Descrizione del modulo "Laboratorio Pubblico-Privato di Genomica per l'innovazione e la valorizzazione della filiera del pomodoro (GenoPOM) (AG.P01.012.001)"

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  • Descrizione del modulo "Laboratorio Pubblico-Privato di Genomica per l'innovazione e la valorizzazione della filiera del pomodoro (GenoPOM) (AG.P01.012.001)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Si prevede che la genomica avrà un ruolo strategico per l'economia, anche attraverso lo sviluppo di prodotti ad alto contenuto tecnologico per l'innovazione agro-industriale. Il GenoPOM, polarizzando alte competenze scientifiche e tecnologiche e risorse logistico-strumentali di genomica, contribuirà a colmare il \"gap\" tecnologico e la forte competizione che il settore agro-industriale italiano sta attualmente soffrendo, concentrandosi su una specie di elevato valore economico per il nostro Paese. La produzione di nuove varietà migliorate per caratteristiche nutrizionali, organolettiche e salutistiche, la produzione di kit diagnostici per il controllo della sicurezza, qualità ed origine di prodotti agroalimentari lungo la filiera e lo sviluppo di nuovi agrofarmaci a basso impatto ambientale risponderà alle crescenti richieste di consumatori e opinione pubblica di prodotti di elevata qualità e salubrità e di sistemi di produzione che salvaguardino l'ambiente. L'implementazione di tecnologie innovative e la formazione di personale tecnico-scientifico specializzato in genomica e post-genomica contribuirà a sviluppare imprese biotecnologiche con effetti favorevoli per l'occupazione. (literal)
Strumentazione
  • Apparecchiature di uso comune in un laboratorio di biologia molecolare. Centrifughe preparative ed analitiche. Spettrofotometro. Termociclizzatori per l'amplificazione di DNA via PCR. Laser scanner Typhoon 9200 per l'acquisizione di immagini di gel e lastre autoradiografiche. Serre e camere di crescita per piante e colture in vitro. Lettore Gamma counter. Gene-gun. Elettroporatore/elettrofusore. Cappe a flusso laminare orizzontali e verticali. Congelatori a -80°C e a -20°C. Microscopi ottici a luce bianca ed in fluorescenza. Sistema di analisi di immagine. Apparecchiature ad alta produttività da acquisire nel corso dell'anno. (literal)
Tematiche di ricerca
  • L'IGV Portici nell'ambito del GenoPOM e' coinvolto nelle seguenti tematiche: - Analisi strutturale e funzionale del genoma di pomodoro per l'identificazione di geni e \"network\" genici chiave per la qualità organolettica e salutistica e la tolleranza a stress biotici e abiotici, contribuendo allo sviluppo di nuovi prodotti e all'innovazione della filiera agro-industriale - Sviluppo di strumenti genomici per il \"breeding\" molecolare, l'ottenimento di nuove varietà e la certificazione e tracciabilità della filiera agroalimentare attraverso l'uso, anche su vasta scala, di marcatori molecolari per la caratterizzazione genomica di germoplasma di pomodoro e l'ottenimento di nuovi genotipi resistenti a stress e di elevata qualità - Implementazione di un progetto dimostratore per la valutazione pre-competitiva di nuovi prodotti vegetali attraverso le conoscenze, le tecnologie e le analisi socio-economiche sviluppate nell'ambito del GenoPOM - Attuazione di un programma di formazione di personale altamente qualificato nel settore della genomica vegetale (literal)
Competenze
  • Si dispone di competenze di genetica, biologia, biologia molecolare, genomica, biochimica, citogenetica, biotecnologie utili per: - identificazione, isolamento e clonazione di sequenze geniche anche differenzialmente espresse; - analisi funzionale di geni e promotori; - allestimento e screening di librerie genomiche e a cDNA, di mappe genetiche; - uso di marcatori molecolari per analisi di filogenesi, caratterizzazione di varietà, tracciabilità, breeding assistito, predisposizione di marchi di origine; isolamento ed analisi di loci SSR e di SNPs; - sequenziamento di acidi nucleici; - analisi del trascrittoma mediante macro e microarray, real time RT/PCR. Sono inoltre disponibili competenze di miglioramento genetico tradizionale e agronomia. (literal)
Potenziale impiego per processi produttivi
  • L'IGV-Portici contribuira' all'ottenimento di prodotti direttamente sfruttabili nei settori agrobiotecnologico/agrochimico, agroalimentare e sementiero, prodotti con elevato impatto tecnologico ed innovativo, la cui proprietà intellettuale sarà sfruttabile attraverso licencing fees, royalties e applicazioni biotecnologiche che potranno portare alla creazione di spin off. Saranno prodotti: nuove varietà migliorate per caratteristiche organolettiche e nutrizionali; kit diagnostici innovativi per la caratterizzazione varietale, del profilo organolettico, della suscettibilità a stress biotici ed abiotici, per stabilire l'efficacia di un fitofarmaco o applicabili a problematiche di sicurezza, qualità ed origine di prodotti agroalimentari, anche attraverso sistemi semi-automatici ad alta processività; nuovi agrofarmaci generici (biostimolatori) o specifici (insetticidi, nematocidi, erbicidi); nuove tecnologie sfruttabili anche da aziende farmaceutiche e biotecnologiche; banche dati e software per applicazioni di selezione assistita, caratterizzazione qualitativa dei prodotti agroalimentari ecc; scheda elettronica e software per la valutazione pre-competitiva di nuovi prodotti. (literal)
Tecnologie
  • Le attività di ricerca saranno realizzate attraverso prestazioni tecnologiche avanzate di analisi strutturale e funzionale del genoma di pomodoro, utilizzando approcci di genomica e di metodologie ad essa associate (trascrittomica e bioinformatica) Nell'ambito del GenoPOM, l'IGV partecipera' alla messa a punto delle seguenti piattaforme tecnologiche: - Sistema ad alto rendimento di \"Gene Discovery\" per lo sviluppo di nuove varietà e di sistemi diagnostici multifattoriali; - Marcatori molecolari per la genotipizzazione e la selezione assistita (MAS); - Sistemi ad alto rendimento per la certificazione e la tracciabilità dei prodotti; - Bioinformatica e banche di dati, per lo sviluppo di risorse, di strumenti, e approcci informatici per la catalogazione e analisi integrata dei dati (literal)
Obiettivi
  • Obiettivo della commessa è la realizzazione di un Laboratorio pubblico-privato (GenoPOM) finalizzato allo sviluppo di nuovi processi e prodotti che permettano di rilanciare, innovare e rendere competitivo l'intero comparto pomodoro a livello nazionale ed internazionale. Ciò verrà realizzato con lo sviluppo di piattaforme tecnologiche basate sulla genomica e su tecnologie ad essa associate (metabolomica, proteomica, trascrittomica e bioinformatica). Nell'ambito del progetto, obiettivi specifici delle attivita' del CNR-IGV sono: - lo sviluppo di conoscenze sulla funzione dei geni e proteine che controllano la crescita e lo sviluppo della pianta in relazione all'ambiente, le caratteristiche quali-quantitative dei prodotti del pomodoro; - lo sviluppo di marcatori molecolari per il la caratterizzazione varietale e il miglioramento genetico del pomodoro; - l'attuazione di un progetto di formazione delle seguenti figure professionali: a) Responsabile di Laboratorio con esperienza in genomica vegetale; b) Esperto in Genomica di specie vegetali; c) Tecnico di Laboratorio con esperienza in applicazioni della genomica vegetale. (literal)
Stato dell'arte
  • Le conoscenze e le tecnologie derivanti dallo studio e dall'analisi di genomi vegetali avranno un ruolo strategico per lo sviluppo economico dei prossimi anni, anche attraverso lo sviluppo di nuovi prodotti ad alto contenuto tecnologico per l'innovazione del settore agro-industriale. La ricerca genomica richiede un alto livello di integrazione di programmi, risorse e infrastrutture. Pertanto, per colmare il \"gap\" tecnologico e la forte competizione che il settore agro-industriale italiano sta attualmente soffrendo, la strategia più efficace è lo sviluppo e la concentrazione all'interno del proposto Laboratorio GenoPOM di competenze e di risorse logistiche-strumentali dedicate esclusivamente allo studio e all'analisi del genoma del pomodoro, una specie che occupa un posto preponderante sia nel mercato Italiano interno che in quello di esportazione. Strategicamente, il Laboratorio GenoPOM sarà parte attiva del Network Internazionale SOL (International Solanaceae Genome Project, www.sgn.cornell.edu/solanaceae-project), che coordina le iniziative mondiali di genomica e post-genomica di pomodoro e di altre specie vegetali di grande impatto economico per il sistema agricolo italiano. (literal)
Tecniche di indagine
  • Nell'ambito del progetto l'IGV Portici utlizzera' differenti approcci: - Isolamento di geni, mediante costruzione di librerie cDNA e tecniche di \"expression profiling\" - Analisi dell'espressione genica e di network genici mediante \"microarray\" ad alta densità - Studio funzionale dei geni e network genici identificati mediante forward e reverse genetics e studio delle interazioni proteina-proteina - Ricerca e sviluppo di marcatori molecolari per la genotipizzazione e la selezione assistita per la certificazione e la tracciabilità dei prodotti. - Analisi bioinformatica e sviluppo di banche di dati, mediante un server master per la gestione di computer dedicati per l'uso di software per analisi bioinformatica su larga scala (literal)
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