di riproduzione sessuale in un organismo unicellulare marino.
What we do
La SZN è coinvolta in tutte le attività del progetto. Per affrontare le diverse domande, una parte dello studio è realizzata mediante sperimentazione di laboratorio con tecniche avanzate di genomica funzionale, una parte prevede campionamenti a mare nel sito della serie a lungo termine LTER-MareChiara nel Golfo di Napoli e in altri siti del Mediterraneo, e una terza parte prevede l’applicazione di approcci di modellistica. Metodi di sequenziamento di ultima generazione sono usati ampiamente per aspetti diversi del progetto, e gran parte dei dati generati prevede l’ausilio di metodi di bioinformatica per l’analisi.
Partners
Stazione Zoologica Anton Dohrn, Napoli, Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA), Trieste.
Research Area
Genomica Funzionale, Evoluzione del genoma, Genetica di popolazione, Modellistica
Project Lifetime
Dicembre 2018 - Novembre 2021
SZN Role
Coordinatore
Principal Investigator
Project Leader
Funding Institution
The Marine Microbiology Initiative funded by the Gordon and Betty Moore Foundation (USA)
Dedicated website
In costruzione
Personnel involved
Mariella Ferrante, Principal investigator
Marina Montresor, Senior Researcher
Daniele Iudicone, Senior Researcher
Domenico D’Alelio, Researcher
Rossella Annunziata, Researcher
Francesco Manfellotto, Post-doc
Pina Marotta, Post-doc
Maria Valeria Ruggiero, Post-doc
Monia Teresa Russo, Technician
Pasquale De Luca, Senior Technologist
Elio Biffali, Senior Technologist
Gabriele Procaccini, Research Director
