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Descrizione della commessa "Biotecnologie agro-industriali per il miglioramento genetico, il rispetto dell'ambiente e la tutela dei prodotti, la produzione di proteine e metaboliti di interesse alimentare, salutistico e farmacologico. (AG.P01.004)"
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- Label
- Descrizione della commessa "Biotecnologie agro-industriali per il miglioramento genetico, il rispetto dell'ambiente e la tutela dei prodotti, la produzione di proteine e metaboliti di interesse alimentare, salutistico e farmacologico. (AG.P01.004)" (literal)
- Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
- Bisogni Collettivi : Aumento delle rese delle coltivazioni, migliore controllo e caratterizzazione degli alimenti. Sicurezza e qualità certificate degli alimenti. Fonti rinnovabili di energia e produzione di biomateriali per l'agricoltura. Fibre naturali. Sostenibilità e rispetto dell'ambiente. Recupero di antiche coltivazioni
Bisogni Individuali : Culturali, di ricerca e di educazione alimentare e ambientale (literal)
- Strumentazione
- Mini-piattaforma genomica : sequenziatore automatico a singolo capillare ed analizzatore di frammenti, analizzatore ed elaboratore di immagini. Bioanalyzer per l'analisi qualitativa e quantitativa in micro volumi di proteine e acidi nucleici. NanoDrop : spettrofotometro e fluorimetro per micro volumi di analisi, strumenti per real-time PCR, strumento per digital PCR, strumento Bio-plex MAPpix per saggi di ibridazione molecolare. Cromatografia HPLC con rilevatori UV, fluorescenza, dispersione di luce ed elettrochimico. Apparecchiatura per la valutazione della produzione di metano da biomasse agroindustriali. Strumentazione di piccola e media taglia funzionale alle attività pertinenti le discipline di ricerca elencate nelle competenze. A titolo puramente esplicativo, vanno annoverati microscopi, sistemi per la coltivazione in vitro delle cellule, camere di crescita, fitotroni, incubatori, sistemi per la purificazione e caratterizzazione di proteine ed acidi nucleici, sistemi di misurazione di parametri fisiologici e di rilevamento di metaboliti, apparecchiature per la trasformazione genetica di piante e microrganismi. (literal)
- Tematiche di ricerca
- Studi sull'organizzazione dei genomi vegetali, inclusivi di famiglie geniche e di sequenze non codificanti per proteine. Sviluppo di metodiche innovative per l'individuazione di polimorfismi genetici, per il riconoscimento di varietà e specie vegetali e animali, per la tutela di qualità, sicurezza e marchio di origine delle coltivazioni e degli alimenti destinati al consumo umano e animale. Analisi dell'espressione di geni coinvolti nella crescita e divisione cellulare e/o correlati alla tolleranza a stress abiotico/biotico. Caratterizzazione biochimico-molecolare di alcuni geni/enzimi della via dei fenilpropanoidi in piante di canapa e lino. Caratterizzazione agronomica genetica, biochimica e metabolica di piante oleaginose e da fibra, utili per la produzione di biocarburanti e nuovi materiali. Studio delle dinamiche della popolazione microbica e delle sue relazioni con l'andamento del processo in condizioni di anaerobiosi di conversione energetica. Caratterizzazione di microrganismi ed enzimi cellulosolitici, isolati da ambienti estremi da utilizzare come pretrattamento biologico nella digestione anaerobica. (literal)
- Competenze
- Genetica, Genomica, Filogenetica, Citogenetica, Microbiologia, Biochimica, Agronomia, Fisiologia, Biologia cellulare e molecolare applicate alle piante, incroci e trasformazioni genetiche, coltivazioni in vitro e mutagenesi Modelli di filiere bio-energetiche (literal)
- Potenziale impiego per processi produttivi
- In ambito agronomico: piante più tolleranti gli stress abiotici e biotici, piante utili alla produzione di olio e fibra per scopi applicativi e sostenibili. Semi con ridotto contenuto in composti antinutrizionali per l'alimentazione zootecnica
In ambito agro-alimentare : marcatori molecolari per l'identificazione rapida, preliminare e sicura dell'identità genetica delle coltivazioni, delle materie prime da esse derivate, e di prodotti e miscele di origine sia animale che vegetale. Individuazione di frodi e contraffazioni. Protezione del made in Italy
In ambito genetico : selezione di genotipi di lino e canapa con maggior produzione di fenilpropanoidi. Incroci e selezione per ottenere nuove varietà a basso contenuto in composti antinutrizionali
In ambito di energie rinnovabili : crescita, caratterizzazione, valutazione di piante per la produzione di oli e biocarburanti. Valorizzazione e recupero di biomasse residuali agricole, urbane e sottoprodotti per lo sviluppo di filiere energetiche sul territorio nazionale. Recupero di prodotti di risulta dei processi di conversione energetica per la produzione di biomateriali ad uso agricolo. (literal)
- Tecnologie
- Produzione di seme da piante di interesse agronomico e sperimentale
Incroci genetici
Valutazione di nuove colture non-food
Produzione di piante transgeniche
Produzione di linee cellulari vegetali
Saggi transienti di trasformazione genetica
Genomica degli organismi vegetali, animali e microbici
Produzione di nuove metodologie diagnostiche da applicare nel settori agroalimentare e di monitoraggio genetico ambientale
Studio in silico e in umido degli introni di geni vegetali
Sviluppo di nuovi sistemi di individuazione di polimorfismi genetici
Allestimento di campi sperimentali per la coltivazione di piante da olio e da fibra
Raccolta di germoplasma di Camelina sativa, lino e canapa con relative analisi genetica, biochimica e metabolica
Produzione di nuovi metodi diagnostici da applicare nel settore della digestione anaerobica (literal)
- Obiettivi
- Predisporre le basi di conoscenza necessarie alla coltivazione di piante per la produzione di biocarburanti e fibre. Migliorare la qualità dei prodotti attraverso il breeding assistito Individuare geni differenzialmente espressi in risposta a stress osmotico in cultivar di riso italiane e identificare polimorfismi genetici associati. Individuare tra genotipi di lino e canapa quelli con maggior espressione degli enzimi chiave del metabolismo dei fenilpropanoidi. Identificare e produrre metaboliti bioattivi. Garantire la tracciabilità delle filiere agroalimentari e la caratterizzazione dei territori e delle produzioni agroalimentari. Caratterizzare e preservare la biodiversità vegetale. Sviluppare nuovi metodi e kit diagnostici nell'agroalimentare.. Valorizzare l'ultimo anello della filiera agroalimentare (residui di lavorazione e dei rifiuti organici urbani) mediante il processo di digestione anaerobica per il recupero di vettori energetici e per la produzione di biomateriali. Sviluppare nuovi metodi di analisi per aumentare l'efficienza di conversione energetica delle biomasse residuali e dei rifiuti organici in una prospettiva di bioraffineria. (literal)
- Stato dell'arte
- Le attuali tecniche d'analisi genomica e biochimica contribuiscono in modo decisivo alla classificazione di genotipi di interesse per scopi di caratterizzazione genetica, per la conservazione, l' identificazione e la selezione del germoplasma , e anche per l' individuazione e caratterizzazione di microrganismi ed enzimi coinvolti nei processi di conversione energetica da introdurre in sistemi per la valorizzazione della biomassa proveniente da residui agricoli e urbani o da sotto prodotti dell'agro industria. La caratterizzazione genetica, biochimica e agronomica di piante non food destinate alla produzione di olio e fibra è il presupposto per la selezione e la produzione di piante produttrici utili a scopi applicativi. Le tecnologie di trasformazione genetica possono essere utilizzate per migliorare la qualità della produzione agricola e le sue interazioni con l'ambiente e per la produzione di molecole per uso industriale e nutrizionale, in modo economico, efficiente, sicuro e rispettose dell'ambiente. L'identificazione e l'isolamento di geni coinvolti nella risposta allo stress consente lo sviluppo di strategie di miglioramento genetico. (literal)
- Tecniche di indagine
- Quelle tipiche delle discipline già descritte. Si tratta in generale di approcci classici su scala medio-piccola essendo l'Istituto sprovvisto di grandi attrezzature. Giocoforza, prevale un efficace approccio applicato da artigiani molecolari capace di produrre prototipi. Tecniche di indagine tipiche della biologia cellulare, della genetica molecolare e della biochimica di proteine ed acidi nucleici (literal)
- Descrizione di
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