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SCIENZE DELLA VITA Istituti di prevista afferenza

• Istituto di Biochimica delle Proteine • Istituto di Biologia e Patologia Molecolari • Istituto di Biomembrane e Bioenergetica • Istituto per l'Endocrinologia e l'Oncologia “Gaetano Salvatore” • Istituto di Genetica delle Popolazioni • Istituto di Genetica e Biofisica “Adriano Buzzati Traverso”

ISTITUTO DI BIOCHIMICA DELLE PROTEINE Direttore: Prof Mosè Rossi Sede principale: Via Pietro Castellino n. 111 - 80131 Napoli (NA) Articolazione territoriale: Sito web dell'Istituto: www.ibp.cnr.it Dipartimento di prevista afferenza Scienze della Vita Missione

Studiare le proteine e gli enzimi nell'ottica della decodificazione dei genomi e della comprensione della funzione delle proteine in relazione alla loro struttura. Rispondere alle richieste dell'industria presente sul territorio per fornire specifiche collaborazioni e consulenze. Attività di ricerca (2006) Commesse

• Diagnostica avanzata ed alimentazione • Utilizzo di enzimi ad attività idrolasica per il miglioramento della qualità degli alimenti • Studio del Rapporto Struttura-Funzione ed applicazioni di Enzimi e Proteine • Applicazioni innovative di enzimi e biotrasformazioni • Utilizzo di sistemi procariotici per la progettazione di strutture proteiche e di acidi nucleici adatti

alla formulazione di nuovi tipi di vaccini • Studio dei processi cellulari in estremofili • Basi molecolari dell'adattamento di cellule e proteine alle condizioni estreme: aspetti applicativi • Processi evolutivi in ambienti estremi polari Moduli

• Diagnostica avanzata ed alimentazione • Utilizzo di enzimi ad attività idrolasica per il miglioramento della qualità degli alimenti • Studio del Rapporto Struttura-Funzione ed applicazioni di Enzimi e Proteine • Applicazioni innovative di enzimi e biotrasformazioni • SV.P03.006 • Studio dei processi cellulari in estremofili • Basi molecolari dell'adattamento di cellule e proteine alle condizioni estreme: aspetti applicativi • Processi evolutivi in ambienti estremi polari • Basi molecolari degli adattamenti evolutivi negli organismi polari RSTL

• Formulazione di un recettore linfocitario T ricombinante adatto per terapia genica • Valutazione degli effetti biologici indotti dalle radiazioni delle frequenze in uso per la telefonia

cellulare mediante analisi proteomi • Studio della funzione del gene bloodthirsty nel differenziamento e nella regolazione

dell'eritropoiesi

Attività Commesse Diagnostica avanzata ed alimentazione

Progetto: Sicurezza, qualità alimentare e salute Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: D'AURIA SABATO

Risultati conseguiti Gli obiettivi programmati sono stati pienamente conseguiti. E' stato sviluppato un nuovo saggio competitivo-fluorescente per la determinazione della tossina patulina basato sull'utilizzo di nuovi anticorpi. Inoltre, è stata sviluppata una metodologia per la realizzazione di innovativi nano-biochip basati sull'uso di silicio poroso. E' stata isolata una nuova proteina (TMBP) che lega il trealosio. La TMBP è stata caratterizzata ed utilizzata per la realizzazione di un nuovo bio-chip. Sono state sviluppate due metodologie per la determinazione del glutine in alimenti destinati all'alimentazione di pazienti celiaci. Inoltre, è stata eseguita un'analisi genotipica a livello molecolare per il riconoscimento tassonomico di specie microbiche. I risultati ottenuti sono stati oggetto di brevetti, pubblicazioni su riviste internazionali e comunicazioni orali a congressi. E' iniziata una collaborazione per un trasferimento tecnologico con la Bio-Ricerche S.r.l, un'azienda campana che opera da diversi anni nel settore di analisi di interesse agro-alimentare. Nel 2007 si unirà alla commessa un nuovo ricercatore, la dr. Maria Staiano, assunta dal CNR l'11/12/06, rafforzando la commessa. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Lo sviluppo di nuove metodologie analitiche è un processo che coinvolge competenze in settori anche apparentemente distanti (elettronica, informatica, biologia, chimica, fisica, biofisica, industrie) e l'attività della commessa prevista per il 2007 coinvolgerà numerose collaborazioni internazionali già finanziate da progetti approvati: Universita' di Praga (Universita' straniera), University of Texas, (Universita' straniera), ISS, USA (Industria straniera), Accademia Scienze Russia, San Pietroburgo (EPR straniero), University of Pusan, Corea del Sud (Universita' straniera), Universita' di Sofia, Bulgaria (Universita' straniera), Istituto di Biofisica, CNR, Pisa (EPR italiano), Universita' di Milano (Universita' italiana), Istituto di Biologia e Biotecnologie Agrarie, CNR, Milano (EPR italiano), Istituto di Microelettronica e Microsostemi Sezione di Napoli, CNR (EPR italiano), Universiya' di Napoli (Universita' italiana), ICB, CNR, Napoli (EPR italiano), ISA, CNr Avellino (EPR italiano).

Risorse umane e finanziarie

Anno risorse finanziarie

totali allocate di cui risorse

da terzi costi

figurativi valore

effettivo A B C D = A + C

2006 663 77 71 734 Valori in migliaia di euro

personale equivalente tempo pieno

ricercatori totale4 6

anno Brevetti Articoli ISI

Articoli non ISI

Articoli in atti di

Convegno Libri Rapporti Risultati

progettuali

Risultati di valorizzazione

applicativa Abstract Attività

editoriali

2006 2 21 0 0 0 0 0 0 7 0

Ulteriori risorse umane che collaborano alla realizzazione delle attività Associato e incaricato di ricerca

Dottorando e specializzando Borsista Assegnista Professore

visitatore Collaboratore professionale Altro Totale

0 6 0 1 0 0 0 7 Principali risorse strumentali utilizzate Fluorimetro per misure di "lifetime"; fluorimetro per misure allo stato stazionario; microscopio confocale; dicroismo circolare; spettrometro di massa; spettofotometro termostatati; spettofotometri operanti nella regione dell'infrarosso; celle per misure ad alta pressione; robot per microarray; microscopio elettronico; strumentazione per misure di "single molecule detection"; "PCR-Real Time". Utilizzo di enzimi ad attività idrolasica per il miglioramento della qualità degli alimenti

Progetto: Sicurezza, qualità alimentare e salute Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: MANCO GIUSEPPE

Risultati conseguiti E' stato completato un lavoro sull'utilizzo della esterasi termostabile EST2 di A. acidocaldarius in sistemi modello per la maturazione dei formaggi e depositato un brevetto sull'utilizzo della stessa per la rivelazione di pesticidi. E' stata scoperta un'attività lattonasica nella fosfotriesterasi di S. solfataricus SsoPox e identificato un nuovo gruppo di enzimi chiamati fosfotriesterasi-like lattonasi. Sono stati prodotti e caratterizzati 13 mutanti della SsoPox di cui uno mostra un incremento di 25 volte dell'attività catalitica e di 13 volte della specificità di substrato rispetto al wt. E' stata risolta la struttura 3D della SsoPox. Studi proteomici del frutto del kiwi nel processo di maturazione hanno portato all'isolamento di alcune proteine potenzialmente responsabili di allergie alimentari. Mediante "differential display" sono stati isolati, clonati e sequenziati in piante di agrumi 23 geni la cui espressione è apparentemente modulata dall'infezione con viroide. Studi di analisi proteomica di S. solfataricus cresciuto con o senza nickel solfato, paraoxon e xilano, hanno evidenziato differenze nei pattern proteici prodotti. Alcune delle proteine sono state identificate. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni G. Smit e J. Wouters, Nizo Food Research, The Netherlands; A. Scaloni, ISPAAM-CNR, Napoli; P. Del Vecchio, G. Barone e M. Trifuoggi; P. Pucci, D. Picone Univ. di Napoli Federico II; T. Tancredi ICB-CNR; G. De Simone e C. Pedone, IBB-CNR, Napoli; D. Tawfik, Weizmann Institute of Science, Israel; P. Masson, Centre de Recherches du Service de Sante des Armees, France; L. Sarda, H. Chaininian, A. Abousalham, Univ. de Provence, France; A. Griffits, Univ. Luis Pasteur, France; N. Di Fonzo, Istituto di Cerealicoltura, Foggia; R. Siciliano, M.G. Volpe ISA-CNR, Avellino; A. Giovane, L. Servillo, Seconda Univ. di Napoli; D. Bellincampi , B. Reca, Univ. La Sapienza, Roma; T. Giardina, Univ. Aix- Marseille 3, France. M. Pastore, M. Buccheri, E. Carboni Ist. Sperimentale per la Frutticoltura, C.R.A., Sez. Caserta e Sez. Roma; S. Micelli Univ. degli Studi di Bari. G. Saviano, Univ. Molise. Azienda Ospedaliera Monaldi di Napoli. Dott. A. Mari, Centro di Allergologia Clinica e Sperimentale, IDI-IRCCS, Roma. Leonardo Sistemi (Roma). Ist. Botanico, Università di Urbino (Prof. V. Scoccianti).


Articoli non ISI

Articoli in atti di


progettuali



editoriali

2006 1 7 1 0 0 0 0 0 8 0




da terzi costi

figurativi valore








0 1 0 1 0 0 0 2 Principali risorse strumentali utilizzate Cinque spettrofotometri, quattro spettrofluorimetri, otto FPLC, quattro HPLC, un sequenziatore, un analizzatore di aminoacidi, due termociclatori, due lettore di piastre multipozzetto, un titolatore di pH, due sonicatori, due liofilizzatori, quattro Savant, due gel reader, due fermentatori, vari incubatori per basse e alte temperature, varie centrifughe, varie camere per elettroforesi di proteine, varie camere per IEF, due Silicon Graphics, un Biacore, un assorbimento atomico, un SELDI-TOF, un Q-STAR, un robot per "liquid handling", una French Press, un pHmetro differenziale, due autoclavi, due cappe a flusso laminare, un elettroporatore. Studio del Rapporto Struttura-Funzione ed applicazioni di Enzimi e Proteine

Progetto: Struttura tridimensionale, funzione e progettazione di proteine ed acidi nucleici

Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MORACCI MARCO

Risultati conseguiti E' stata completata la caratterizzazione di metallotioneine e sono state caratterizzate due isoforme di pepsina da pesce antartico. E' stato identificato per la prima volta in archaea il meccanismo di regolazione traduzionale programmed -1 frameshifting. Per spettroscopia di fluorescenza dinamica e' stato dimostrato che il C-terminale della glucose-binding protein da E.coli e' sensibile alla pressione ed e' stabilizzato da glucosio. Per spettrometria IR e modellistica molecolare e' stato dimostrato che tre b-glicosidasi sono stabilizzate da ponti salini. Cristalli della b-glicosidasi da S.solfataricus hanno chiarito il binding di un inibitore glucoimidazolico. Sono state clonate e caratterizzate una b-glicosidasi ed una sulfito ossidasi termofile, e' stata preparata una b-glicosintasi termofila ed e' stata immobilizzata una b-xilosidasi da archaea. E' stato caratterizzato il processamento di una proteina allergenica da kiwi e l'inibitore proteico della pectina metilesterasi per analisi 3D. Infine, per RT-PCR sono stati valutati i livelli di espressione di geni del sistema endocannabinoide nel dismetabolismo glicemico. Prodotti della ricerca (2006)


Articoli non ISI

Articoli in atti di


progettuali



editoriali

2006 0 12 0 0 0 0 0 0 5 0

Principali collaborazioni Universita' di Napoli Federico II (Università italiana); Università di Bari (Università italiana); Universita' di Ancona (Università italiana); CEINGE, Napoli (Privato); Seconda Universita' di Napoli (Università italiana); Istituto di Scienze dell'Alimentazione, CNR, Avellino (EPR italiano); Istituto Chimica Biomolecolare, CNR, Pozzuoli, NA (EPR italiano); Universita' La Sapienza, Roma (Università italiana); Universite' Paul Cezanne, Marseille, Francia (Università straniera); University or York, York, UK (Università straniera); Northeastern University, Boston, MA, USA (Università straniera); Accademia Bulgara delle Scienze, Sofia, Bulgaria (Università straniera); National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba, Japan (EPR straniero)




da terzi costi

figurativi valore








0 1 0 1 0 0 0 2 Principali risorse strumentali utilizzate Le apparecchiature utilizzate dal personale afferente alla commessa comprendono: 3 FPLC, 2 HPLC (tra cui un DIONEX), una ultracentrifuga, due centrifughe da pavimento, 4 incubatori per temperature tra 37°C-80°C, 2 apparecchi per l'acquisizione di immagini, sonicatore, french press, 3 termociclatori, un assorbimento atomico, spettrometri di massa SELDI-TOF e Q-Star, 3 spettrofotometri, 1 fluorimetro per misure di lifetimes, 1 spettropolarimetro, 2 workstations per molecular modelling, Real Time PCR Applicazioni innovative di enzimi e biotrasformazioni


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: ROSSI MOSE'

Risultati conseguiti Gli obiettivi programmati sono stati pienamente conseguiti. E' stata isolata una "sugar-binding protein" termostabile ricombinante da T. litoralis che immobilizzata su chip di silicio poroso, ha permesso lo sviluppo di un biosensore a fluorescenza per il glucosio. Sono state ottenute: una nuova glicosintasi termofila per la sintesi di alchil glucosidi,una nuova bgalattosidasi, una b xilosodasi per la degradazione di xilo-oligosaccaridi, due solfito ossidasi, due nuove proteasi,una oligopettide binding protein, un inibitore proteico termostabile delle proteasi. Si è proceduto allo screening di nuovi enzimi di interesse industriale, importanti nella produzione di antibiotici e di composti chinali. In collaborazione con industrie sono state messe a punto tecnologie enzimatiche per il recupero e riutilizzazione di materiali di scarto. I risultati ottenuti nel corso del 2006 sono stati oggetto di brevetti, pubblicazioni e comunicazioni a congressi nazionali ed internazionali.

Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni E' stata ulteriormente rafforzata la collaborazione con l'azienda farmaceutica Dobfar S.P.A., Milano, per la produzione di antibiotici.'. Inoltre, sono in corso collaborazioni con; Stazione Sperimentale Pelli (EPR Italiano), Napoli; Istituto di Biocristallografia, CNR, Napoli (EPR Italiano); Istituto di Biologia e Patologia Molecolari, CNR, Roma (EPR Italiano); Università La Sapienza, Roma (Università italiana); Technological University Amburgo, Germania(Università straniera).




da terzi costi

figurativi valore








0 0 1 1 0 0 0 2 Principali risorse strumentali utilizzate HPLC; FPLC; Fluorimetro per misure di "lifetime"; fluorimetro per misure allo stato stazionario; dicroismo circolare; spettrometro di massa; spettofotometri termostatati; spettofotometri operanti nella regione dell'infrarosso;"PCR-Real Time; fermentatori. Utilizzo di sistemi procariotici per la progettazione di strutture proteiche e di acidi nucleici adatti alla formulazione di nuovi tipi di vaccini


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: De Berardinis Piergiuseppe

Risultati conseguiti I risultati attesi sono stati conseguiti e sono stati oggetto di pubblicazioni, comunicazioni a congresso e rendiconti scientifici. E' stata presentata una domanda di brevetto U.S.A. (N. 10/322, 142) volta a regolarizzare una precedente applicazione provvisoria. Sono stati costruiti nuovi vettori batteriofagici in grado di veicolare antigeni alle cellule dendritiche tramite l'espressione (nelle proteina minore pIII del capside batteriofagico) del frammento Fv di un anticorpo monoclonale che lega specifici recettori di membrana. Sono stati costruiti complessi E2 esprimenti antigeni di HIV.1 ed è stata verificata la struttura icosaedrica di tali complessi. Sono stati inoltre ingegnerizzati nuovi vettori batteriofagici contenenti cassette geniche per l'espressione di geni d'interesse in eucarioti e per il controllo della trascrizione di specifici geni.


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editoriali

2006 3 24 0 0 0 0 0 0 13 0

Sono state isolate e caratterizzate nuove proteine allergeniche da frutto di kiwi. La VBC Genomics GmbH, Vienna, Austria, ha manifestato interesse nell'acquisizione di tali molecole per saggiarne la possibilità d'inserimento in nuovi kit per effettuare diagnosi allergene-specifiche. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni N. Haigwood, Seattle Biomedical Research Institute, USA, (EPR Straniero); G. Scala, Università della Magna Grecia, Catanzaro, (Università Italiana); R. De Palma, II Università di Napoli, (Università Italiana); G. Del Pozzo, Istituto di Genetica e Biofisica, Napoli, (CNR); A. Prisco, Istituto di Genetica e Biofisica, Napoli, (CNR); A. Mari, Istituto Dermopatico dell'Immacolata IDI-IRCCS, Roma, (Privato).




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figurativi valore








0 1 0 3 0 1 0 5 Principali risorse strumentali utilizzate FPLC; Ultracentrifuga; Centrifughe refrigerate; Citofluorimetro; Cappa a flussso laminare; Incubatori termostati; PCR; real-time PCR; Spettrofotometri; Contatori radioattività e luminescenza; Cell harvester. Studio dei processi cellulari in estremofili

Progetto: Meccanismi di adattamento a condizioni estreme ed allo stress Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PISANI FRANCESCA MARIA

Risultati conseguiti 1. E' stata analizzata la interazione fisica e funzionale tra le DNA polimerasi B1 e Y1 di Sulfolobus solfataricus. 2. E' stata analizzata la organizzazione modulare della DNA elicasi di tipo MCM di S. solfataricus. 3. E' stato messo a punto un sistema per la produzione in forma ricombinante solubile del complesso etero-tetramerico GINS di Homo sapiens e protocolli per la sua purificazione ad omogeneità. 4.Sono stati analizzati gli effetti di agenti alchilanti sulla stabilità del genoma, sulle DNA topoisomerasi e su componenti della cromatina in S. solfataricus. E' stato dimostrato che il trattamento con agenti alchilanti induce la degradazione selettiva della DNA girasi inversa e frammentazione del DNA genomico.


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editoriali

2006 1 0 0 0 0 0 0 0 3 0

5. E' stato dimostrato che il gene per una alpha-L-fucosidasi di S. solfataricus, interrotto da uno scivolamento di lettura, si esprime mediante un meccanismo di regolazione traduzionale denominato programmed -1 frameshifting. 6. Sono stati caratterizzati gli elementi genetici pIT3, SSV2 e pSSVx di Sulfolobus. Sono stati costruiti vettori shuttle capaci di propagare sia in E. coli che S. solfataricus per fusione del pSSVx archaeale con un vettore batterico. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Imperial College, Regno Unito (Università straniera); University of Zurich-Irchel, Svizzera (Università straniera); Karolinska Institute, Svezia (EPR straniero); Institut Pasteur, Francia (EPR straniero); Universitè Versailles, Francia (Università straniera); St Andrews University, Regno Unito (Università straniera); Università di Copenhagen (Università straniera). Università di Napoli "Federico II", Italia (Università Italiana); CEINGE, Napoli, Italia (Privato); Università di Bari, Italia (Università Italiana)




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0 2 0 1 0 0 0 3 Principali risorse strumentali utilizzate Cappa a flusso laminare, termostati e fermentatori; French Press; sonicatori; FPLC; centrifughe; ultracentrifughe; elettroporatori; celle e generatori per elettroforesi orizzontale e verticale; incubatori per ibridazione di acidi nucleici immobilizzati; Real-time PCR, spettrofotometri; phosphoimager; contatori di radioattività; ChemiDoc; Bia-Core. Basi molecolari dell'adattamento di cellule e proteine alle condizioni estreme: aspetti applicativi

Progetto: Meccanismi di adattamento a condizioni estreme ed allo stress Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CIARAMELLA MARIA


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2006 0 7 0 0 0 0 0 0 3 0

Risultati conseguiti Effettuato uno studio sulla denaturazione termica dell'esterasi Aes da E. coli. Conclusa la caratterizzazione 3D e cinetica di un mutante del sito attivo di EST2. Risolta la struttura 3D di una paraoxonasi termostabile. Concluso lo studio dell'interazione proteina-proteina in Aes e sua stabilità termica. Espressi in forma ricombinante e caratterizzati i mutanti Trp95Leu e Trp95Leu/Asn249Tyr dell'alcool deidrogenasi di S. solfataricus. Ottenuti cristalli del doppio mutante idonei alla raccolta dei dati ai raggi X. Prodotto e caratterizzato mediante CD e FRET un mutante della glucose binding protein di E. coli. Purificata e parzialmente caratterizzata unagalattolipasi dalla diatomea marina T. rotula. Messi a punto specifici saggi con identificazione mediante GC-MS. Studiati gli effetti del fitoplasma responsabile della moria del pero sull'espressione genica. Identificati mediante DDRT-PCR cDNA regolati positivamente o negativamente Determinate le cinetiche di riparazione in vivo dei danni indotti dagli UV sulle due eliche di tre geni di S. solfataricus. Espresso e caratterizzato lo chaperone prefoldina di S. solfataricus. Studiata la sua regolazione da vari tipi di stress. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni A. Zagari, Università Federico II, Napoli (Università italiana) L. Esposito, IBB-CNR, Napoli (EPR italiano) A. Cutignano ICB-CNR Napoli (EPR Italiano) A. Fontana ICB-CNR Napoli (EPR Italiano) P. Forterre, Institut Pasteur, France (EPR straniero) Universitè Poincare di Nancy, France (Università straniera) L. Carraro, Dip. Biologia Applicata Difesa Piante, Univ. di Udine (Università italiana) A. Bertaccini, Dip. Patologia Vegetale, Univ. di Bologna (Università italiana) M. Pastore, Centro Ricerche in Agricoltura, Caserta (EPR Italiano) G. Romano, Stazione Zoologica A. Dohrn (EPR Italiano M. Nadal, Universitè Versailles, France (Università straniera) Centre de Recherches du Service de Sante des Armees, France (EPR straniero) A. Vindigni, ICGEB, Trieste (EPR internazionale)




da terzi costi

figurativi valore








0 1 0 0 0 0 0 1


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editoriali

2006 0 8 0 0 0 0 0 0 4 0

Principali risorse strumentali utilizzate Spettrofotometri e spettrofluorimetri con portacelle termocontrollati, FPLC, HPLC, termociclatori, fermentatori e incubatori ad alta e bassa temperatura,, calorimetri, centrifughe, ultracentrifughe, camere per elettroforesi, Silicon Grafics, SELDI-TOF, Real-time PCR, phosphoimager, beta-counters, cappe a flusso laminare, elettroporatori, ChemiDoc, dicroismo circolare, French Press. Processi evolutivi in ambienti estremi polari

Progetto: Cambiamenti globali Dipartimento: Terra e Ambiente Responsabile: COCCA ENNIO

Risultati conseguiti Nell'ambito dello studio dell'adattamento evolutivo dei pesci polari è stata completata l'analisi strutturale e funzionale delle emoglobine di tre differenti teleostei artici. Sono state risolte le strutture cristallografiche a diversi pH delle forme deossi di due emoglobine, una isolata da Trematomous bernacchi (HbTb) che presenta un forte effetto Root, e della componente catodica del T. newnesi (HbCTn) in cui questo effetto è moderato. E' stato intrapreso anche lo studio di emoglobine isolate da Nototenioidei non-Antartici (famiglia Pseudaphritidae e Bovichtidae), con particolare attenzione alla filogenesi molecolare. Per estendere le conoscenze tra strategie adattative e basse temperature, si sta affrontando lo studio strutturale e funzionale del sistema di trasporto dell'ossigeno di teleostei Antartici, sub-Antartici, Artici e temperati mediante analisi cristallografica, "UV and Visible Resonance Raman Spectroscopy", cinetiche di legame con ossigeno e ossido di carbonio. I risultati raggiunti sono molto promettenti anche alla luce della possibilita' di analizzare con queste tecniche le interface ±1<=2 di emoglobine isolate da specie che vivono a diverse latitudini. Infine è iniziata la caratterizzazione strutturale e funzionale di emoglobine e flavoemoglobine da batteri antartici. Allo scopo di individuare le basi molecolari degli effetti Bohr e Root, stiamo studiando il sistema costituito dalle Hb principali di T. bernacchii e T. newnesi, che mostrano un comportamento funzionale molto differente anche se presentano piccole differenze nella loro struttura primaria. L'Hb1 ricombinante di T. newnesi è stata espressa in E. coli utilizzando vari sistemi, ma l'Hb ricombinante presenta ancora una scarsa solubilità, accumulandosi nei corpi d'inclusione delle cellule batteriche. In contemporanea abbiamo espresso in E. coli la Hb "Potomac", che è un mutante naturale dell'HbA umana molto interessante per lo studio dell'effetto Root, in quanto ha una sostituzione tipica delle Hb dei pesci che presentano tale effetto. E' stata studiata nei Nototenioidei l'espressione tessuto-specifica di proteine del metabolismo del ferro. Usando la tecnica della RT-PCR sono stati isolati i cDNA della ceruloplasmina (Cp), della transferrina (Tf), della ferritina (Ft) e del DMT1 (proteina di trasporto dei metalli bivalenti). Le sequenze proteiche dedotte dai cDNA sono state analizzate in dettaglio. La successiva analisi di Northern blot ha evidenziato che i livelli di espressione di Cp e Tf sono maggiori negli icefish che nei pesci a sangue rosso, mentre quella di Ft è paragonabile, anche se vi sono differenze nella tessuto-specificità. Infine, negli icefish non è stata individuata espressione per il DMT. Sono stati prelevati durante la XXI spedizione antartica del PNRA campioni biologici (siero, bile e tessuti) da sette specie di teleostei antartici. Sono stati estratti acidi nucleici e sono stati sequenziati i geni codificanti la catena pesante della forma di membrana delle immunoglobuline. In base a questi dati sono stati costruiti alberi filogenetici. Inoltre è stato identificato il quarto isotipo della catena leggera delle immunoglobuline di T. bernacchii. E' stato infine studiato il polimorfismo allelico dei geni della catena pesante di Trematomus bernacchii. Nell'ambito dello studio dei meccanismi molecolari responsabili della digestione del cibo in organismi che vivono a basse temperature, sono state espresse in E. coli due isoforme di pepsina precedentemente isolate dalla mucosa gastrica dell'osteitto antartico T. bernacchii. Le due aspartico proteasi sono state purificate e le loro proprietà biochimiche sono state confrontate con la pepsina di

una specie mesofila. Inoltre, è stato ottenuto lo spettro di massa in ionizzazione negativa della forma attiva (pepsina) ed inattiva (pepsinogeno) dei due isoenzimi antartici. Per meglio comprendere il ruolo biologico svolto dalle metallotioneine (MT) è stato intrapreso uno studio comparativo sulle MT dei nototeinoidei antartici. I risultati ottenuti suggeriscono che le metallotioneine appartenenti a questo gruppo di pesci presentano caratteristiche diverse da quelle delle metallotioneine di mammiferi sia dal punto di vista funzionale e strutturale che da quello evolutivo. Proseguita l'indagine sulle lipasi del batterio Psychrobacter TAD1. Inoltre, un'attività esterasica è stata espressa, purificata e caratterizzata dal batterio antartico Pseudoalteromonas haloplanktis TAC125. Caratteristiche di questa proteina sono il motivo centrale _/_ idrolasico nella struttura tridimensionale, la sequenza Gly-Xaa-Ser-Xaa-Gly, e la "triade catalitica" Ser-Asp-His. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Università: Dip. di Biologia Evolutiva e dello Sviluppo, Università Federico II, Napoli Dip. di Patologia e Sanità Animale, Università Federico II, Napoli Dip. di Chimica, Università Federico II, Napoli ICRM-CNR e Università Cattolica, Roma DIBISAA e Dip. di Biologia Strutturale, Università di Genova Centro di Biotecnologie Avanzate, Università di Genova Sez. di Anatomia Comparata, Dip. di Biologia, Università di Ferrara Dept. of Biology, Northeastern University, Boston, USA Dept. of Biological Science, Florida State University, USA The Barnett Institute, Northeastern University, Boston, USA EPR italiane: Staz Zoologica, Napoli




da terzi costi

figurativi valore








0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Sistemi FPLC; sistemi HPLC; sequenziatore di proteine; "diffusion chamber" per lo studio di curve di equilibrio con l'ossigeno; sistema per rilevazione di immagini; centrifughe e microcentrifughe; cappe chimiche e a flusso laminare; incubatori; rivelatore Diode Array; spettrofotometri UV-VIS; spettrofotometro Raman, spettrofotometro per Dicroismo circolare; termociclatori per PCR;


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progettuali



editoriali

2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

spettrometro di massa; spettrometro EPR; spettrofotometro ad assorbimento atomico; "workstation" per modellistica molecolare. Attività Moduli Diagnostica avanzata ed alimentazione

Commessa: Diagnostica avanzata ed alimentazione Progetto: Sicurezza, qualità alimentare e salute Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: D'AURIA SABATO

Risultati conseguiti Gli obiettivi programmati sono stati pienamente conseguiti. E' stato sviluppato un nuovo saggio competitivo-fluorescente per la determinazione della tossina patulina basato sull'utilizzo di nuovi anticorpi. Inoltre, è stata sviluppata una metodologia per la realizzazione di innovativi nano-biochip basati sull'uso di silicio poroso. E' stata isolata una nuova proteina (TMBP) che lega il trealosio. La TMBP è stata caratterizzata ed utilizzata per la realizzazione di un nuovo bio-chip. Sono state sviluppate due metodologie per la determinazione del glutine in alimenti destinati all'alimentazione di pazienti celiaci. Inoltre, è stata eseguita un'analisi genotipica a livello molecolare per il riconoscimento tassonomico di specie microbiche. I risultati ottenuti sono stati oggetto di brevetti, pubblicazioni su riviste internazionali e comunicazioni orali a congressi. E' iniziata una collaborazione per un trasferimento tecnologico con la Bio-Ricerche S.r.l, un'azienda campana che opera da diversi anni nel settore di analisi di interesse agro-alimentare. Nel 2007 si unirà alla commessa un nuovo ricercatore, la dr. Maria Staiano, assunta dal CNR l'11/12/06. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Lo sviluppo di nuove metodologie analitiche è un processo che coinvolge competenze in settori anche apparentemente distanti (elettronica, informatica, biologia, chimica, fisica, biofisica, industrie) e l'attività della commessa prevista per il 2007 coinvolgerà numerose collaborazioni internazionali già finanziate da progetti approvati: Universita' di Praga (Universita' straniera), University of Texas, (Universita' straniera), ISS, USA (Industria straniera), Accademia Scienze Russia, San Pietroburgo (EPR straniero), University of Pusan, Corea del Sud (Universita' straniera), Universita' di Sofia, Bulgaria (Universita' straniera), Istituto di Biofisica, CNR, Pisa (EPR italiano), Universita' di Milano (Universita' italiana), Istituto di Biologia e Biotecnologie Agrarie, CNR, Milano (EPR italiano), Istituto di Microelettronica e Microsostemi Sezione di Napoli, CNR (EPR italiano), Universiya' di Napoli (Universita' italiana), ICB, CNR, Napoli (EPR italiano), ISA, CNr Avellino (EPR italiano)




da terzi costi

figurativi valore






Articoli non ISI

Articoli in atti di


progettuali



editoriali

2006 2 21 0 0 0 0 0 0 7 0




0 6 0 1 0 0 0 7 Utilizzo di enzimi ad attività idrolasica per il miglioramento della qualità degli alimenti

Commessa: Utilizzo di enzimi ad attività idrolasica per il miglioramento della qualità degli alimenti

Progetto: Sicurezza, qualità alimentare e salute Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: MANCO GIUSEPPE

Risultati conseguiti E' stato completato un lavoro sull'utilizzo della esterasi termostabile EST2 di A. acidocaldarius in sistemi modello per la maturazione dei formaggi e depositato un brevetto sull'utilizzo della stessa per la rivelazione di pesticidi. E' stata scoperta un'attività lattonasica nella fosfotriesterasi di S. solfataricus SsoPox e identificato un nuovo gruppo di enzimi chiamati fosfotriesterasi-like lattonasi. Sono stati prodotti e caratterizzati 13 mutanti della SsoPox di cui uno mostra un incremento di 25 volte dell'attività catalitica e di 13 volte della specificità di substrato rispetto al wt. E' stata risolta la struttura 3D della SsoPox. Studi proteomici del frutto del kiwi nel processo di maturazione hanno portato all'isolamento di alcune proteine potenzialmente responsabili di allergie alimentari. Mediante "differential display" sono stati isolati, clonati e sequenziati in piante di agrumi 23 geni la cui espressione è apparentemente modulata dall'infezione con viroide. Studi di analisi proteomica di S. solfataricus cresciuto con o senza nickel solfato, paraoxon e xilano, hanno evidenziato differenze nei pattern proteici prodotti. Alcune delle proteine sono state identificate. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni G. Smit e J. Wouters, Nizo Food Research, The Netherlands; A. Scaloni, ISPAAM-CNR, Napoli; P. Del Vecchio, G. Barone e M. Trifuoggi; P. Pucci, D. Picone Univ. di Napoli Federico II; T. Tancredi ICB-CNR; G. De Simone e C. Pedone, IBB-CNR, Napoli; D. Tawfik, Weizmann Institute of Science, Israel; P. Masson, Centre de Recherches du Service de Sante des Armees, France; L. Sarda, H. Chaininian, A. Abousalham, Univ. de Provence, France; A. Griffits, Univ. Luis Pasteur, France; N. Di Fonzo, Istituto di Cerealicoltura, Foggia; R. Siciliano, M.G. Volpe ISA-CNR, Avellino; A. Giovane, L. Servillo, Seconda Univ. di Napoli; D. Bellincampi , B. Reca, Univ. La Sapienza, Roma; T. Giardina, Univ. Aix- Marseille 3, France. M. Pastore, M. Buccheri, E. Carboni Ist. Sperimentale per la Frutticoltura, C.R.A., Sez. Caserta e Sez. Roma; S. Micelli Univ. degli Studi di Bari. G. Saviano, Univ. Molise. Azienda Ospedaliera Monaldi di Napoli. Dott. A. Mari, Centro di Allergologia Clinica e Sperimentale, IDI-IRCCS, Roma. Leonardo Sistemi (Roma). Ist. Botanico, Università di Urbino (Prof. V. Scoccianti).


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2006 1 7 1 0 0 0 0 0 8 0




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0 1 0 1 0 0 0 2 Studio del Rapporto Struttura-Funzione ed applicazioni di Enzimi e Proteine

Commessa: Studio del Rapporto Struttura-Funzione ed applicazioni di Enzimi e Proteine


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MORACCI MARCO

Risultati conseguiti E' stata completata la caratterizzazione di metallotioneine e sono state caratterizzate due isoforme di pepsina da pesce antartico. E' stato identificato per la prima volta in archaea il meccanismo di regolazione traduzionale programmed -1 frameshifting. Per spettroscopia di fluorescenza dinamica e' stato dimostrato che il C-terminale della glucose-binding protein da E.coli e' sensibile alla pressione ed e' stabilizzato da glucosio. Per spettrometria IR e modellistica molecolare e' stato dimostrato che tre b-glicosidasi sono stabilizzate da ponti salini. Cristalli della b-glicosidasi da S.solfataricus hanno chiarito il binding di un inibitore glucoimidazolico. Sono state clonate e caratterizzate una b-glicosidasi ed una sulfito ossidasi termofile, e' stata preparata una b-glicosintasi termofila ed e' stata immobilizzata una b-xilosidasi da archaea. E' stato caratterizzato il processamento di una proteina allergenica da kiwi e l'inibitore proteico della pectina metilesterasi per analisi 3D. Infine, per RT-PCR sono stati valutati i livelli di espressione di geni del sistema endocannabinoide nel dismetabolismo glicemico. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Universita' di Napoli Federico II (Università italiana); Università di Bari (Università italiana); Universita' di Ancona (Università italiana); CEINGE, Napoli (Privato); Seconda Universita' di Napoli (Università italiana); Istituto di Scienze dell'Alimentazione, CNR, Avellino (EPR italiano); Istituto Chimica Biomolecolare, CNR, Pozzuoli, NA (EPR italiano); Universita' La Sapienza, Roma (Università italiana); Universite' Paul Cezanne, Marseille, Francia (Università straniera); University or York, York, UK (Università straniera); Northeastern University, Boston, MA, USA (Università straniera);


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2006 0 12 0 0 0 0 0 0 5 0

Accademia Bulgara delle Scienze, Sofia, Bulgaria (Università straniera); National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba, Japan (EPR straniero).




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0 1 0 1 0 0 0 2 Applicazioni innovative di enzimi e biotrasformazioni

Commessa: Applicazioni innovative di enzimi e biotrasformazioni Progetto: Struttura tridimensionale, funzione e progettazione di proteine ed acidi

nucleici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: ROSSI MOSE'

Risultati conseguiti Gli obiettivi programmati sono stati pienamente conseguiti. E' stata isolata una "sugar-binding protein" termostabile ricombinante da T. litoralis che immobilizzata su chip di silicio poroso, ha permesso lo sviluppo di un biosensore a fluorescenza per il glucosio. Sono state ottenute: una nuova glicosintasi termofila per la sintesi di alchil glucosidi,una nuova bgalattosidasi, una b xilosodasi per la degradazione di xilo-oligosaccaridi, due solfito ossidasi, due nuove proteasi,una oligopettide binding protein, un inibitore proteico termostabile delle proteasi. Si è proceduto allo screening di nuovi enzimi di interesse industriale, importanti nella produzione di antibiotici e di composti chinali. In collaborazione con industrie sono state messe a punto tecnologie enzimatiche per il recupero e riutilizzazione di materiali di scarto. I risultati ottenuti nel corso del 2006 sono stati oggetto di brevetti, pubblicazioni e comunicazioni a congressi nazionali ed internazionali. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni E' stata ulteriormente rafforzata la collaborazione con l'azienda farmaceutica Dobfar S.P.A., Milano, per la produzione di antibiotici.'. Inoltre, sono in corso collaborazioni con; Stazione Sperimentale Pelli (EPR Italiano), Napoli; Istituto di Biocristallografia, CNR, Napoli (EPR Italiano); Istituto di Biologia e Patologia Molecolari, CNR, Roma (EPR Italiano); Università La Sapienza, Roma (Università italiana); Technological University Amburgo, Germania(Università straniera); Agenzia Spaziale Italiana -ASI (EPR).


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2006 3 24 0 0 0 0 0 0 13 0




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0 0 1 1 0 0 0 2 SV.P03.006

Commessa: Utilizzo di sistemi procariotici per la progettazione di strutture proteiche e di acidi nucleici adatti alla formulazione di nuovi tipi di vaccini


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DE BERARDINIS PIERGIUSEPPE

Risultati conseguiti I risultati attesi sono stati conseguiti e sono stati oggetto di pubblicazioni, comunicazioni a congresso e rendiconti scientifici. E' stata presentata una domanda di brevetto U.S.A. (N. 10/322, 142) volta a regolarizzare una precedente applicazione provvisoria. Sono stati costruiti nuovi vettori batteriofagici in grado di veicolare antigeni alle cellule dendritiche tramite l'espressione (nelle proteina minore pIII del capside batteriofagico) del frammento Fv di un anticorpo monoclonale che lega specifici recettori di membrana. Sono stati costruiti complessi E2 esprimenti antigeni di HIV.1 ed è stata verificata la struttura icosaedrica di tali complessi. Sono stati inoltre ingegnerizzati nuovi vettori batteriofagici contenenti cassette geniche per l'espressione di geni d'interesse in eucarioti e per il controllo della trascrizione di specifici geni. Sono state isolate e caratterizzate nuove proteine allergeniche da frutto di kiwi. La VBC Genomics GmbH, Vienna, Austria, ha manifestato interesse nell'acquisizione di tali molecole per saggiarne la possibilità d'inserimento in nuovi kit per effettuare diagnosi allergene-specifiche. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni N. Haigwood, Seattle Biomedical Research Institute, USA, (EPR Straniero); G. Scala, Università della Magna Grecia, Catanzaro, (Università Italiana); R. De Palma, II Università di Napoli, (Università Italiana); G. Del Pozzo, Istituto di Genetica e Biofisica, Napoli, (CNR); A. Prisco, Istituto di Genetica e Biofisica, Napoli, (CNR); A. Mari, Istituto Dermopatico dell'Immacolata IDI-IRCCS, Roma, (Privato).


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2006 1 0 0 0 0 0 0 0 3 0




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0 1 0 3 0 1 0 5 Studio dei processi cellulari in estremofili

Commessa: Studio dei processi cellulari in estremofili Progetto: Meccanismi di adattamento a condizioni estreme ed allo stress Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PISANI FRANCESCA MARIA

Risultati conseguiti 1. E' stata analizzata la interazione fisica e funzionale tra le DNA polimerasi B1 e Y1 di Sulfolobus solfataricus. 2. E' stata analizzata la organizzazione modulare della DNA elicasi di tipo MCM di S. solfataricus. 3. E' stato messo a punto un sistema per la produzione in forma ricombinante solubile del complesso etero-tetramerico GINS di Homo sapiens e protocolli per la sua purificazione ad omogeneità. 4.Sono stati analizzati gli effetti di agenti alchilanti sulla stabilità del genoma, sulle DNA topoisomerasi e su componenti della cromatina in S. solfataricus. E' stato dimostrato che il trattamento con agenti alchilanti induce la degradazione selettiva della DNA girasi inversa e frammentazione del DNA genomico. 5. E' stato dimostrato che il gene per una alpha-L-fucosidasi di S. solfataricus, interrotto da uno scivolamento di lettura, si esprime mediante un meccanismo di regolazione traduzionale denominato programmed -1 frameshifting. 6. Sono stati caratterizzati gli elementi genetici pIT3, SSV2 e pSSVx di Sulfolobus. Sono stati costruiti vettori shuttle capaci di propagare sia in E. coli che S. solfataricus per fusione del pSSVx archaeale con un vettore batterico. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Imperial College, Regno Unito (Università straniera); University of Zurich-Irchel, Svizzera (Università straniera); Karolinska Institute, Svezia (EPR straniero); Institut Pasteur, Francia (EPR straniero); Universitè Versailles, Francia (Università straniera); St Andrews University, Regno Unito (Università straniera);


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2006 0 7 0 0 0 0 0 0 3 0

Università di Copenhagen (Università straniera). Università di Napoli "Federico II", Italia (Università Italiana); CEINGE, Napoli, Italia (Privato); Università di Bari, Italia (Università Italiana).




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0 2 0 1 0 0 0 3 Basi molecolari dell'adattamento di cellule e proteine alle condizioni estreme: aspetti applicativi

Commessa: Basi molecolari dell'adattamento di cellule e proteine alle condizioni estreme: aspetti applicativi

Progetto: Meccanismi di adattamento a condizioni estreme ed allo stress Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CIARAMELLA MARIA

Risultati conseguiti Effettuato uno studio sulla denaturazione termica dell'esterasi Aes da E. coli. Conclusa la caratterizzazione 3D e cinetica di un mutante del sito attivo di EST2. Risolta la struttura 3D di una paraoxonasi termostabile. Concluso lo studio dell'interazione proteina-proteina in Aes e sua stabilità termica. Espressi in forma ricombinante e caratterizzati i mutanti Trp95Leu e Trp95Leu/Asn249Tyr dell'alcool deidrogenasi di S. solfataricus. Ottenuti cristalli del doppio mutante idonei alla raccolta dei dati ai raggi X. Prodotto e caratterizzato mediante CD e FRET un mutante della glucose binding protein di E. coli. Purificata e parzialmente caratterizzata unagalattolipasi dalla diatomea marina T. rotula. Messi a punto specifici saggi con identificazione mediante GC-MS. Studiati gli effetti del fitoplasma responsabile della moria del pero sull'espressione genica. Identificati mediante DDRT-PCR cDNA regolati positivamente o negativamente Determinate le cinetiche di riparazione in vivo dei danni indotti dagli UV sulle due eliche di tre geni di S. solfataricus. Espresso e caratterizzato lo chaperone prefoldina di S. solfataricus. Studiata la sua regolazione da vari tipi di stress. Prodotti della ricerca (2006)


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2006 0 8 0 0 0 0 0 0 4 0

Principali collaborazioni A. Zagari, Università Federico II, Napoli (Università italiana) L. Esposito, IBB-CNR, Napoli (EPR italiano) A. Cutignano ICB-CNR Napoli (EPR Italiano) A. Fontana ICB-CNR Napoli (EPR Italiano) P. Forterre, Institut Pasteur, France (EPR straniero) Universitè Poincare di Nancy, France (Università straniera) L. Carraro, Dip. Biologia Applicata Difesa Piante, Univ. di Udine (Università italiana) A. Bertaccini, Dip. Patologia Vegetale, Univ. di Bologna (Università italiana) M. Pastore, Centro Ricerche in Agricoltura, Caserta (EPR Italiano) G. Romano, Stazione Zoologica A. Dohrn (EPR Italiano M. Nadal, Universitè Versailles, France (Università straniera) Centre de Recherches du Service de Sante des Armees, France (EPR straniero) A. Vindigni, ICGEB, Trieste (EPR internazionale)




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0 1 0 0 0 0 0 1 Processi evolutivi in ambienti estremi polari

Commessa: Processi evolutivi in ambienti estremi polari Progetto: Cambiamenti globali Dipartimento: Terra e Ambiente Responsabile: COCCA ENNIO

Risultati conseguiti Nell'ambito dello studio dell'adattamento evolutivo dei pesci polari è stata completata l'analisi strutturale e funzionale delle emoglobine di tre differenti teleostei artici. Sono state risolte le strutture cristallografiche a diversi pH delle forme deossi di due emoglobine, una isolata da Trematomous bernacchi (HbTb) che presenta un forte effetto Root, e della componente catodica del T. newnesi (HbCTn) in cui questo effetto è moderato. E' stato intrapreso anche lo studio di emoglobine isolate da Nototenioidei non-Antartici (famiglia Pseudaphritidae e Bovichtidae), con particolare attenzione alla filogenesi molecolare. Per estendere le conoscenze tra strategie adattative e basse temperature, si sta affrontando lo studio strutturale e funzionale del sistema di trasporto dell'ossigeno di teleostei Antartici, sub-Antartici, Artici e temperati mediante analisi cristallografica, "UV and Visible Resonance Raman Spectroscopy", cinetiche di legame con ossigeno e ossido di carbonio. I risultati raggiunti sono molto promettenti anche alla luce della possibilita' di analizzare con queste tecniche le interface ±1<=2 di emoglobine isolate da specie che vivono a diverse latitudini. Infine è iniziata la caratterizzazione strutturale e funzionale di emoglobine e flavoemoglobine da batteri antartici.

Allo scopo di individuare le basi molecolari degli effetti Bohr e Root, stiamo studiando il sistema costituito dalle Hb principali di T. bernacchii e T. newnesi, che mostrano un comportamento funzionale molto differente anche se presentano piccole differenze nella loro struttura primaria. L'Hb1 ricombinante di T. newnesi è stata espressa in E. coli utilizzando vari sistemi, ma l'Hb ricombinante presenta ancora una scarsa solubilità, accumulandosi nei corpi d'inclusione delle cellule batteriche. In contemporanea abbiamo espresso in E. coli la Hb "Potomac", che è un mutante naturale dell'HbA umana molto interessante per lo studio dell'effetto Root, in quanto ha una sostituzione tipica delle Hb dei pesci che presentano tale effetto. E' stata studiata nei Nototenioidei l'espressione tessuto-specifica di proteine del metabolismo del ferro. Usando la tecnica della RT-PCR sono stati isolati i cDNA della ceruloplasmina (Cp), della transferrina (Tf), della ferritina (Ft) e del DMT1 (proteina di trasporto dei metalli bivalenti). Le sequenze proteiche dedotte dai cDNA sono state analizzate in dettaglio. La successiva analisi di Northern blot ha evidenziato che i livelli di espressione di Cp e Tf sono maggiori negli icefish che nei pesci a sangue rosso, mentre quella di Ft è paragonabile, anche se vi sono differenze nella tessuto-specificità. Infine, negli icefish non è stata individuata espressione per il DMT. Sono stati prelevati durante la XXI spedizione antartica del PNRA campioni biologici (siero, bile e tessuti) da sette specie di teleostei antartici. Sono stati estratti acidi nucleici e sono stati sequenziati i geni codificanti la catena pesante della forma di membrana delle immunoglobuline. In base a questi dati sono stati costruiti alberi filogenetici. Inoltre è stato identificato il quarto isotipo della catena leggera delle immunoglobuline di T. bernacchii. E' stato infine studiato il polimorfismo allelico dei geni della catena pesante di Trematomus bernacchii. Nell'ambito dello studio dei meccanismi molecolari responsabili della digestione del cibo in organismi che vivono a basse temperature, sono state espresse in E. coli due isoforme di pepsina precedentemente isolate dalla mucosa gastrica dell'osteitto antartico T. bernacchii. Le due aspartico proteasi sono state purificate e le loro proprietà biochimiche sono state confrontate con la pepsina di una specie mesofila. Inoltre, è stato ottenuto lo spettro di massa in ionizzazione negativa della forma attiva (pepsina) ed inattiva (pepsinogeno) dei due isoenzimi antartici. Per meglio comprendere il ruolo biologico svolto dalle metallotioneine (MT) è stato intrapreso uno studio comparativo sulle MT dei nototeinoidei antartici. I risultati ottenuti suggeriscono che le metallotioneine appartenenti a questo gruppo di pesci presentano caratteristiche diverse da quelle delle metallotioneine di mammiferi sia dal punto di vista funzionale e strutturale che da quello evolutivo. Proseguita l'indagine sulle lipasi del batterio Psychrobacter TAD1. Inoltre, un'attività esterasica è stata espressa, purificata e caratterizzata dal batterio antartico Pseudoalteromonas haloplanktis TAC125. Caratteristiche di questa proteina sono il motivo centrale _/_ idrolasico nella struttura tridimensionale, la sequenza Gly-Xaa-Ser-Xaa-Gly, e la "triade catalitica" Ser-Asp-His. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Università: Dip. di Biologia Evolutiva e dello Sviluppo, Università Federico II, Napoli Dip. di Patologia e Sanità Animale, Università Federico II, Napoli Dip. di Chimica, Università Federico II, Napoli ICRM-CNR e Università Cattolica, Roma DIBISAA e Dip. di Biologia Strutturale, Università di Genova Centro di Biotecnologie Avanzate, Università di Genova Sez. di Anatomia Comparata, Dip. di Biologia, Università di Ferrara Dept. of Biology, Northeastern University, Boston, USA Dept. of Biological Science, Florida State University, USA The Barnett Institute, Northeastern University, Boston, USA


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2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

EPR italiane: Staz Zoologica, Napoli




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0 0 0 0 0 0 0 0 Basi molecolari degli adattamenti evolutivi negli organismi polari

Commessa: Processi evolutivi in ambienti estremi - polari Progetto: Cambiamenti globali Dipartimento: Terra e Ambiente Responsabile: COCCA ENNIO

Risultati conseguiti Nell'ambito dello studio dell'adattamento evolutivo dei pesci polari è stata completata l'analisi strutturale e funzionale delle emoglobine di tre differenti teleostei artici. Sono state risolte le strutture cristallografiche a diversi pH delle forme deossi di due emoglobine, una isolata da Trematomous bernacchi (HbTb) che presenta un forte effetto Root, e della componente catodica del T. newnesi (HbCTn) in cui questo effetto è moderato. E' stato intrapreso anche lo studio di emoglobine isolate da Nototenioidei non-Antartici (famiglia Pseudaphritidae e Bovichtidae), con particolare attenzione alla filogenesi molecolare. Per estendere le conoscenze tra strategie adattative e basse temperature, si sta affrontando lo studio strutturale e funzionale del sistema di trasporto dell'ossigeno di teleostei Antartici, sub-Antartici, Artici e temperati mediante analisi cristallografica, "UV and Visible Resonance Raman Spectroscopy", cinetiche di legame con ossigeno e ossido di carbonio. I risultati raggiunti sono molto promettenti anche alla luce della possibilita' di analizzare con queste tecniche le interface ±1<=2 di emoglobine isolate da specie che vivono a diverse latitudini. Infine è iniziata la caratterizzazione strutturale e funzionale di emoglobine e flavoemoglobine da batteri antartici. Allo scopo di individuare le basi molecolari degli effetti Bohr e Root, stiamo studiando il sistema costituito dalle Hb principali di T. bernacchii e T. newnesi, che mostrano un comportamento funzionale molto differente anche se presentano piccole differenze nella loro struttura primaria. L'Hb1 ricombinante di T. newnesi è stata espressa in E. coli utilizzando vari sistemi, ma l'Hb ricombinante presenta ancora una scarsa solubilità, accumulandosi nei corpi d'inclusione delle cellule batteriche. In contemporanea abbiamo espresso in E. coli la Hb "Potomac", che è un mutante naturale dell'HbA umana molto interessante per lo studio dell'effetto Root, in quanto ha una sostituzione tipica delle Hb dei pesci che presentano tale effetto. E' stata studiata nei Nototenioidei l'espressione tessuto-specifica di proteine del metabolismo del ferro. Usando la tecnica della RT-PCR sono stati isolati i cDNA della ceruloplasmina (Cp), della transferrina (Tf), della ferritina (Ft) e del DMT1 (proteina di trasporto dei metalli bivalenti). Le sequenze proteiche dedotte dai cDNA sono state analizzate in dettaglio. La successiva analisi di

Northern blot ha evidenziato che i livelli di espressione di Cp e Tf sono maggiori negli icefish che nei pesci a sangue rosso, mentre quella di Ft è paragonabile, anche se vi sono differenze nella tessuto-specificità. Infine, negli icefish non è stata individuata espressione per il DMT. Sono stati prelevati durante la XXI spedizione antartica del PNRA campioni biologici (siero, bile e tessuti) da sette specie di teleostei antartici. Sono stati estratti acidi nucleici e sono stati sequenziati i geni codificanti la catena pesante della forma di membrana delle immunoglobuline. In base a questi dati sono stati costruiti alberi filogenetici. Inoltre è stato identificato il quarto isotipo della catena leggera delle immunoglobuline di T. bernacchii. E' stato infine studiato il polimorfismo allelico dei geni della catena pesante di Trematomus bernacchii. Nell'ambito dello studio dei meccanismi molecolari responsabili della digestione del cibo in organismi che vivono a basse temperature, sono state espresse in E. coli due isoforme di pepsina precedentemente isolate dalla mucosa gastrica dell'osteitto antartico T. bernacchii. Le due aspartico proteasi sono state purificate e le loro proprietà biochimiche sono state confrontate con la pepsina di una specie mesofila. Inoltre, è stato ottenuto lo spettro di massa in ionizzazione negativa della forma attiva (pepsina) ed inattiva (pepsinogeno) dei due isoenzimi antartici. Per meglio comprendere il ruolo biologico svolto dalle metallotioneine (MT) è stato intrapreso uno studio comparativo sulle MT dei nototeinoidei antartici. I risultati ottenuti suggeriscono che le metallotioneine appartenenti a questo gruppo di pesci presentano caratteristiche diverse da quelle delle metallotioneine di mammiferi sia dal punto di vista funzionale e strutturale che da quello evolutivo. Proseguita l'indagine sulle lipasi del batterio Psychrobacter TAD1. Inoltre, un'attività esterasica è stata espressa, purificata e caratterizzata dal batterio antartico Pseudoalteromonas haloplanktis TAC125. Caratteristiche di questa proteina sono il motivo centrale _/_ idrolasico nella struttura tridimensionale, la sequenza Gly-Xaa-Ser-Xaa-Gly, e la "triade catalitica" Ser-Asp-His. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni




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editoriali

2006 0 12 0 0 2 0 0 0 15 0

Attività RSTL Formulazione di un recettore linfocitario T ricombinante adatto per terapia genica

Responsabile: DE BERARDINIS PIERGIUSEPPE Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Valutazione degli effetti biologici indotti dalle radiazioni delle frequenze in uso per la telefonia cellulare mediante analisi proteomi

Responsabile: LA CARA FRANCESCO Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)



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2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0


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2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Studio della funzione del gene bloodthirsty nel differenziamento e nella regolazione dell'eritropoiesi

Responsabile: VERDE VINCENZA Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali risorse strumentali utilizzate Elenco pubblicazioni dell’Istituto

Brevetti

1 Bes C., Briant-Longuet L., Cerutti M., Chardes T., De Vauchelle G., De Vaux C., De Berardinis P., Granier C. - CDR-H1-derived peptide CB11, pharmaceutical compositions made therefrom and methods of treating disorders in mammals.

2 Febbraio F., Nucci R., Rossi M., Manco G. - Impiego di esterase termostabili per la rivelazione di inibitori organofosfati e carbammati.

3 D’Auria S., Rossi M., Bazzicalupo P., de Champdoré M. - Nuovo metodo immunologico per la determinazione della patulina negli alimenti.

4 D’Auria Sabato, Rossi Mauro, Rossi Mosè. - Nuovo metodo immunologico per la rilevazione di glutine negli alimenti.

Articoli ISI

1 Catara G., Fiume I., Iuliano F., Maria G., Ruggiero G., Palmieri G., Capasso A., Rossi M. - A new kumamolisin-like protease from Alicyclobacillus acidocaldarius: an enzyme active under extreme acidic conditions. - BIOCATALYSIS AND BIOTRANSFORMATION, Vol. 24, Pagg. 358-370

2 D'Ambrosio K., Pedone E., Langella E., De Simone G., Rossi M., Pedone C., Bartolucci S. - A novel member of the protein disulfide oxidoreductase family from Aeropyrum pernix K1: structure, function and electrostatics. - JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, Vol. 362, Pagg. 743-752

3 Di Salle A., D’Errico G., La Cara F., Cannio R., Rossi M. - A novel thermostable sulfite oxidase from Thermus thermophilus: characterization of the enzyme, gene cloning and expression in Escherichia coli. - EXTREMOPHILES, Vol. 10, Pagg. 587-598

4 Aucelli T., Contursi P., Girfoglio M., Rossi M., Cannio R. - A spreadable, non-integrative and high copy number shuttle vector for Sulfolobus solfataricus based on the genetic element pSSVx from Sulfolobus islandicus. - NUCLEIC ACIDS RESEARCH, Vol. 34, Pagg. e114-

5 Mandrich L., Manco G., Rossi M., Floris E., Jansen-van den Bosch T., Smit G., Wouters J.A. - Alicyclobacillus acidocaldarius thermophilic esterase EST2’s activity in milk and cheese models. - APPLIED AND ENVIRONMENTAL MICROBIOLOGY, Vol. 72, Pagg. 3191-3197

6 Poli A., Esposito E., Lama L., Orlando P., Nicolaus G., de Appolonia F., Gambacorta A., Nicolaus B. - Anoxybacillus amylolyticus sp. nov., a thermophilic amylase producing bacterium isolated from Mount Rittmann (Antarctica). - SYSTEMATIC AND APPLIED MICROBIOLOGY, Vol. 29, Pagg. 300-307

7 D'Auria S., Ausili A., Varriale A., Scognamiglio V., Staiano M., Bertoli E., Rossi M., Tanfani F. - Binding of glucose to the D-galactose/D-glucose-binding protein from Escherichia coli restores the native protein secondary structure and the thermostability that are lost upon calcium depletion. - JOURNAL OF BIOCHEMISTRY, Vol. 139, Pagg. 213-221

8 De Felice M., Esposito L., Rossi M., Pisani F.M. - Biochemical characterization of two Cdc6/ORC1-like proteins from the crenarchaeon Sulfolobus solfataricus. - EXTREMOPHILES, Vol. 10, Pagg. 61-70

9 Trinchella F., Riggio M., Filosa S., Volpe M.G., Parisi E., Scudiero R. - Cadmium distribution and metallothionein expression in lizard tissues following acute and chronic cadmium intoxication. - COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY C-TOXICOLOGY & PHARMACOLOGY, Vol. 144, Pagg. 272-278

10 Di Lauro B., Rossi M., Moracci M. - Characterization of a beta-glycosidase from the thermoacidophilic bacterium Alicyclobacillus acidocaldarius. - EXTREMOPHILES, Vol. 10, Pagg. 301-310

11 Pedone E., Limauro D., D’Alterio R., Rossi M., Bartolucci S. - Characterization of a multifunctional protein disulfide oxidoreductase fron Sulfolobus solfataricus. - FEBS JOURNAL, Vol. 273, Pagg. 5407-5420

12 Contursi P., Jensen S., Aucelli T., Rossi M., Bartolucci S., She Q. - Characterization of the Sulfolobus host-SSV2 virus interaction. - EXTREMOPHILES, Vol. 10, Pagg. 615-627

13 Cutignano A., d'Ippolito G., Romano G., Lamari N., Cimino G., Febbraio F., Nucci R., Fontana A. - Chloroplastic glycolipids fuel aldehyde biosynthesis in the marine diatom Thalassiosira rotula. - CHEMBIOCHEM, Vol. 7, Pagg. 450-456

14 Herman P., Staiano M., Marabotti A., Varriale A., Scire A., Tanfani F., Vecer J., Rossi M., D'Auria S. - D-Trehalose/D-maltose-binding protein from the hyperthermophilic archaeon Thermococcus litoralis: the binding of trehalose and maltose results in different protein conformational states. - PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, Vol. 63, Pagg. 754-767

15 Giordano D., Grassi L., Parisi E., Bargelloni L., di Prisco G., Verde C. - Embryonic beta-globin in the non-Antarctic notothenioid fish Cottoperca gobio (Bovichtidae). - POLAR BIOLOGY, Vol. 30, Pagg. 75-82

16 Hartman I., Raia C.A., Zauhar R.J. - Evidence for a strong selenium-aromatic interaction derived from crystallographic data and Ab initio quantum chemical calculations. - BIOPOLYMERS, Vol. 83, Pagg. 595-613

17 Borrelli L., De Stasio R., Filosa S., Parisi E., Riggio M., Scudiero R., Trinchella F. - Evolutionary fate of duplicate genes encoding aspartic proteinases. Nothepsin case study. - GENE, Vol. 368, Pagg. 101-109

18 Santillo S., Orlando P., De Petrocellis L., Cristino L., Guglielmotti V., Musio C. - Evolving visual pigments: Hints from the opsin-based proteins in a phylogenetically old “eyeless” invertebrate. - BIOSYSTEMS, Vol. 86, Pagg. 3-17

19 D'Argenio G., Calvani M., Casamassimi A., Petillo O., Margarucci S., Rienzo M., Peluso I., Calvani R., Ciccodicola A., Caporaso N., Peluso G. - Experimental colitis: decreased Octn2 and Atb0+ expression in rat colonocytes induces carnitine depletion that is reversible by carnitine-loaded liposomes. - FASEB JOURNAL, Vol. 20, Pagg. 2544-2546

20 Straganz G.D., Egger S., Aquino G., D'Auria S., Nidetzky B. - Exploring the cupin-type metal-coordinating signature of acetylacetone dioxygenase Dke1 with site-directed mutagenesis: catalytic reaction profile and Fe2+ binding stability of Glu-69->Gln mutant. - JOURNAL OF MOLECULAR CATALYSIS B-ENZYMATIC, Vol. 39, Pagg. 171-178

21 Poli A., Romano I., Caliendo G., Nicolaus G., Orlando P., de Falco A., Lama L., Gambacorta A., Nicolaus B. - Geobacillus toebii subsp. decanicus subsp. nov., a hydrocarbon-degrading, heavy metal resistant bacterium from hot compost. - JOURNAL OF GENERAL AND APPLIED MICROBIOLOGY, Vol. 52, Pagg. 223-234

22 Staiano M., Scognamiglio V., Mamone G., Rossi M., Parracino A., Rossi M., D’Auria S. - Glutamine-binding protein from Escherichia Coli specifically binds a wheat Gliadin peptide. 2. Resonance energy transfer studies suggest a new sensing approach for an easy detection of wheat Gliadin. - JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH, Vol. 5, Pagg. 2083-2086

23 De Stefano L., Rossi M., Staiano M., Mamone G., Parracino A., Rotiroti L., Rendina I., Rossi M., D'Auria S. - Glutamine-binding protein from Escherichia coli specifically binds a wheat gliadin peptide allowing the design of a new porous silicon-based optical biosensor. - JOURNAL OF PROTEOME RESEARCH, Vol. 5, Pagg. 1241-1245

24 Mazzarella L., Vergara A., Vitagliano L., Merlino A., Bonomi G., Scala S., Verde C., di Prisco G. - High resolution crystal structure of deoxy hemoglobin from Trematomus bernacchii at different pH values: the role of histidine residues in modulating the strength of the root effect. - PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, Vol. 65, Pagg. 490-498

25 D’Errico G., Di Salle A., La Cara F., Rossi M., Cannio R. - Identification and characterization of a novel bacterial sulfite oxidase with no heme binding domain from Deinococcus radiodurans. - JOURNAL OF BACTERIOLOGY, Vol. 188, Pagg. 694-701

26 Palmieri G., Casbarra A., Fiume I., Catara G., Capasso A., Marino G., Onesti S., Rossi M. - Identification of the first archaeal oligopeptide-binding protein from the hyperthermophile Aeropyrum pernix. - EXTREMOPHILES, Vol. 10, Pagg. 393-402

27 Morana A., Mangione A., Maurelli L., Fiume I., Paris O., Cannio R., Rossi M. - Immobilization and characterization of a thermostable beta-xylosidase to generate a reusable biocatalyst. - ENZYME AND MICROBIAL TECHNOLOGY, Vol. 39, Pagg. 1205-1213

28 Pedone E., D’Ambrosio K., De Simone G., Rossi M., Pedone C., Bartolucci S. - Insights on a new PDI-like family: structural and functional analysis of a protein disulfide oxidoreductase from the bacterium Aquifex aeolicus. - JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, Vol. 356, Pagg. 155-164

29 Cobucci-Ponzano B., Rossi M., Moracci M. - Interrupted genes in extremophilic Archaea: mechanisms of gene expression in early organisms. - ORIGINS OF LIFE AND EVOLUTION OF THE BIOSPHERE, Vol. 36, Pagg. 487-492

30 Lo Giudice A., Michaud L., de Pascale D., De Domenico M., di Prisco G., Fani R., Bruni V. - Lipolytic activity of Antarctic cold-adapted marine bacteria (Terra Nova Bay, Ross Sea) - JOURNAL OF APPLIED MICROBIOLOGY, Vol. 101, Pagg. 1039-1048

31 Miccheli A., Tomassini A., Puccetti C., Valerio M., Peluso G., Tuccillo F., Calvani M., Manetti C., Conti F. - Metabolic profiling by 13C-NMR spectroscopy: [1,2-13C2] glucose reveals a heterogeneous metabolism in human leukemia T cells. - BIOCHIMIE, Vol. 88, Pagg. 437-448

32 Capasso C., Carginale V., Riggio M., Scudiero R., Temussi P.A., Trinchella F.,Parisi E. - Metal detoxification and homeostasis in Antarctic Notothenioids. A comparative survey on evolution, expression and functional properties of fish and mammal Metallothioneins. - REVIEWS IN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND BIO-TECHNOLOGY, Vol. 5, Pagg. 253-267

33 Mazzarella L., Bonomi G., Lubrano M., Merlino A., Riccio A., Vergara A., Vitagliano L., Verde C., di Prisco G. - Minimal structural requirements for Root effect: crystal structure of the cathodic hemoglobin isolated from the Antarctic fish Trematomus newnesi. - PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, Vol. 62, Pagg. 316-321

34 Verde C., Giordano D., di Prisco G. - Molecular evolution of haemoglobins of polar fishes. - REVIEWS IN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND BIO-TECHNOLOGY, Vol. 5, Pagg. 297-308

35 D'Auria S., de Champdorè M., Aurilia V., Parracino A., Staiano M., Vitale A., Rossi M., Rea I., Rotiroti L., Rossi A.M., Borini S., Rendina I., De Stefano L. - Nanostructured silicon-based biosensors for the selective identification of analytes of social interest. - JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER, Vol. 18, Pagg. S2019-S2028

36 De Stefano L., Rotiroti L., Rendina I., Moretti L., Scognamiglio V., Rossi M., D'Auria S. - Porous silicon-based optical microsensor for the detection of L-glutamine. - BIOSENSORS & BIOELECTRONICS, Vol. 21, Pagg. 1664-1667

37 Di Prisco G., Verde C. - Predicting the impacts of climate change on the evolutionary adaptations of polar fish. - REVIEWS IN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND BIO-TECHNOLOGY, Vol. 5, Pagg. 309-321

38 Perugino G., Falcicchio P., Corsaro M.M., Matsui I., Parrilli M., Rossi M., Moracci M. - Preparation of a glycosynthase from the beta-glycosidase of the Archaeon Pyrococcus horikoshii. - BIOCATALYSIS AND BIOTRANSFORMATION, Vol. 24, Pagg. 23-29

39 Marabotti A., Ausili A., Staiano M., Sciré A., Tanfani F., parracino., varriale., Rossi M., D’Auria S. - Pressure affects the structure and the dynamics of the D-galactose/D-glucose-binding protein from Escherichia coli by perturbing the C-terminal domain of the protein. - BIOCHEMISTRY, Vol. 45, Pagg. 11885-11894

40 Marabotti A., Herman P., Staiano M., Varriale A., de Champdorè M., Rossi M., Gryczynski Z., D'Auria S. - Pressure effect on the stability and the conformational dynamics of the D-Galactose/D-Glucose-binding protein from Escherichia coli. - PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, Vol. 62, Pagg. 193-201

41 Matias I., Gonthier M.P., Orlando P., Martiadis V., De Petrocellis L., Cervino C., Petrosino S., Hoareau L., Festy F., Pasquali R., Roche R., Maj M., Pagotto U., Monteleone P., Di Marzo V. - Regulation, function, and dysregulation of endocannabinoids in models of adipose and beta-pancreatic cells and in obesity and hyperglycemia. - JOURNAL OF CLINICAL ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, Vol. 91, Pagg. 3171-3180

42 De Stefano L., Rea I., Rendina I., Rotiroti L., Rossi M., D’Auria S. - Resonant cavity enhanced optical microsensor for molecular interactions based on porous silicon. - PHYSICA STATUS SOLIDS, Vol. 203, Pagg. 886-891

43 Mandrich L., Pezzullo M., Rossi M., Manco G. - SSoN-delta and SsoN-delta-long: two thermostable esterases from the same ORF in the archaeon Sulfolobus solfataricus? - ARCHAEA-AN INTERNATIONAL MICROBIOLOGICAL JOURNAL, Vol. 2, Pagg. 109-115

44 Valenti A., Napoli A., Ferrara M.C., Nadal M., Rossi M., Ciaramella M. - Selective degradation of reverse gyrase and DNA fragmentation induced by alkylating agent in the archaeon Sulfolobus solfataricus. - NUCLEIC ACIDS RESEARCH, Vol. 34, Pagg. 2098-2108

45 Ausili A., Cobucci-Ponzano B., Di Lauro B., D’Avino R., Scire A ., Rossi M., Tanfani F., Moracci M. - Structural basis of the destabilization produced by an amino-terminal tag in the beta-glycosidase from the hyperthermophilic archeon Sulfolobus solfataricus. - BIOCHIMIE, Vol. 88, Pagg. 807-817

46 Gloster T.M., Roberts S., Perugino G., Rossi M., Moracci M., Panday N., Terinek M., Vasella A., Davies G.J. - Structural, kinetic, and thermodynamic analysis of Glucoimidazole-derived glycosidase inhibitors. - BIOCHEMISTRY, Vol. 45, Pagg. 11879-11884

47 Mannini R., Rivieccio V., D'Auria S., Tanfani F., Ausili A., Facchiano A., Pedone C., Grimaldi G. - Structure/function of KRAB repression domains: structural properties of KRAB modules inferred from hydrodynamic, spectroscopic and FTIR analyses. - PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, Vol. 62, Pagg. 604-616

48 Del Vecchio P., Graziano G., Barone G., Mandrich L., Rossi M., Manco G. - Temperature-induced denaturation of Aes acetyl-esterase from Escherichia coli. - THERMOCHIMICA ACTA, Vol. 441, Pagg. 144-149

49 Verde C., Parisi E., di Prisco G. - The evolution of thermal adaptation in polar fish. - GENE, Vol. 385, Pagg. 137-145

50 Cobucci-Ponzano B., Conte F., Benelli D., Londei P., Flagiello A., Monti M., Pucci P., Rossi M., Moracci M. - The gene of an archaeal alpha-L-fucosidase is expressed by translational frameshifting. - NUCLEIC ACIDS RESEARCH, Vol. 34, Pagg. 4258-4268

51 Afriat L., Roodveldt C., Manco G., Tawfik D.S. - The latent promiscuity of newly identified microbial Lactonases is linked to a recently diverged phosphotriesterase. - BIOCHEMISTRY, Vol. 45, Pagg. 13677-13686

52 D'Auria S., Staiano M., Varriale A., Scognamiglio V., Rossi M., Parracino A., Campopiano S., Cennamo N., Zeni L. - The odorant-binding protein from Canis familiaris: purification, characterization and new perspectives in biohazard assessment. - PROTEIN AND PEPTIDE LETTERS, Vol. 13, Pagg. 349-352

53 Verde C., Balestrieri M., de Pascale D., Pagnozzi D., Lecointre G., di Prisco G. - The oxygen-transport system in three species of the Boreal fish family Gadidae. Molecular phylogeny of hemoglobin. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 22073-22084

54 De Champdoré M., Staiano M., Aurilia V., Stepanenko O.V., Parracino A., Rossi M., D’Auria S. - Thermostable proteins as probe for the design of advanced fluorescence biosensors. - REVIEWS IN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND BIO-TECHNOLOGY, Vol. 5, Pagg. 233-242

55 Verde C., Parisi E., di Prisco G. - Tracking adaptive evolution in the structure, function and molecular phylogeny of haemoglobin in non-Antarctic notothenioid fish species. - DEEP-SEA RESEARCH PART II-TOPICAL STUDIES IN OCEANOGRAPHY, Vol. 53, Pagg. 1105-1114

56 Ben Ali Y., Chahinian H., Petry S., Muller G., Lebrun R., Verger R., Carrière F., Mandrich L., Rossi M., Manco G., Sarda L., Abousalham A. - Use of an inhibitor to identify members of the hormone-sensitive lipase family. - BIOCHEMISTRY, Vol. 45, Pagg. 14183-14191

57 Asami Y., Murakami M., Pisani F.M., Hayata I., Nohmi T. - Visualization of the interaction between archaeal DNA polymerase and uracil-containing DNA by atomic force microscopy. - GENES TO CELLS, Vol. 11, Pagg. 3-11

58 Prato S., Cannio R., Klenk H.P., Contursi P., Rossi M., Bartolucci S. - pIT3, a cryptic plasmid isolated from the hyperthermophilic crenarchaeon Sulfolobus solfataricus IT3. - PLASMID, Vol. 56, Pagg. 35-45

Articoli non ISI

1 Buccheri M., Carratore V., Camardella L., Tamburrini M., Ciardiello M.A. - Valutazione della biodiversità in alcuni fruttiferi mediterranei mediante analisi del proteoma. - Italus Hortus , Vol. 13, Pagg. 190-193

Libri

1 di Prisco G., Verde C. - Fishes: Overview. - Encyclopedia of the Antarctic (Routledge publisher), Taylor & Francis Books, INC., New York

2 Verde C., di Prisco G. - The adaptive evolution of polar fishes: structure, function and molecular phylogeny of hemoglobin. - Memoirs of National Institute of Polar Research, , Tokyo

Principali risorse strumentali dell’Istituto

Considerazioni generali ed elementi di autovalutazione

Considerazioni generali Elementi di autovalutazione Nel 2006 l'attività dell'Istituto è proseguita ad alti livelli producendo ottimi risultati. La maggior parte dei progetti di ricerca riguarda lo studio di proteine ed enzimi e l'adattamento alle temperature estreme e allo stress, campi in cui l'Istituto è da tempo impegnato ed ha raggiunto un'ottima reputazione a livello internazionale. Nell'ambito dello studio di proteine ed enzimi, sono proseguiti gli studi sulla struttura, funzione e regolazione di varie classi di queste macromolecole, soprattutto da organismi termofili, mediante caratterizzazione enzimatica e biofisica, alterazione mirata di residui aminoacidici e comparazione strutturale di modelli molecolari e di proteine a struttura 3D nota. Le conoscenze acquisite permettono di sfruttarne le proprietà in vari campi applicativi, dalle biotecnologie agroalimentari e farmaceutiche alle nanotecnologie, allo sviluppo di nuovi vaccini. Queste le principali classi di enzimi e proteine studiate: Enzimi termofili coinvolti nel metabolismo dei carboidrati (±-fucosidasi, ±-mannosidasi, ²-mannanasi, ²-galattosidasi, ±-arabinosidasi, xilanasi), utilizzabili per le sintesi chemo-enzimatiche e le biotrasformazioni. Per spettrometria IR e modellistica molecolare e' stato dimostrato che tre ²-glicosidasi termofile sono stabilizzate da ponti salini. Cristalli della ²-glicosidasi da S. solfataricus hanno permesso di caratterizzare il binding di un inibitore glucoimidazolico. E' stata clonata e caratterizzata una nuova ²-glicosidasi, ed e' stata immobilizzata una ²-xilosidasi termofile. E' stata prodotta, mediante ingegneria proteica, una ²-glicosintasi termofila Esterasi: E' stata conclusa la caratterizzazione 3D e cinetica della esterasi termostabile EST2 e completato un lavoro sul suo utilizzo in sistemi modello per la maturazione dei formaggi e la rivelazione di pesticidi (oggetto di un brevetto). E' stata scoperta un'attività lattonasica nella fosfotriesterasi (PTE) di S. solfataricus SsoPox, con definizione di un nuovo gruppo di enzimi (fosfotriesterasi-like lattonasi). La SsoPox è stata cristallizzata in presenza di un inibitore, ne è stata risolta la struttura 3D e ne continua l'evoluzione molecolare. E' in corso la caratterizzazione di PTE da S. acidocaldarius e da Rhizobium loti. E' stata risolta la struttura 3D di una paraoxonasi termostabile. Si è concluso lo studio delle interazioni proteina-proteina e della stabilità termica di Aes da E. coli. Alcool deidrogenasi: sono stati espressi in forma ricombinante e caratterizzati i mutanti Trp95Leu e Trp95Leu/Asn249Tyr dell'ADH di S. solfataricus. Sono stati ottenuti cristalli del doppio mutante idonei alla raccolta dei dati ai raggi X. Sono state studiate due solfito ossidasi, due nuove proteasi, una oligopeptide binding protein, un inibitore termostabile delle proteasi. Si è proceduto allo screening di nuovi enzimi di interesse industriale, per la produzione di antibiotici e di composti chirali. In collaborazione con industrie sono state messe a punto tecnologie enzimatiche per il recupero e riutilizzazione di materiali di scarto. E' in corso uno screening di microrganismi termofili per la produzione di enzimi degradativi di interesse agro-alimentare. E' in corso l'analisi della sequenza di amminoacidi della pectina metilesterasi (PME) da kiwi e il modellamento dell'interazione con il suo inibitore (PMEI), l'analisi per CD e fluorimetria e lo studio

dei ponti disolfuro del PMEI. Si analizzeranno gli effetti sulla morfologia e resistenza ai patogeni in piante di Arabidopsis esprimenti PMEI. Nell'ambito dello studio dell'adattamento dei processi cellulari alle alte temperature, è stata analizzata la interazione fisica e funzionale tra le DNA polimerasi B1 e Y1 di S. solfataricus. E' stata analizzata la organizzazione modulare della DNA elicasi di tipo MCM di S. solfataricus. E' stato messo a punto un sistema per la produzione in forma ricombinante solubile del complesso etero-tetramerico GINS umano e protocolli per la sua purificazione ad omogeneità. Sono stati analizzati gli effetti di agenti alchilanti sulla stabilità del genoma, sulle DNA topoisomerasi e su componenti della cromatina in S. solfataricus. E' stato dimostrato che il trattamento con agenti alchilanti induce la degradazione selettiva della DNA girasi inversa e frammentazione del DNA genomico. Sono state determinate le cinetiche di riparazione in vivo dei danni indotti dagli UV sulle due eliche di tre geni a differente regolazione di S. solfataricus. E' stato espresso e caratterizzato lo chaperone prefoldina di S. solfataricus e ne e' stata studiata la regolazione da vari tipi di stress. E' stato identificato per la prima volta in archaea il meccanismo di regolazione traduzionale programmed -1 frameshifting nel gene per una ±-L-fucosidasi di S. solfataricus. Si sta procedendo nello studio in vivo di questo meccanismo di regolazione e si stanno analizzando altri geni interrotti in archaea. Sono stati caratterizzati gli elementi genetici pIT3, SSV2 e pSSVx di Sulfolobus. Sono stati costruiti vettori shuttle capaci di propagarsi sia in E. coli che S. solfataricus per fusione del pSSVx archaeale con un vettore batterico. Nel campo dello studio della risposta allo stress, è stata purificata e parzialmente caratterizzata una galattolipasi dalla diatomea marina T. rotula; sono stati messi a punto specifici saggi con identificazione mediante GC-MS. Mediante differential display sono stati isolati, clonati e sequenziati in piante di agrumi 23 geni la cui espressione è apparentemente modulata dall'infezione con viroide e sono stati studiati gli effetti del fitoplasma responsabile della moria del pero sull'espressione genica. Mediante RT-PCR sono stati valutati i livelli di espressione di geni del sistema endocannabinoide nel dismetabolismo glicemico. E' proseguito lo studio proteomico in differenti condizioni di crescita e in seguito a stress di S. solfataricus (nickel solfato, paraoxon e xilano), evidenziando differenze nei pattern proteici prodotti. Alcune delle proteine sono state identificate. Nel campo dello studio della risposta immune e della formulazione di nuovi vaccini, sono stati costruiti nuovi vettori batteriofagici in grado di veicolare antigeni alle cellule dendritiche tramite l'espressione (nelle proteina minore pIII del capside batteriofagico) del frammento Fv di un anticorpo monoclonale che lega specifici recettori di membrana. Sono stati costruiti complessi E2 esprimenti antigeni di HIV.1 ed è stata verificata la struttura icosaedrica di tali complessi. Sono stati inoltre ingegnerizzati nuovi vettori batteriofagici contenenti cassette geniche per l'espressione di geni d'interesse in eucarioti e per il controllo della trascrizione di specifici geni. La VBC Genomics GmbH, Vienna, Austria, ha manifestato interesse nell'acquisizione di tali molecole per saggiarne la possibilità d'inserimento in nuovi kit per effettuare diagnosi allergene-specifiche. E' stata presentata una domanda di brevetto U.S.A. (N. 10/322, 142). Studi proteomici del frutto del kiwi nel processo di maturazione hanno portato all'isolamento di alcune proteine potenzialmente responsabili di allergie alimentari. Nel campo delle nanotecnologie, è in corso lo sviluppo di avanzati biochip e nanosensori da utilizzare in campo agro-alimentare e medico, per la determinazione di patulina, aflatossine, transglutaminasi, cadmio, e il miglioramento dei biosensori realizzati nel biennio 2005-2006 per la determinazione di glucosio, trealosio, glutamina, gliadina, solfito, OGM, in matrici semplici e complesse. Sono state sviluppate nuove metodologie per la determinazione della tossina patulina e del glutine. E' stata sviluppata una metodologia per la realizzazione di innovativi nano-biochip basati sull'uso di silicio poroso per la determinazione del glucosio. E' stata caratterizzata ed utilizzata come sonda per la realizzazione di un nuovo bio-chip una proteina che lega il trealosio. Per spettroscopia di fluorescenza dinamica e' stato dimostrato che il dominio C-terminale della glucose-binding protein da E. coli e' sensibile alla pressione ed e' stabilizzato da glucosio. Un mutante sito-diretto è stato prodotto e caratterizzato mediante CD e FRET. Per quanto riguarda lo studio dell'adattamento alle basse temperature, è stata completata l'analisi

delle Hb di tre pesci artici e di Nototenioidei non-antartici. Lo studio è proceduto mediante analisi cristallografica, spettroscopia UV-visibile e Raman, cinetiche di legame con O2 e CO. E' iniziata la caratterizzazione di Hb e flavoemoglobine da batteri antartici. L'Hb1 ricombinante di T. newnesi è stata espressa in E. coli, così come la Hb Potomac, un mutante naturale dell'HbA con una sostituzione interessante per lo studio dell'effetto Root. E' stata studiata l'espressione tessuto-specifica di proteine del metabolismo del ferro (ceruloplasmina, transferrina, ferritina e DMT1) in pesci antartici. Sono stati sequenziati i geni della catena pesante della forma di membrana delle Ig di teleostei antartici, identificato il quarto isotipo della catena leggera delle Ig del pesce antartico T. bernacchii e studiato il polimorfismo allelico dei geni della catena pesante. E' stata completata la caratterizzazione di metallotioneine e di due isoforme di pepsina isolate dalla mucosa gastrica di T. bernacchii. Le due aspartico proteasi, espresse in E. coli, sono state caratterizzate e confrontate con la pepsina di una specie mesofila. E' stata caratterizzata la specificità di taglio per spettrometria di massa. E' proseguita l'indagine sulle lipasi del batterio Psychrobacter TAD1. Sono stati pubblicati 58 articoli su riviste internazionali peer-reviewed, e sono state depositate 4 domande di brevetti. Proposta di interventi organizzativi Dopo il trasferimento al Polo Bioteconologico di Via P. Castellino, l'Istituto ha raggiunto un assetto logistico ed organizzativo funzionale. Mancano invece, a tutt'oggi, servizi generali di Area di primaria importanza, quali la mensa ed un parcheggio sufficiente per tutti i dipendenti. Preoccupante è inoltre la situazione del personale tecnico-amministrativo dell'IBP, poichè diversi responsabili di servizi essenziali per l'Istituto hanno già maturato o stanno per maturare il diritto alla pensione, e potrebbero lasciare il servizio nel giro di pochi mesi.

ISTITUTO DI BIOLOGIA E PATOLOGIA MOLECOLARI Direttore: Prof.ssa Emilia Chiancone Sede principale: Piazzale Aldo Moro, 5 - 00185 Roma (RM) Articolazione territoriale: ACIDI NUCLEICI - ex CS Acidi Nucleici, ex C.S. Biologia Molecolare,

PATOLOGIA MOLECOLARE - parte ex-Istituto Tecnologie Biomediche, GENETICA (ex CS Genetica Evoluzionistica)

Sito web dell'Istituto: www.ibpm.cnr.it Dipartimento di prevista afferenza Scienze della Vita Missione

Incrementare la conoscenza delle basi strutturali della funzione di proteine e acidi nucleici, con particolare riguardo alla regolazione dell'espressione genica di attività enzimatiche, di proteine respiratorie e di molecole della risposta immunitaria in organismi animali e vegetali. Studiare i meccanismi di controllo della mitosi, del ciclo e differenziamento cellulare. Attività di ricerca (2006) Commesse

• Regolazione dell'espressione genica • Biologia strutturale e bioinformatica: struttura-funzione, dinamica e riconoscimento in proteine • Struttura e funzione di Acidi nucleici e Cromatina. Epigenetica • Controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare • Meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi Moduli

• Regolazione dell'espressione genica • Basi molecolari ed impatto biologico della variabilità genetica e della plasticità genomica • Biologia strutturale e bioinformatica: struttura-funzione, dinamica e riconoscimento in proteine • Oligopeptide binding proteins da Archaea • Struttura e funzione di Acidi nucleici e Cromatina. Epigenetica • Controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare • Meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi • Bioinformatica e genomica comparata per lo studio funzionale dei geni e delle famiglie geniche. RSTL

• Interazione di bacilli sporigeni con ife fungine per studiare i fattori diffusibili coinvolti nella formazione di micorrize su radici di piante superiori.

• Rapporti tra elementi trasponibili e genoma ospite in drosophila melanogaster • Identificazione di molecole inibitrici dell'attività' di XENDO U, l'omologo cellulare di una proteina

essenziale per la replicazione e trascrizione dei coronavirus • SINAPTOMA (database di interazioni sinaptiche e loro modellizzazione) • Un nuovo inibitore delle acetiltrasferrasi istoniche con proprietà citostatiche, antifungine ed

antivirali • una nuova proteina a 5 mani EF di lievito: YGRO58W. possibile ruolo nella regolazione della

duplicazione cellulare

• Meccanismi molecolari della transizione GO/G1 in cellule di mammifero • Studio della trascrittasi inversa endogena come nuovo regolatore della proliferazione e

trasformazione cellulare • Identificazione di geni che controllano la stabilità cromosomica • Meccanismi di detossificazione dal monossoido di azoto in microrganismi patogeni: ruolo delle

flavoproteine a doppio ferro Attività Commesse Regolazione dell'espressione genica

Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: RUBERTI IDA

Risultati conseguiti L'attività di ricerca è stata finalizzata all'analisi della regolazione genica durante il processo di differenziamento cellulare e nella risposta a stimoli ambientali in organismi animali e vegetali utilizzando approcci di genomica funzionale. I risultati conseguiti sono pubblicati su riviste internazionali (vedi www.ibpm.cnr.it) o sono oggetto di manoscritti scientifici in preparazione. In particolare, sono stati: - sintetizzati nuovi fattori trascrizionali "multifinger" fusi a opportuni domini effettori, mirati a legare e regolare due geni bersaglio: il gene dell'utrofina, potenzialmente in grado di compensare l'assenza della distrofina nella distrofia muscolare di Duchenne DMD e il gene FGF-4 correlato a processi dello sviluppo e a tumorigenesi; - identificati e analizzati microRNA regolati da NGF in cellule PC12; - validata l'inibizione di Myc attraverso Omomyc come possibile strategia terapeutica per il cancro; - ristabilito, almeno in parte, il differenziamento di cellule di neuroblastoma utilizzando il mutante HLH13; - identificati regolatori positivi (TIR1, CKX6) e negativi (PHYA, HLH1) della risposta della pianta a variazioni della qualità della luce ambientale. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Sono proseguite le numerose collaborazioni con Istituzioni universitarie ed Enti di Ricerca in Italia e all'estero. Particolarmente attiva nel corso del 2006 la collaborazione con l'Istituto Nazionale di Ricerca per gli Alimenti e la Nutrizione, Roma, l'UCSF Cancer Center, S. Francisco, USA, il Department of Human Anatomy and Genetics, University of Oxford, UK e la Rockefeller University, New York, USA.




da terzi costi

figurativi valore




ricercatori totale


Articoli non ISI

Articoli in atti di


progettuali



editoriali

2006 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0

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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate I ricercatori si sono avvalsi della strumentazione di base per studi di biologia molecolare, biologia cellulare, genomica ed informatica. Tra le attrezzature di particolare rilievo utilizzate: camera P2 sterile per cellule animali, camera di crescita per le piante con sistema di illuminazione LED (Percival Model E30 LED Trichromatic), luminometro, lettore di micro-array e relativo software, sistema per acquisizione e analisi di immagini, LightCycler ® 480 Real-Time PCR System Roche. Biologia strutturale e bioinformatica: struttura-funzione, dinamica e riconoscimento in proteine


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CHIANCONE EMILIA

Risultati conseguiti I risultati, presentati in 24 articoli su riviste internazionali (vedi elenco nel sito web dell'IBPM) ed in relazioni su invito a Convegni internazionali, dimostrano l'interesse e la validità delle ricerche in atto. Da segnalare gli studi sul processo di "folding" del dominio PDZ che hanno fornito la prima prova sperimentale di un meccanismo del tutto generale proposto di recente; la comprensione del meccanismo d'azione 'in vitro' ed 'in vivo' di proteine batteriche coinvolte nella risposta allo stress ossidativo/nitrosativo e nell'acido-resistenza; la caratterizzazione delle reazioni di NO e ossigeno con emoproteine respiratorie; la validazione del meccanismo di trasduzione di segnali Ca2+-dipendenti mediati dalla sorcina; gli studi sulla desaturasi di Bacillus subtilis - di interesse biotecnologico nella olefinazione selettiva di fosfolipidi, e sulle bombinine H - di interesse biomedico per l'azione antimicrobica; la risoluzione della struttura cristallografica dell'endoribonucleasi XendoU e la definizione dei determinanti strutturali nel riconoscimento fra proteine di stress e sequenze specifiche di DNA. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni La ricerca si è avvalsa di una rete di collaborazioni con gruppi di ricerca operanti presso l'Università di Roma "La Sapienza", ed in particolare presso il Dipartimento di Scienze Biochimiche e quello di Genetica e Biologia Molecolare, il Centro di Eccellenza BEMM e l'Istituto Pasteur-Fondazione Cenci Bolognetti. Il personale CNR coinvolto nella ricerca collabora inoltre con ricercatori di altre istituzioni di ricerca nazionali ed estere, quali: Università di Giessen Frankfurt, Ulm e Karslruhe (Germania) Glasgow e Cambridge (Gran Bretagna), Lund e Uppsala (Svezia), Lisbona (Portogallo), Moscow State (Russia), Nijmegen (Paesi Bassi), Weizmann Institut (Israele); Wisconsin Medical School e New Hampshire (USA), Centro de Investigaciones Biológicas, CSIC (Spagna), Università di Bologna, Siena e Sassari, Aventis.


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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate E' stata utilizzata ampiamente tutta la strumentazione avanzata per la caratterizzazione strutturale e funzionale di proteine disponibile presso la Sede dell'Istituto e presso il Dipartimento di Scienze Biochimiche della Universita' La Sapienza di Roma. Struttura e funzione di Acidi nucleici e Cromatina. Epigenetica


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DI MAURO ERNESTO

Risultati conseguiti I rapporti tra struttura del materiale genetico e fenomeni regolativi alla base del suo funzionamento sono stati studiati in batteri, lieviti, funghi, piante, animali. È stata affrontata sia a livello genetico che epigenetico l'organizzazione dei complessi formati da DNA, RNA e proteine e studiati i meccanismi molecolari alla base dei processi di regolazione della trascrizione, basati su modificazioni epigenetiche, topologiche, su interazioni con RNA regolativi. È stato definito il ruolo di sistemi di rimodellamento della cromatina e condotti studi di sintesi ed evoluzione spontanea del materiale genetico in vitro. Nell'ambito del mondo dei piccoli RNA non codificanti sono in corso studi su biosintesi, regolazione dell'espressione e funzione di alcuni membri di una nuova famiglia di RNA non codificanti, i microRNA (miR), in diversi sistemi cellulari e durante il differenziamento neuronale ed ematopoietico. Si è studiato il ruolo dell'acetilazione istonica nella risposta alla luce blu in studi epigenetici in funghi filamentosi ed il contributo degli elementi trasponibili alla struttura delle regioni subtelomeriche di Drosophila. Risultati in 24 lavori su riviste internazionali Prodotti della ricerca (2006)


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2006 0 22 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali collaborazioni Sono state fruttuosamente poste in essere le collaborazioni previste




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Strumentazione di base per indagini di biologia molecolare, microbiologia, genomica ed informatica. Apparecchiature per studi di microscopia molecolare (microscopio elettronico a trasmissione, microscopio a forza atomica). Controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare

Progetto: Meccanismi di controllo della divisione, crescita, differenziamento, morte e omeostasi cellulare

Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: SANTONI ANGELA

Risultati conseguiti L'attività di ricerca ha prodotto 4 pubblicazioni su riviste internazionali elencate nel sito web dell'Istituto. I risultati sono integrati nella tematica del progetto, in particolare in relazione ai meccanismi molecolari deputati al controllo proliferazione cellulare e coinvolti nella progressione tumorale. Sono in corso di pubblicazione altri due lavori, entrambi su Cancer Research, di: Di Modugno F., DeMonte L., Balsamo M., Bronzi G, Nicotra M.R., Alessio M., Jager E, Condeelis J.S., Santoni A., Natali P.G. and Nisticò P. e di Spinella F., Rosanò L., Di Castro V., Decandia S., Nicotra M. R., Natali P.G., and Bagnato A. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni La commessa si avvale di diverse collaborazioni con molteplici enti di ricerca: Istituti INMM ed IGB del CNR; Università di Milano Dip.to di Biologia; Università Roma Tor Vergata Facoltà di Medicina e Chirurgia; Istituto Superiore di Sanità; Università Roma "La Sapienza" Dip.to di Medicina Sperimentale; Istituti Fisioterapici Ospitalieri (IFO) di Roma; Istituti Ortopedici Rizzoli di Bologna;


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2006 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0

Istituto Oncologico di Bari; Università di L'Aquila; Centre for Plant Sciences, University of Leeds, UK; Department of Human Anatomy University of Oxford, UK.




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Le risorse strumentali sono in parte assegnate all' IBPM e in parte condivise con altri istituti CNR. Inoltre le numerose collaborazioni con altri enti di ricerca garantiscono l'accesso ad ulteriore strumentazione. Meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: GATTI MAURIZIO

Risultati conseguiti I risultati ottenuti si sono concretizzati in 12 pubblicazioni su riviste internazionali (cfr. sito web IBPM). Tra queste vanno ricordate quella di Guarguaglini e collaboratori su Cell Cycle, in cui si dimostra che Plk1 controlla la localizzazione di Aurora-A e TPX2 nei centrosomi. Di notevole interesse è anche il lavoro di Oricchio e collaboratori, sempre su Cell Cycle, in cui viene riportato che la chinasi ATM si accumula nei centrosomi e controlla l'integrità del fuso mitotico. Particolarmente rilevante, specialmente per il suo possibile impatto applicativo, è il lavoro di Mattiuzzo e collaboratori, pubblicato su Carcinogenesis, in cui è studiato l'effetto di due pesticidi sull'induzione dell'aneuploidia. Vanno infine citati il lavoro di Giansanti e collaboratori e quello di Ciapponi e collaboratori, pubblicati rispettivamente su Current Biology e Genetics. Nel primo si dimostra per la prima volta che una PITP (phosphatidylinositol transfer protein) è coinvolta nella citochinesi. Nel secondo, si evidenzia che la Drosophila è un ottimo modello animale per lo studio della Nijmegen Breakage Syndrome, una gravissima malattia genetica che causa microcefalia e predispone al cancro. Prodotti della ricerca (2006)


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2006 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali collaborazioni I ricercatori che operano nell'ambito della Commessa hanno collaborato con numerose Istituzioni italiane e straniere, tra cui: Dipartimento di Genetica e Biologia Molecolare e Centro di Eccellenza BEMM dell'Università di Roma "La Sapienza"; Fondazione Mario Cesalpino (Roma); Istituto Regina Elena (Roma); Università di Pavia; Università di Lecce; Cornell University (USA); Stanford University (USA); University of North Carolina (USA); University of Cambridge (UK); University of Leeds (UK); University of Oxford (UK); Max Planck Institute of Biochemistry, (Monaco, Germania); National Institutes of Health (Bethesda, USA); Technion (Haifa, Israele); Istituto Weizmann, (Rehovot, Israele).




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Sono state utilizzate le seguenti apparecchiature, alcune delle quali appartengono al Dipartimento di Genetica e Biologia Molecolare dell'Università di Roma "La Sapienza": FACS (Fluorescence Activated Cell Sorter) Facstar plus S/4; Microsopio confocale Leica TCS. 6 microscopi a fluorescenza dotati di CCD camera; 2 postazioni per analisi di cellule in vivo, una dotata di sistema Metamorph per acquisizione ed analisi delle immagini; Gene Amp 5700 per real time PCR. Attività Moduli Regolazione dell'espressione genica

Commessa: Regolazione dell'espressione genica Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: RUBERTI IDA

Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)



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0 0 0 0 0 0 0 0 Basi molecolari ed impatto biologico della variabilità genetica e della plasticità genomica

Commessa: Meccanismi molecolari della plasticità genomica e loro deregolazione Progetto: Processi molecolari alla base di variabilità ed alterazioni genetiche e della

plasticità genomica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: SCACCHI RENATO

Risultati conseguiti Si è completato lo screening mutazionale del gene APOE nel campione di pazienti con malattia di Alzheimer (AD) e relativi controlli. L'analisi delle varianti con tecniche di modellistica strutturale e analisi filogenetica permette di distinguere fra le mutazioni coinvolte nella insorgenza della malattia e quelle non dannose. Alcuni polimorfismi dei geni ESR1 e PPARG sono stati studiati in relazione all'insorgenza di AD. L'effetto del polimorfismo di ESR1 è mediato dalla regolazione dell'espressioni dei livelli quantitativi di APOE e a questo polimorfismo è associato un più veloce declino cognitivo nelle donne affette da AD. Dati preliminari relativi al polimorfismo Pro12Ala del PPARG mostrano che l'allele Ala è associato con l'insorgenza di AD. Il confronto fra soggetti affetti da epilessia idiopatica generalizzata (IGE) e controlli normali compatibili per età, sesso e livello socio/culturale ha evidenziato una diversa distribuzione degli alleli del sistema polimorfico D18S474 nei pazienti rispetto ai controlli. Da questi dati si desume che il marcatore considerato è un indicatore di gravità nei soggetti epilettici con una insorgenza precoce della patologia. Prodotti della ricerca (2006)



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2006 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0




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0 0 0 0 0 0 0 0 Biologia strutturale e bioinformatica: struttura-funzione, dinamica e riconoscimento in proteine

Commessa: Biologia strutturale e bioinformatica: struttura-funzione, dinamica e riconoscimento in proteine








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Oligopeptide binding proteins da Archaea

Commessa: Biologia strutturale e bioinformatica: struttura-funzione, dinamica e riconoscimento in proteine








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0 0 0 0 0 0 0 0 Struttura e funzione di Acidi nucleici e Cromatina. Epigenetica

Commessa: Struttura e funzione di Acidi nucleici e Cromatina. Epigenetica Progetto: Struttura tridimensionale, funzione e progettazione di proteine ed acidi

nucleici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DI MAURO ERNESTO



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0 0 0 0 0 0 0 0 Controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare

Commessa: Controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare Progetto: Meccanismi di controllo della divisione, crescita, differenziamento, morte e

omeostasi cellulare Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: SANTONI ANGELA






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0 0 0 0 0 0 0 0 Meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi

Commessa: Meccanismi molecolari del ciclo cellulare e della mitosi Progetto: Meccanismi di controllo della divisione, crescita, differenziamento, morte e

omeostasi cellulare Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: GATTI MAURIZIO






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0 0 0 0 0 0 0 0 Bioinformatica e genomica comparata per lo studio funzionale dei geni e delle famiglie geniche.

Commessa: Bioinformatica e genomica comparata per lo studio funzionale dei geni e delle famiglie geniche.

Progetto: Progettazione di banche dati biologiche e programmi di analisi Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MOREA VERONICA

Risultati conseguiti Risultati coincidenti con quelli previsti all'inizio dello scorso anno:


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2006 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0

- realizzazione di un brevetto che ha come oggetto un peptide, disegnato sulla base della struttura del VEGFR-1 e dotato di proprietà pro-angiogeniche in vitro ed in vivo (Rif. CNR 1715); - completamento di articoli su: 1) progettazione e caratterizzazione del peptide brevettato (sottoposto per la pubblicazione alla rivista Blood); 2) predizione strutturale e caratterizzazione funzionale della proteina chimerica di Streptomyces avermitilis (sottoposto per la pubblicazione alla rivista Gene); - predizione strutturale e analisi evoluzionistica di domini immunoglobulinici di Trematomus bernacchii (articolo in fase di completamento). Altri risultati ottenuti: - progettazione di composti peptidomimetici, tra cui quelli dotati di attivita' in vitro verranno sottoposti a studi in vivo nel topo come potenziali agenti terapeutici; - pubblicazione di un articolo che descrive possibili meccanismi di evoluzione molecolare; - completamento di una revisione dei metodi e delle strategie più efficaci per predire la struttura tridimensionale delle proteine. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Dipartimento di Scienze Biochimiche "A. Rossi Fanelli", Università di Roma "La Sapienza" Laboratorio di Biologia Molecolare e Cellulare e Laboratorio di Oncologia Molecolare, Istituto Dermopatico dell'Immacolata (IDI-IRCCS), Roma CNR, Istituto di Biochimica delle Proteine, Napoli Molecular Cell Biology Department, Paul Scherrer Institut, Villingen, Svizzera Institute for Cellular and Molecular Biology, University of Texas, Austin, USA Inpharmatica Ltd., London, UK




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0 0 0 0 0 0 0 0 Attività RSTL Interazione di bacilli sporigeni con ife fungine per studiare i fattori diffusibili coinvolti nella formazione di micorrize su radici di piante superiori.

Responsabile: BECCARI ELENA


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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Rapporti tra elementi trasponibili e genoma ospite in drosophila melanogaster

Responsabile: JUNAKOVIC NIKOLAJ Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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personale equivalente tempo pienoricercatori totale

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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Identificazione di molecole inibitrici dell'attività' di XENDO U, l'omologo cellulare di una proteina essenziale per la replicazione e trascrizione dei coronavirus

Responsabile: CAFFARELLI ELISA Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate


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SINAPTOMA (database di interazioni sinaptiche e loro modellizzazione)

Responsabile: NASI SERGIO Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Un nuovo inibitore delle acetiltrasferrasi istoniche con proprietà citostatiche, antifungine ed antivirali

Responsabile: FILETICI PATRIZIA Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)



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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate una nuova proteina a 5 mani EF di lievito: YGRO58W. possibile ruolo nella regolazione della duplicazione cellulare

Responsabile: COLOTTI GIANNI Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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Principali risorse strumentali utilizzate Meccanismi molecolari della transizione GO/G1 in cellule di mammifero

Responsabile: PERTICONE PAOLO Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Studio della trascrittasi inversa endogena come nuovo regolatore della proliferazione e trasformazione cellulare

Responsabile: LAVIA PATRIZIA Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)


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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Identificazione di geni che controllano la stabilità cromosomica

Responsabile: SOMMA MARIA PATRIZIA Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Meccanismi di detossificazione dal monossoido di azoto in microrganismi patogeni: ruolo delle flavoproteine a doppio ferro

Responsabile: GIUFFRE' ALESSANDRO Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)





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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Elenco pubblicazioni dell’Istituto

Brevetti

1 Morea, V ., Tramontano, A. Soro, S., D'Atri, S., Failla, C.M., Lacal, P.M., Orecchia, A., Zambruno, G. - Un nuovo motivo di legame per l'integrina alfa5 beta1 è presente nella sequenza del vascular endothelial growth factor receptor-1 e promuove la formazione di strutture vascolari.


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Articoli ISI

1 Gianni S., Geierhaas C.D., Calosci N., Jemth P., Vuister G.W., Travaglini-Allocatelli C., Vendruscolo M, Brunori M. - A PDZ domain recapitulates a unifying mechanism for protein folding. - PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, Vol. , Pagg. -

2 Denti M.A., Rosa A., D'Antona G., Sthandier O., De Angelis F.G., Nicoletti C., Allocca M., Pansarasa O., Parente V., Musarò A., Auricchio A., Bottinelli R. and Bozzoni I . - A chimeric AAV/antisense-U1 snRNA effectively rescues dystrophin syntesis and muscle function by local treatment of mdx mice. - GENE THERAPY, Vol. 17, Pagg. 565-574

3 De Luca M, Lavia P , Guarguaglini G . - A functional interplay between Aurora-A, Plk1 and TPX2 at spindle poles: Plk1 controls centrosomal localization of Aurora-A and TPX2 spindle association. - CELL CYCLE, Vol. 5, Pagg. 296-303

4 Deng X., Phillips J., Broutigam A., Engstrom P., Johannesson H., Ouwerkerk P., Ruberti I ., Salinas J., Vera P., Iannacone R., Meijer A. and Bartels D. - A homeodomain leucine zipper gene from Craterostigma plantagineum regulates abscisic acid responsive gene expression and physiological responses. - PLANT MOLECULAR BIOLOGY, Vol. 61, Pagg. 469-489

5 A., De Angelis F.G., Bozzoni I . and Rossi J.J. - A nucleolar localizing Rev binding element inhibits HIV replication. - AIDS RESEARCH, Vol. 3, Pagg. 13-

6 Sinibaldi-Vallebona P, Lavia P , Garaci E, Spadafora C. - A role for endogenous reverse transcriptase in tumorigenesis and as a target in differentiating cancer therapy. - GENES CHROMOSOMES & CANCER, Vol. 45, Pagg. 1-10

7 Tessitore A., Parisi F., Denti M.A., Allocca M., Di Vicino U., Domenici L., Bozzoni I ., Auricchio A. - AAV-mediated allele-preferential silencing of a common dominant rhodopsin mutation does not inhibit retinal degeneration in a transgenic model. - MOLECULAR THERAPY, Vol. 17, Pagg. 565-574

8 Pisano S, Pascucci E, Cacchione S, De Santis P, Savino M . - AFM imaging and theoretical modeling studies of sequence-dependent nucleosome positioning. - BIOPHYSICAL CHEMISTRY, Vol. 124, Pagg. 81-89

9 Oricchio E, Saladino C, Iacovelli S, Soddu S, Cundari E . - ATM is Activated by Default in Mitosis, Localizes at Centrosomes and Monitors Mitotic Spindle Integrity. - CELL CYCLE, Vol. 5, Pagg. 88-92

10 Saladino R., Crestini C., Ciciriello F., Costanzo G., Di Mauro E. - About a formamide-based origin of informational polymers: syntheses of nucleobases and favourable thermodynamic niches for early polymers. - ORIGINS OF LIFE AND EVOLUTION OF THE BIOSPHERE, Vol. , Pagg. -

11 Oricchio E, Saladino C, Iacovelli S, Soddu S, Cundari E . - Again on the difficulty of seeking ATM localization. - CELL CYCLE, Vol. 5, Pagg. 1010-

12 Mattiuzzo M , Fiore M , Ricordy R , Degrassi F . - Aneuploidy-inducing capacity of two widely used pesticides. - CARCINOGENESIS, Vol. 27, Pagg. 2511-2518

13 Lucarelli P ., Rizzo R., Gagliano A., Palmarino M., Volzone A., Arpino C., Curatolo P. - Association between D18S474 locus on chromosome 18q12 and idiopathic generalized epilepsy. - BRAIN & DEVELOPMENT, Vol. , Pagg. -

14 Corbo RM , Gambina G, Ruggeri M, Scacchi R - Association of estrogen receptor alpha (ESR1) PvuII and XbaI polymorphisms with sporadic Alzheimer's disease and their effect on apolipoprotein E concentrations - DEMENTIA AND GERIATRIC COGNITIVE DISORDERS, Vol. 22, Pagg. 67-72

15 Frustaci C. Cimenti C., Pieroni M, Salvatori L., Morgante E., Sale P., Petrangeli E ., Gulino A., Russo M.A. - Cell death, proliferation and repair in human myocarditis responding to immunosuppressive therapy. - MODERN PATHOLOGY, Vol. 19, Pagg. 755-765

16 Bruno T., De Nicola F., Iezzi S. Lecis D., D'Angelo C., Di Padova M., Corbi N., Zannini L. Jekimovs C. Scarsella M., Porrello A., Crescenzi M., Leonetti C., Khanna K.K., Soddu S., Floridi A., Passananti C ., Delia D. and Fanciulli, M. - Che-1 phosphorylation by ATM/ATR and Chk2 kinases activates p53 transcription and the G2/M checkpoint. - CANCER CELL, Vol. 473, Pagg. 486-

17 Grillo C ., D'Ambrosio C., Scaloni A., Maceroni M., Merluzzi S., Turano C., Altieri F. - Cooperative activity of Ref-1/APE and ERp57 in reductive activation of transcription factors. - FREE RADICAL BIOLOGY AND MEDICINE, Vol. 41, Pagg. 1113-1123

18 Centola F ., Rinaldo S., Brunori M., Cutruzzolà F. - Critical role of His369 in the reactivity of Pseudomonas aeruginosa cytochrome cd1 nitrite reductase with oxygen. - FEBS JOURNAL, Vol. 273, Pagg. 4495-4503

19 Ilari A ., Kjelgaard P., von Wachenfeldt C., Catacchio B., Chiancone E., Boffi A. - Crystal structure and ligand binding properties of the truncated hemoglobin from Geobacillus stearothermophilus . - ARCHIVES OF BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS, Vol. 457, Pagg. 85-94

20 Gianni S., Walma T., Arcovito A., Calosci N., Bellelli A., Engstrom A., Travaglini-Allocatelli C., Brunori M., Jemth P., Vuister G.W. - Demonstration of long-range interactions in a PDZ domain by NMR, kinetics, and protein engineering. - STRUCTURE, Vol. 14, Pagg. 1801-1809

21 Foglietti C, Filocamo G, Cundari E , De Rinaldis E, Lahm A, Cortese R, Steinkuhler C. - Dissecting the biological functions of Drosophila histone deacetylases by RNA interference and transcriptional profiling. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 17968-17976

22 Vogel C. and Morea V. - Duplication, divergence and formation of novel protein topologies. - BIOESSAYS, Vol. 28, Pagg. 973-978

23 Cherubini G, Petouchoff T, Grossi M, Piersanti S, Cundari E , Saggio I . - E1B55K-deleted adenovirus (ONYX-015) overrides G1/S and G2/M checkpoints and causes mitotic catastrophe and endoreduplication in p53-proficient normal cells. - CELL CYCLE, Vol. 5, Pagg. 2244-2252

24 Mangoni M .L., Papo N., Saugar J.M., Barra D., Shai Y., Simmaco M., Rivas L.. - Effect of natural L- to D-amino acid conversion on the organization, membrane binding, and biological function of the antimicrobial peptides bombinins H. - BIOCHEMISTRY, Vol. 45, Pagg. 4266-4276

25 Shaffer CD, Cenci G, Thompson B, Stephens GE, Slawson E, Adu-Wusu K, Gatti M , - Elgin Elgin SC. The Large Isoform of Drosophila melanogaster Heterochromatin Protein 2 Plays a Critical Role in Gene Silencing and Chromosome Structure. - GENETICS, Vol. 174, Pagg. 1189-1204

26 Mariani S., Salvatori L., Basciani S., Arizzi M., Franco G., Petrangeli E . - Expression and cellular localization of follicle-stimulating hormone receptor in normal human prostate, benign prostatic hyperplasia and prostate cancer. - UROLOGY, Vol. 175, Pagg. 2072-2077

27 Ruberti I ., Sessa G . and Morelli G. - Functional analysis of transcription factors by microparticle bombardment. - METHODS IN MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY, Vol. 323, Pagg. 231-236

28 Spinella F, Rosano L, Di Castro V, Decandia S, Albini A. Nicotra MR, Natali PG, Bagnato A. - Green tea polyphenol epigallocatechin-3-gallate inhibits the endothelin axis and downstream signaling pathways in ovarian carcinoma. - MOLECULAR CANCER THERAPEUTICS, Vol. 5, Pagg. 1483-1492

29 Agricola E, Verdone L , Di Mauro E , Caserta M . - H4 acetylation does not replace H3 acetylation in chromatin remodelling and transcription activation of Adr1-dependent genes. - MOLECULAR NEUROBIOLOGY, Vol. 62, Pagg. 1433-1446

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61 Franceschini S, Ceci P, Alaleona F, Chiancone E, Ilari A - The antioxidant Dps protein from the thermophilic cyanobacterium Thermosynechococcus elongatus: an intrinsically stable cage-like structure endowed with enhanced stability - FEBS JOURNAL, Vol. 273, Pagg. 4913-4928

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63 Bonamore A ., Macone A., Colotti G., Matarese R.M., Boffi A. - The desaturase from Bacillus subtilis a promising tool for the selective olefination of phospholipids. - JOURNAL OF BIOTECHNOLOGY, Vol. , Pagg. -

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69 Chichiarelli S., Ferraro A., Altieri F., Eufemi M., Coppari S., Grillo C., Arcangeli V., Turano C. - The stress protein ERp57/GRP58 binds specific DNA sequences in HeLa cells. - JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY, Vol. 210, Pagg. 343-351

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71 Panelli S., Damiani G., Espen L., Micheli G ., Sgaramella V. - Towards the analysis of the genomes of single cells: Further characterisation of the multiple displacement amplification. - GENE, Vol. 372, Pagg. 1-7

72 Chi C .N., Engstrom A., Gianni S., Larsson M., Jemth P. - Two conserved residues govern the salt and pH dependencies of the binding reaction of a PDZ domain. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 36811-36818

73 Borgia A ., Bonivento D., Travaglini-Allocatelli C., Di Matteo A., Brunori M. - Unveiling a hidden folding intermediate in c-type cytochromes by protein engineering. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 9331-9336

74 Mischiati C, Natali PG, Sereni A, Sibilio L, Giorda E, Cappellacci S, Nicotra MR, Mariani G, Di Filippo F, Catricala C, Gambari R, Grammatico P, Giacomini P. - cDNA-array profiling of melanomas and paired melanocyte cultures. - JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY, Vol. 3, Pagg. 697-705

75 Borisov V.B., Forte E., Sarti P., Brunori M., Konstantinov A.A., Giuffrè A. - oxide reacts with the ferryl-oxo catalytic intermediate of the CuB-lacking cytochrome bd terminal oxidase. - FEBS LETTERS, Vol. 580, Pagg. 4823-4826


Fra le principali risorse strumentali sono da annoverare. - Anodo rotante RX-Rigaku per cristallografia a raggi X di proteine - Ultracentrifuga analitica Beckman Optima-XLI - Apparecchi di mescolamento rapido a flusso interrotto (stopped flow, Applied Photophysics) per misure tempo-risolte in fluorescenza ed assorbimento a lunghezza d'onda singola e multipla. - Workstation Linux box per la modellizzazione di strutture proteiche - Spettropolarimetro di dicroismo circolare Jasco - Spettrofluorimetro Jobin Yvon di ultima generazione - Real-time PCR (Applied Biosystem, 7000 e altri), - sistema biolistico (BioRad), - luminometro (Turner Design), - microscopi DIC e fluorescenza, sistema per analisi di immagini - camera di crescita per le piante con sistema di illuminazione LED (Percival Model E30 Led Trichromatic). - Agilent Bioanalyzer, - scanner Micro-Array, - Gel-Doc Biorad, - micro iniettore. - FACS (Fluorescence Activated Cell Sorter) Facstar plus S/4. - Microscopio confocale Leica TCS. Considerazioni generali ed elementi di autovalutazione

Considerazioni generali L'attività scientifica dell'IBPM, pur mantenendosi su livelli elevati dal punto di vista qualitativo e quantitativo, inizia a risentire di due fattori: - mancato inserimento di nuovo personale

- decurtazione dei fondi istituzionali. Il permanere di tale situazione comporterà una perdita economica netta, non solo perché non potranno essere i portati a termine i programmi di ricerca previsti per mancanza di fondi e conseguente demotivazione del personale del ruolo, ma anche perché saranno perdute competenze preziose acquisite dal personale in formazione. Elementi di autovalutazione 1) - L'IBPM è sorto nel 2003 dalla fusione di quattro strutture CNR per rispondere alle esigenze proprie della biologia di base moderna nella quale i confini fra le discipline storiche della ricerca biomedica sono sempre più sfumati; biochimici, biologi molecolari, genetisti e patologi molecolari affrontano oggi con sempre maggiore frequenza problemi biologici simili utilizzando approcci complementari. Da un lato affrontare problemi biologici fondamentali mediante un approccio genetico-molecolare consente di definire la rete di interazioni alla base di processi complessi come il ciclo cellulare, il controllo dello sviluppo e l'insorgere di malattie. Dall'altro gli studi di biologia strutturale permettono di comprendere come avvenga il controllo della funzione e della dinamica delle proteine, la regolazione della trascrizione, la degradazione ed il turn-over delle biomolecole, e la trasduzione del segnale, fornendo quindi gli strumenti necessari per conoscere i meccanismi di patogenesi su base molecolare. L'attività di ricerca dell'Istituto si colloca in questo contesto, ed è quindi classificabile nell'ambito delle ricerche di base; non mancano peraltro applicazioni in campo metodologico, nella biomedicina e nelle biotecnologie vegetali come dimostrato dalla tipologia dei finanziamenti esterni. 2) - L'instaurarsi di discussioni e collaborazioni fra ricercatori con competenze diverse è stato incoraggiato tramite cicli di seminari interni tenuti dai ricercatori stessi e da loro giovani collaboratori nel corso del 2005. Strategica, in questa ottica di integrazione di competenze, è la localizzazione di gran parte dell'IBPM all'interno dell'Università di Roma "La Sapienza". Questa situazione permette infatti una utilizzazione migliore delle infrastrutture del CNR e dell'Università, agevola il reclutamento di laureandi e dottorandi ed il coinvolgimento del personale CNR in attività di docenza, fonte sicura di arricchimento culturale; favorisce inoltre l'apporto di personale docente associato all'Istituto ed una facile e produttiva sinergia con due importanti realtà scientifiche de "La Sapienza" nell'area della biologia, il Centro di Eccellenza MIUR "Biologia e Medicina Molecolare" e l'ente di diritto privato "Istituto Pasteur Fondazione Cenci-Bolognetti". Si auspica che l'ex Sezione di Patologia Molecolare, trasferitasi dall'Area di Viale Marx, possa anch'essa trovare quanto prima una sede definitiva in locali de "La Sapienza". Nel corso del 2006 le collaborazioni instauratesi fra le diverse componenti dell'IBPM, pur se ancora limitate, hanno iniziato a dare frutti concreti come dimostrato dai lavori in comune già pubblicati, da altri in corso di preparazione e da progetti in comune finanziati, come quelli del Ministero dell'Ambiente. 3) - I risultati delle ricerche svolte si sono concretizzati nel 2006 in 70 pubblicazioni su riviste internazionali, ed in un brevetto nazionale (elenco consultabile sul sito dell'Istituto (www.ibpm.cnr.it). Se si escludono 11 lavori per i quali l'indice di impatto sarà disponibile nel febbraio del 2007, ben 5 lavori scientifici hanno un indice di impatto superiore a 10 e 17 un indice compreso fra 5 e 10 su scala ISI; il valore medio, 4,79, è superiore a quello della categoria, a conferma della posizione acquisita a livello internazionale. Un elemento di paragone obiettivo è comunque fornito dal raffronto con i risultati 2005 (65 pubblicazioni su riviste internazionali, un capitolo su un libro ed un brevetto nazionale, con 6 pubblicazioni ad indice di impatto superiore a 10 e 24 superiore a 6 su scala ISI). Da segnalare anche altre iniziative: l'organizzazione della lettura magistrale del Premio Nobel Aaron Ciechanover 'The ubiquitin proteolytic system: from basic mechanisms through human disease and onto drug targeting' presso l'Aula Marconi della Sede Centrale (25 settembre 2006) e la partecipazione all'organizzazione della giornata "Proteins in Rome" presso l'Accademia Nazionale dei Lincei (22 novembre 2006) durante la quale il Premio Nobel Sir John E. Walker ha tenuto la conferenza magistrale 'Rotary motors'.

4) - Criticità: Finanziamenti istituzionali ed esterni. La criticità della situazione che si va delineando per il 2007 è evidente se si prendono in esame i finanziamenti istituzionali degli ultimi due anni, dopo averli depurati della somma destinata ai buoni pasto. Si è passati da 667.203 Euro nel 2005 a 415.261 Euro nel 2006, con una previsione di 276.850 Euro - pari ai 2/3 di quest'ultima somma - per il 2007. Il finanziamento istituzionale all'IBPM previsto per il 2007 è quindi pari al 41% di quello del 2005! E questo nonostante la indubbia qualità dei risultati della ricerca. La drammaticità della situazione risulta ancora più evidente se si tiene conto delle spese di gestione che, nel caso dell'IBPM Istituto con sede nell'università, possono essere suddivise in tre tipologie: - spese per così dire di "ospitalità" nei confronti dei due Dipartimenti dell'Università di Roma "La Sapienza" presso i quali opera il personale dell'IBPM, - spese per la manutenzione di impianti e attrezzature - spese per i dottorati di ricerca in corso. Le "spese di ospitalità" (nel 2006 pari a circa 40.000 Euro), sono necessarie in quanto, sancite da accordi pluriennali ormai consolidati, garantiscono i buoni rapporti fra le due Istituzioni. Peraltro non rientrano nelle spese definite "incomprimibili" nelle note del Direttore Generale in quanto non sono formalizzate nelle Convenzioni attuative della Convenzione Quadro CNR-Sapienza. Tali Convenzioni infatti prevedono le sole spese telefoniche a carico del CNR oltre, ovviamente, ai costi di manutenzione ordinaria degli impianti e delle attrezzature CNR di uso comune. Le spese per contratti di manutenzione, sempre nel 2006, sono state pari a 78.500 Euro. A queste due tipologie di spesa vanno aggiunte quelle previste per i dottorati di ricerca in corso di svolgimento (Euro 30.000) , anch'esse essenziali per la vitalità ed il futuro dell'Istituto. Pertanto dei 276.850 Euro rimangono per la ricerca solo 128.350 Euro per coprire non solo le spese per materiale di laboratorio, ma anche quelle di investimento e di missione, una cifra assolutamente insufficiente se si considera che nell'IBPM operano 72 unità di personale CNR (46 fra ricercatori e tecnologi, 23 unità di personale tecnico e 3 amministrativi). La carenza di fondi istituzionali per materiale inventariabile merita un commento a parte. L'obsolescenza della strumentazione e la scarsità di fondi per acquisire apparecchiature di avanguardia e tenere così il passo con l'innovazione tecnologica costituiscono per l'IBPM un punto di debolezza che rischia di compromettere la posizione raggiunta a livello internazionale dalle singole componenti. Nel 2005 è stata acquisita, con fondi istituzionali dedicati, una delle pochissime ultracentrifughe analitiche di nuova generazione che operano sul territorio nazionale e l'IBPM ha potuto utilizzare uno strumento di avanguardia per la cinetica di reazioni super-rapide costruito nel Dipartimento di Scienze Biochimiche. Nel 2006 i fondi istituzionali sono stati impiegati per sostituire soltanto alcune fra le apparecchiature di base ormai inservibili; è stato possibile acquisire una strumentazione di avanguardia per Real-time PCR solo utilizzando fondi esterni (FIRB 2003). Nel 2007, per completare almeno la sostituzione delle apparecchiature obsolete servirebbero 50.000 Euro. In conclusione, per materiale di laboratorio e spese di missione rimarrebbe la somma risibile di 78.350 Euro da suddividere per le 46 unità di personale ricercatore e tecnologo! Per garantire i risultati degli ultimi anni sarebbe necessario ritornare almeno al finanziamento del 2005 pari a 650.000 Euro. Alla diminuzione dei finanziamenti istituzionali si è contrapposto l'incremento di quelli esterni, particolarmente significativo nel 2006, non solo rispetto al 2005, ma anche rispetto alle previsioni. Il loro ammontare, 520.000 Euro, ha superato il finanziamento istituzionale, a dimostrazione da un lato della capacità dell'IBPM di reperire fondi in una situazione generale di carenza finanziaria e dall'altro dell'interesse che le ricerche effettuate, pur se classificabili in massima parte nella biologia di base, rivestono in settori applicativi quali la biomedicina e le biotecnologie vegetali ed ambientali. Va sottolineato però che il prevalere dei fondi esterni - con i loro vincoli di finalità, di destinazione e di

rendicontazione della spesa - sui fondi istituzionali pone problemi di non scarsa rilevanza: rischia di snaturare il compito istituzionale dell'IBPM e, da un punto di vista più generale, anche il ruolo dello stesso CNR, un rischio reale che non può passare sotto silenzio. Proposta di interventi organizzativi L'IBPM, formato dalla fusione di quattro strutture CNR, sia per il numero del personale CNR (72 unità), che per le sinergie consolidate con altre realtà scientifiche dell'Università "La Sapienza" e altre Istituzioni romane, ha una dimensione adeguata alle esigenze della ricerca interdisciplinare tipica della biologia moderna come dimostrato dal numero e dal livello delle pubblicazioni scientifiche. La strategia degli interventi organizzativi deve mirare da un lato a rafforzare le collaborazioni esistenti, e dall'altro ad inserire i giovani che si sono formati negli anni, per dare linfa nuova all'Istituto e sostituire il personale andato in pensione o in via di pensionamento. In mancanza di prospettive di lavoro infatti, giovani di documentato valore lasciano la struttura per trasferirsi all'estero o passare ad aziende private, disperdendo così un patrimonio prezioso del CNR.

ISTITUTO DI BIOMEMBRANE E BIOENERGETICA Direttore: Prof Sergio Papa Sede principale: Via Giovanni Amendola 165/A - 70126 Bari (BA) Articolazione territoriale: BIOLOGIA CELLULARE E MOLECOLARE DI ORGANISMI

EUCARIOTICI Sito web dell'Istituto: Dipartimento di prevista afferenza Scienze della Vita Missione

Sviluppare l'attività di ricerca nelle seguenti aree tematiche: bioenergetica, biomembrane e trasporto, fisiopatologia cellulare, biochimica delle macromolecole informazionali nello sviluppo e nell'invecchiamento. SISTEMI BIOENERGETICI DI MEMBRANA: MECCANISMI FUNZIONALI E FISIOPATOLOGIA. Responsabile Prof. Sergio Papa Analisi a livello molecolare/atomico del meccanismo di trasduzione dell’energia (pompaggio di protoni accoppiato all’attività ossido-riduttiva) nella citocromo c ossidasi purificata allo stato solubile ed incorporata in membrane artificiali. Regolazione dell’attività NADH - ubichinone ossido- riduttasi e produzione di radicali dell’ossigeno nel complesso I della catena respiratoria. Analisi genetica e biochimica di disfunzioni di complessi della catena respiratoria in malattie ereditarie e malattie neurodegenative tra cui Parkinson familiare e Parkinson sporadico. Studio dell’estensione mitocondriale della cascata dell’AMP ciclico, localizzazione submitocondriale della proteina chinasi A, fosfatasi e proteine di ancoraggio AKAP. Controllo del bilancio dei radicali di ossigeno da parte dell’AMP ciclico beta agonisti e beta antagonisti. Analisi proteomica di patterns, proteici in reperti bioptici di pazienti con malattie neurodegenative. Analisi genetiche e funzionali di sistemi della fosforilazione ossidativa in microrganismi Altoproduttori di antibiotici. BIOGENESI DELLE MEMBRANE DI TRASDUZIONE DELL'ENERGIA Responsabile Prof.ssa Maria Nicola Gadaleta Studio del sistema genetico mitocondriale in organismi modello (riccio di mare, Drosophila, ratto) e dei fattori che ne regolano l'espressione in condizioni di stress e dopo vari trattamenti nutrizionali e farmacologici. Studio di alterazioni del DNA mitocondriale (mtDNA) associate all'età e ad alterazioni metaboliche, quali diabete e ipotiroidismo, nell'uomo. Meccanismi di import di tRNA in mitocondri di piante superiori. Studio dell'efficacia del controllo nutrizionale sulla lipemia e sulla modulazione del rischio cardiovascolare. Studio dell'interazione tra inibitori di proteasi (IP) di pianta e proteasi di insetto. Studio dei meccanismi molecolari di risposta a stress nella fotosintesi. Studio dei meccanismi che regolano la bio-remediation da metalli pesanti in batteri fotosintetici. Peptidi bioattivi ad attività anti ipertensiva ottenuti mediante tecniche del DNA ricombinante da utilizzare come ingredienti in alimenti funzionali. INTERRELAZIONE NUCLEO/CITOPLASMA/MITOCONDRI NELL'OMEOSTASI CELLULARE Responsabile: Dr.ssa Ersilia Marra Studio dei processi con cui macromolecole e componenti cellulari interagiscono all'interno della cellula e scambiano segnali fra le diverse cellule. Aspetti fisiopatologici dell'omeostasi cellulare di interesse bioenergetico: a) Permeabilità mitocondriale e metabolismo energetico; b)Omeostasi dei cofattori flavinici; c) Comunicazione mitocondri-nucleo nella risposta cellulare allo stress. Basi molecolari della morte cellulare: a) Bioenergetica mitocondriale nella morte cellulare; b) I determinanti cellulari nei processi culminanti con la morte cellulare. Regolazione della proliferazione cellulare: a) Regolazione dell'espressione dei fattori di crescita e di adesione; b) Studio delle molecole coinvolte nella comunicazione intra- e inter-cellulare TRASPORTATORI MITOCONDRIALI: STRUTTURA E MECCANISMI FUNZIONALI Responsabile: Prof. Ferdinando Palmieri

Studio di relazioni struttura-funzione dei trasportatori mitocondriali. Sviluppo di sistemi di espressione eterologhi. Caratterizzazione funzionale e strutturale delle proteine ricombinanti mediante ricostituzione in liposomi, modelling, analisi mutagenica, spettroscopica e cristallografica. Studio della funzione e del ruolo fisiologico dei trasportatori mitocondriali in sistemi cellulari e organismi modello. Studio delle basi molecolari di patologie correlate a trasportatori mitocondriali. Attività di ricerca (2006) Commesse

• Biogenesi delle Membrane di Trasduzione dell'Energia. • Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali • Sistemi bioenergetici di membrana: meccanismi funzionali e fisiopatologia. • Interrelazione nucleo/citoplasma/mitocondri nell'omeostasi cellulare. Moduli

• Biogenesi delle Membrane di Trasduzione dell'Energia. • Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali • Sistemi boenergetici di membrana: meccanismi funzionali e fisiopatologia. • Interrelazione nucleo/citoplasma/mitocondri nell'omeostasi cellulare. RSTL

• Encefalomiopatie mitocondriali • Studio dell'interazione pianta ' fungo patogeno Fusarium oxysporum • Meccanismi molecolari di risposta a stress nella fotosintesi • Meccanismi molecolari nel morbo di Alzheimer: ruolo della proteina beta-amiloide • Eventi di regolazione nel 'nonsense-mediated mRNA decay' Attività Commesse Biogenesi delle Membrane di Trasduzione dell'Energia.

Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: GADALETA MARIA NICOLA

Risultati conseguiti E' stato dimostrato che, nella regione non codificante (NCR) del DNA mitocondriale (mtDNA) del riccio di mare Paracentrotus lividus, la trascrizione termina con due modalità, una dipendente direttamente dalla sequenza di legame del fattore mtDBP (mitochondrial D-loop binding protein), l'altra mediata dal complesso mtDBP-DNA. In Drosophila, è stato clonato e caratterizzato il fattore D-MTERF3, un componente della famiglia MTERF; inoltre è stato dimostrato, mediante esperimenti di RNA interference, che la proteina DmTTF (Drosophila mitochondrial transcription termination factor), in vivo, blocca la progressione della RNA polimerasi mitocondriale. Nel muscolo soleo di ratti controllo e unloaded, trattati con acetilcarnitina, è stato analizzato il profilo di espressione dei trascritti mitocondriali e dei geni coinvolti nella biogenesi mitocondriale. Nel soleo

di ratti unloaded è stata dimostrata una cooordinata espressione di trascritti del signalling di attivazione della biogenesi mitocondriale suggerendo che il trattamento con acetilcarnitina potrebbe attenuare i cambiamenti metabolici indotti dall'unloading e prevenire così la perdita di proteine mitocondriali. La risposta al farmaco nei ratti controllo era invece variabile e specifica per i singoli fattore del signalling. E' stato studiato l'effetto preventivo della restrizione calorica (CR) nella perdita età-dipendente di mtDNA in vari tessuti di ratto, è stato dimostrato che la CR è in grado di aumentare la quantità di mtDNA in fegato e soleo mentre non vi sono effetti significativi nel cervello. E' stata investigata la risposta della lipoproteina(a) nel trauma chirurgico e l'impatto della sua variabilità genetica sulla risposta delle citochine. Si è dimostrato che Lp(a) si comporta come un reattante negativo della fase acuta ed è inversamente correlata a IL-6. La chirurgia ha un maggiore impatto sui soggetti con isoforme piccole di Lp(a). Inoltre, è stata testata l'ipotesi che Lp(a) o la sua proteina apo(a) libera possano essere presenti nel liquor di pazienti neurologici. Si è dimostrato che Lp(a) integra può attraversare la barriera ematoliquorale nelle patologie caratterizzate da disfunzione della barriera. E' stata studiata l'attività di inibitori di proteasi da Cruciferae e di mutanti dell'inibitore MTI-2 (Mustard Trypsin Inhibitor 2). Al fine di individuare i meccanismi che regolano la resistenza ai metalli pesanti del batterio Rhodobacter sphaeroides è stata condotta un'analisi proteomica analizzando la crescita del batterio in presenza/assenza di ioni di metalli pesanti. E' stata condotta l'analisi RACE per tre geni codificanti isoforme della proteina Lhcb1 in spinacio. L'analisi ha evidenziato un complesso pattern trascrizionale caratterizzato dalla presenza di copie multiple dei singoli geni e da processi di poliadenilazione multipli. L'import in mitocondri di tRNA codificati dal DNA nucleare di piante è mediato da aminoacil-sintetasi. Tre biopeptidi derivanti dalla caseina ed aventi azione anti-ipertensiva sono stati espressi in E. coli e purificati con opportune metodiche. La procedura di sintesi e purificazione insieme alle sequenze in oggetto sono protette da un brevetto depositato con procedura PICT (Brevetto numero PCT/EP2006/007601 inventori: De Leo F, Gallerani R, Losacco M, Gobbetti M, Minervini F. Titolo: Biopeptides with anti-hyperthensive activity from bovine beta casein). Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Sigma Tau, Industrie Farmaceutiche Riunite, Roma; Instit. for Biophysical and Clinical Research into Human Movement, Manchester University (UK); Lab. Biochemistry of Aging, University of Gainesville, Florida; Dep. Medical Nutrition, Karolinska Institut, Stoccolma; Dip. Biochimica, Univ. di Madrid; Dip. Biochimica e Biologia Cellulare e Molecolare, Univ. di Zaragoza, Spagna; IRCCS De Bellis, Castellana Grotte (BA); INSERM U-698, UFR Medicine Xavier-Bichat, Paris, France; Dipartimento Emergenza e Trapianto Organi, Facoltà di Medicina, Università di Bari; Dip. Neurologia Ospedale Careggi/Università di Firenze; Lab. Biologie des Entomophages, Univ. Amiens, France; ISMAC CNR-Milano; Dipartimento di protezione delle piante e microbiologia applicata, presso l'Università di Bari; Institute of Plant Molecular Biology - CNRS, Strasbourg, France; Istituto dei Processi Chimico-Fisici, CNR, Bari; Istituto per la Tecnologia delle membrane (ITM-CNR); Centro Ricerca Interdipartimentale BIOAGROMED, Università di Foggia.


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2006 1 8 0 0 0 0 0 0 0 0




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4 0 0 0 0 0 0 4 Principali risorse strumentali utilizzate Strumentazione di base per i Laboratori di biochimica e biologia molecolare; Laboratori per i radioisotopi; Sistema per cromatografia FPLC; Laboratori per colture cellulari provvisti di cappe e incubatori; Stabulari; Real-Time PCR; Thermal Cycler per PCR; Microscopi a luce trasmessa e fluorescenza con sistema di acquisizione di immagini mediante CCD camera; Apparati per elettroforesi mono e bidimensionale e per trasferimento di proteine ed acidi nucleici; Analizzatore di fluorescenza/chemiluminescenza/radioattivo Amersham Typhoon 8600; Biblioteche; Abbonamenti a riviste on-line. Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PALMIERI FERDINANDO

Risultati conseguiti I risultati conseguiti sono stati oggetto di pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali È stata identificata la funzione di 15 membri della famiglia dei carriers mitocondriali di S cerevisiae mediante espressione dei rispettivi geni in S. cerevisiae o E. coli , purificazione e ricostituzione delle proteine ricombinanti in vescicole fosfolipidiche e saggi di trasporto. E' stata identificata e caratterizzata funzionalmente la proteina di Saccharomyces cerevisiae responsabile del trasporto di NAD+ nei mitocondri. Il gene codificante tale carrier, denominato NDT1, è stato overespresso in cellule di Escherichia coli; la proteina purificata, Ndt1p, è stata ricostituita in liposomi per valutarne le proprietà di trasporto ed i parametri cinetici. E' stato identificato il gene responsabile del trasporto dei nucleotidi pirimidinici nella matrice mitocondriale di S. cerevisiae. RIM2 è stato overespresso in E.coli e la proteina purificata e ricostituita in liposomi trasporta (desossi)nucleosidi pirimidinici tri- di- e monofosfato. In cellule HepG2 è stato studiato il ruolo trascrizionale di SRE (sterol regulatory element) presente nel promotore del gene umano del carrier del citrato (CIC). E' stato valutato se il carrier del citrato (CIC) può regolare la secrezione di insulina stimolata da glucosio (GSIS). In cellule INS-1, il silenziamento del gene CIC riduce la quantità di CIC, i livelli di citrato nel citosol e la GSIS. Al contrario, l'overespressione di CIC riporta i livelli citosolici di citrato alla normalità e attiva la GSIS. L'analisi del genoma di Arabidopsis thaliana ha evidenziato 59 geni codificanti membri della famiglia dei carrier mitocondriali; tra questi BAC1 e BAC2 che appartengono ad un cluster filogenetico comune. Entrambe queste proteine trasportano le forme L degli amminoacidi arginina, lisina, ornitina, istidina; BAC2 trasporta anche citrullina. Dall'analisi di RT-PCR, si evidenzia che entrambe

le proteine sono espresse in tutti i tessuti della pianta ma mostrano pattern di espressione differenti nelle diverse fasi di sviluppo della pianta. BAC1 potrebbe essere responsabile, durante la germinazione, della mobilizzazione dell'azoto accumulato nel seme sotto forma di arginina, mentre BAC2 è probabilmente coinvolto in altri processi metabolici che si svolgono nella pianta adulta. Sono stati identificati due geni di Arabidopsis thaliana responsabili del trasporto mitocondriale di SAM. Le proteine codificate da questi geni sono state chiamate SAMC1 e SAMC2. Esse appartengono alla famiglia dei trasportatori mitocondriali. L'insieme di esperimenti di Real Time PCR, saggi di espressione tissutale, saggi sull'attività di trasporto e analisi dell'espressione sub-cellulare della proteina ricombinante SAMC1 suggerisce che l'ingresso di SAM, sintetizzato nel citosol, all'interno dei mitocondri e probabilmente anche dei cloroplasti, può avvenire tramite il trasportatore SAMC1. SAMC2 ha un'omologia del 75% con SAMC1 e quindi si ritiene essere una sua isoforma. E' stata applicata la Cys-scanning mutagenesis alle a-eliche transmembrana pari del carrier mitocondriale bovino del 2-chetoglutarato. I risultati ottenuti, valutati mediante modeling molecolare, hanno permesso di identificare gli amminoacidi importanti per la struttura e la funzione del trasportatore del 2-chetoglutarato. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Le collaborazioni previste sono state, e sono tuttora, portate avanti con risultati più che soddisfacenti. Prof. Cesare Indiveri, Università della Calabria; Dr. Edmund R.S. Kunji, Medical Research Council UNITED KINGDOM;Dr. Michael Hodges,Institut de Biotechnologie des Plantes,FRANCE;Dr. John Walker Medical Research Council, UNITED KINGDOM. Prof.Ramon Delucas, Università di Alcala, Barcellona,Spagna Prof. Fernie A., Max Planck Institute, Germania




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2006 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali risorse strumentali utilizzate Spettrofotometri Spettrofluorimetri Ossigrafo Fotometro per piastre ELISA Elettroporatore Cappe a flusso laminare per colture cellulari termociclatori Apparecchiature per elettroforesi e trasferimento di proteine e per elettroforesi di acidi nucleici chemidoc HPLC Microscopio ottico Microscopio a fluorescenza Sistemi bioenergetici di membrana: meccanismi funzionali e fisiopatologia.

Progetto: Strutture e meccanismi di funzionamento di complessi sopramolecolari biologici

Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PAPA SERGIO

Risultati conseguiti Chiarimento delle reazioni di traslocazione protonica nella pompa redox della citocromo c ossidasi bovina ed individuazione di un sito binding inibitorio dello zinco sull'enzima. Identificazione di mutazioni in geni del complesso I che causano disfunzioni patologiche. Purificazione della proteina Nam7p/Upf1p da ceppi deleti di UPF2 o UPF3. Dimostrazione che la melatonina previene la perossidazione della cardiolipina e la disfunzione dei complessi respiratori mitocondriali mediata dai ROS nella riperfusione post-ischemica cardiaca. Identificazione di meccanismi differenti attraverso cui l'acido arachidonico induce aumento della permeabilità mitocondriale. Individuazione di profili di espressione diversi per i geni dell'ossidasi e ATP sintasi nelle fasi di crescita di Nonomurea sp. Caratterizzazione strutturale dell'ATPasi ectopica di epatociti di ratto. Regolazione del bilancio dei ROS da parte della cascata dell'AMP ciclico. Potenziale di membrana generato dall'ossidazione di NADH extramitocondriale. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Biozentrum der Universitaet, Germany Institute of Microbiology, Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic Northwestern Medical School, USA Dept of Cellular and Structural Biology, Health Science Center University of Texas,USA Centre de Genètique Molèculaire, CNRS,France. U.O. Medicina Molecolare, I.R.C.C.S. Ospedale pediatrico Bambini Gesù, Roma. Div. Neurogenetica molecolare, Istituto Neurologico "C. Besta", Milano. Laboratori del Sincrotone di Grenoble. Sanofi Aventis. Istituto di Genetica e Microbiologia, Università di Bari.


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2006 0 13 1 0 0 0 0 0 6 0




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5 0 0 0 0 0 0 5 Principali risorse strumentali utilizzate Spettrofotometri Spettrofluorimetri Ossigrafo Incubatori per colture batteriche Cappe a flusso laminare per colture cellulari Incubatori CO2 Thermal Cycler per PCR e Real Time PCR Sequenziatore DNA Apparati per elettroforesi e trasferimento di proteine ed acidi nucleici Densitometro Bio-Rad Laboratorio attrezzato per esperimenti di ibridazione molecolare con sonde radioattive Scintillatore in fase liquida HPLC Microscopio ottico Microscopio a contrasto di fase Spettrometro di massa. Interrelazione nucleo/citoplasma/mitocondri nell'omeostasi cellulare.


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MARRA ERSILIA

Risultati conseguiti Nell'ambito dello studio sul carrier ANT in cellule dei granuli è stato osservato che la sua funzionalità è danneggiata durante la progressione della morte per apoptosi. Nelle fasi iniziali l'inibizione è dovuta dall'azione dei ROS, a tempi più lunghi la funzionalità del carrier ANT è alterata dalle caspasi. L'induzione dell'apoptosi mediante shock termico in colture di Nicotiana Tabacum determina, già in fase precoce, una over produzione di specie reattive dell'ossigeno, una diminuzione dell'attività dei sistemi antiossidanti, rilascio di citocromo c dai mitocondri Il gene YCA1 partecipa al processo di morte cellulare programmata indotta da acido acetico in Saccharomyces cerevisiae indipendentemente dalla sua putativa attività caspasica. Sono stati individuati due meccanismi di signaling (PI3K/Skp2/BRCA2; Integrina beta1/IGF-II/PI3K) che regolano proliferazione e invasione nel carcinoma di prostata.

I risultati ottenuti hanno messo in evidenza una alterazione dell'espressione del gene codificante il fattore di adesione integrinico B1c che sembra essere correlato al processo di trasformazione neoplastica Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Istituto di Neurologia e Medicina Molecolare, CNR, Roma Dip Scienze per la Salute, Univ del Molise, Campobasso Dept of Pathology, UT Southwestern Medical Center, Dallas (TX), USA Dept of Pathology and Laboratory Medicine, University of Rochester (NY), USA Dept of Cancer Biology, School of Medicine, Univ Massachussets, Worcester, MA, USA Dip di Biologia e Patologia Vegetale, Univ Bari CIR, Università Campus Biomedico, Roma Dept of Molecular Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA Dep de Biologia, Universidade do Minho, Braga, Portogallo Biochemisches Institut der Universität Zürich, Svizzera Medical Genetic Center, Vilnius University Hospital, Lituania Institute Pasteur de Tunis, Tunisi, Tunisia Dip dell'emergenza e dei trapianti di organi, Univ Bari Dip Anatomia Patologica e di Genetica (DAPeG), Sezione di Anatomia Patologica, Univ Bari Laboratorio di Biologia Sperimentale, Istituto Oncologico, Bari Dip Biologia e Patologia Molecolare e Cellulare, Facoltà di Medicina, Univ "Federico II" Napoli Institut fur Biochemie und Molekular Biologie, Universitat Freiburg, Freiburg, Germany




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2006 0 11 0 0 2 0 0 0 3 0

Principali risorse strumentali utilizzate Spettrofotometri Spettrofluorimetri Ossigrafo Fotometro per piastre ELISA Elettroporatore Cappe a flusso laminare per colture cellulari Incubatori CO2 Thermal Cycler per PCR Apparati per elettroforesi e trasferimento di proteine ed acidi nucleici Densitometro Bio-Rad GS 700 Laboratorio attrezzato per esperimenti di ibridazione molecolare con sonde radioattive Analizzatore di fluorescenza/chemiluminescenza/radioattivo Amersham Typhoon 8600 HPLC Microscopio ottico Microscopio a contrasto di fase Microscopio in epifluorescenza Attività Moduli Biogenesi delle Membrane di Trasduzione dell'Energia.

Commessa: Biogenesi delle Membrane di Trasduzione dell'Energia. Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: GADALETA MARIA NICOLA

Risultati conseguiti E' stato dimostrato che, nella regione non codificante (NCR) del DNA mitocondriale (mtDNA) del riccio di mare Paracentrotus lividus, la trascrizione termina con due modalità, una dipendente direttamente dalla sequenza di legame del fattore mtDBP (mitochondrial D-loop binding protein), l'altra mediata dal complesso mtDBP-DNA. In Drosophila, è stato clonato e caratterizzato il fattore D-MTERF3, un componente della famiglia MTERF; inoltre è stato dimostrato, mediante esperimenti di RNA interference, che la proteina DmTTF (Drosophila mitochondrial transcription termination factor), in vivo, blocca la progressione della RNA polimerasi mitocondriale. Nel muscolo soleo di ratti controllo e unloaded, trattati con acetilcarnitina, è stato analizzato il profilo di espressione dei trascritti mitocondriali e dei geni coinvolti nella biogenesi mitocondriale. Nel soleo di ratti unloaded è stata dimostrata una cooordinata espressione di trascritti del signalling di attivazione della biogenesi mitocondriale suggerendo che il trattamento con acetilcarnitina potrebbe attenuare i cambiamenti metabolici indotti dall'unloading e prevenire così la perdita di proteine mitocondriali. La risposta al farmaco nei ratti controllo era invece variabile e specifica per i singoli fattore del signalling. E' stato studiato l'effetto preventivo della restrizione calorica (CR) nella perdita età-dipendente di mtDNA in vari tessuti di ratto, è stato dimostrato che la CR è in grado di aumentare la quantità di mtDNA in fegato e soleo mentre non vi sono effetti significativi nel cervello. E' stata investigata la risposta della lipoproteina(a) nel trauma chirurgico e l'impatto della sua variabilità genetica sulla risposta delle citochine. Si è dimostrato che Lp(a) si comporta come un reattante negativo della fase acuta ed è inversamente correlata a IL-6. La chirurgia ha un maggiore impatto sui soggetti con isoforme piccole di Lp(a). Inoltre, è stata testata l'ipotesi che Lp(a) o la sua proteina apo(a) libera possano essere presenti nel liquor di pazienti neurologici. Si è dimostrato che Lp(a) integra può attraversare la barriera ematoliquorale nelle patologie caratterizzate da disfunzione della barriera.

E' stata studiata l'attività di inibitori di proteasi da Cruciferae e di mutanti dell'inibitore MTI-2 (Mustard Trypsin Inhibitor 2). Al fine di individuare i meccanismi che regolano la resistenza ai metalli pesanti del batterio Rhodobacter sphaeroides è stata condotta un'analisi proteomica analizzando la crescita del batterio in presenza/assenza di ioni di metalli pesanti. E' stata condotta l'analisi RACE per tre geni codificanti isoforme della proteina Lhcb1 in spinacio. L'analisi ha evidenziato un complesso pattern trascrizionale caratterizzato dalla presenza di copie multiple dei singoli geni e da processi di poliadenilazione multipli. L'import in mitocondri di tRNA codificati dal DNA nucleare di piante è mediato da aminoacil-sintetasi. Tre biopeptidi derivanti dalla caseina ed aventi azione anti-ipertensiva sono stati espressi in E. coli e purificati con opportune metodiche. La procedura di sintesi e purificazione insieme alle sequenze in oggetto sono protette da un brevetto depositato con procedura PICT (Brevetto numero PCT/EP2006/007601 inventori: De Leo F, Gallerani R, Losacco M, Gobbetti M, Minervini F. Titolo: Biopeptides with anti-hyperthensive activity from bovine beta casein). Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Sigma Tau, Industrie Farmaceutiche Riunite, Roma; Instit. for Biophysical and Clinical Research into Human Movement, Manchester University (UK); Lab. Biochemistry of Aging, University of Gainesville, Florida; Dep. Medical Nutrition, Karolinska Institut, Stoccolma; Dip. Biochimica, Univ. di Madrid; Dip. Biochimica e Biologia Cellulare e Molecolare, Univ. di Zaragoza, Spagna; IRCCS De Bellis, Castellana Grotte (BA); INSERM U-698, UFR Medicine Xavier-Bichat, Paris, France; Dipartimento Emergenza e Trapianto Organi, Facoltà di Medicina, Università di Bari; Dip. Neurologia Ospedale Careggi/Università di Firenze; Lab. Biologie des Entomophages, Univ. Amiens, France; ISMAC CNR-Milano; Dipartimento di protezione delle piante e microbiologia applicata, presso l'Università di Bari; Institute of Plant Molecular Biology - CNRS, Strasbourg, France; Istituto dei Processi Chimico-Fisici, CNR, Bari; Istituto per la Tecnologia delle membrane (ITM-CNR); Centro Ricerca Interdipartimentale BIOAGROMED, Università di Foggia.




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2006 1 8 0 0 0 0 0 0 0 0

Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali

Commessa: Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali Progetto: Struttura tridimensionale, funzione e progettazione di proteine ed acidi

nucleici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PALMIERI FERDINANDO

Risultati conseguiti I risultati conseguiti sono stati oggetto di pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali È stata identificata la funzione di 15 membri della famiglia dei carriers mitocondriali di S cerevisiae mediante espressione dei rispettivi geni in S. cerevisiae o E. coli , purificazione e ricostituzione delle proteine ricombinanti in vescicole fosfolipidiche e saggi di trasporto. E' stata identificata e caratterizzata funzionalmente la proteina di Saccharomyces cerevisiae responsabile del trasporto di NAD+ nei mitocondri. Il gene codificante tale carrier, denominato NDT1, è stato overespresso in cellule di Escherichia coli; la proteina purificata, Ndt1p, è stata ricostituita in liposomi per valutarne le proprietà di trasporto ed i parametri cinetici. E' stato identificato il gene responsabile del trasporto dei nucleotidi pirimidinici nella matrice mitocondriale di S. cerevisiae. RIM2 è stato overespresso in E.coli e la proteina purificata e ricostituita in liposomi trasporta (desossi)nucleosidi pirimidinici tri- di- e monofosfato. In cellule HepG2 è stato studiato il ruolo trascrizionale di SRE (sterol regulatory element) presente nel promotore del gene umano del carrier del citrato (CIC). E' stato valutato se il carrier del citrato (CIC) può regolare la secrezione di insulina stimolata da glucosio (GSIS). In cellule INS-1, il silenziamento del gene CIC riduce la quantità di CIC, i livelli di citrato nel citosol e la GSIS. Al contrario, l'overespressione di CIC riporta i livelli citosolici di citrato alla normalità e attiva la GSIS. L'analisi del genoma di Arabidopsis thaliana ha evidenziato 59 geni codificanti membri della famiglia dei carrier mitocondriali; tra questi BAC1 e BAC2 che appartengono ad un cluster filogenetico comune. Entrambe queste proteine trasportano le forme L degli amminoacidi arginina, lisina, ornitina, istidina; BAC2 trasporta anche citrullina. Dall'analisi di RT-PCR, si evidenzia che entrambe le proteine sono espresse in tutti i tessuti della pianta ma mostrano pattern di espressione differenti nelle diverse fasi di sviluppo della pianta. BAC1 potrebbe essere responsabile, durante la germinazione, della mobilizzazione dell'azoto accumulato nel seme sotto forma di arginina, mentre BAC2 è probabilmente coinvolto in altri processi metabolici che si svolgono nella pianta adulta. Sono stati identificati due geni di Arabidopsis thaliana responsabili del trasporto mitocondriale di SAM. Le proteine codificate da questi geni sono state chiamate SAMC1 e SAMC2. Esse appartengono alla famiglia dei trasportatori mitocondriali. L'insieme di esperimenti di Real Time PCR, saggi di espressione tissutale, saggi sull'attività di trasporto e analisi dell'espressione sub-cellulare della proteina ricombinante SAMC1 suggerisce che l'ingresso di SAM, sintetizzato nel citosol, all'interno dei mitocondri e probabilmente anche dei cloroplasti, può avvenire tramite il trasportatore SAMC1. SAMC2 ha un'omologia del 75% con SAMC1 e quindi si ritiene essere una sua isoforma. E' stata applicata la Cys-scanning mutagenesis alle a-eliche transmembrana pari del carrier mitocondriale bovino del 2-chetoglutarato. I risultati ottenuti, valutati mediante modeling molecolare, hanno permesso di identificare gli amminoacidi importanti per la struttura e la funzione del trasportatore del 2-chetoglutarato. Prodotti della ricerca (2006)


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2006 0 8 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali collaborazioni Le collaborazioni previste sono state, e sono tuttora, portate avanti con risultati più che soddisfacenti. Prof. Cesare Indiveri, Università della Calabria; Dr. Edmund R.S. Kunji, Medical Research Council UNITED KINGDOM;Dr. Michael Hodges,Institut de Biotechnologie des Plantes,FRANCE;Dr. John Walker Medical Research Council, UNITED KINGDOM. Prof.Ramon Delucas, Università di Alcala, Barcellona,Spagna




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3 0 0 0 0 0 0 3 Sistemi boenergetici di membrana: meccanismi funzionali e fisiopatologia.

Commessa: Sistemi bioenergetici di membrana: meccanismi funzionali e fisiopatologia.Progetto: Strutture e meccanismi di funzionamento di complessi sopramolecolari

biologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PAPA SERGIO

Risultati conseguiti Chiarimento delle reazioni di traslocazione protonica nella pompa redox della citocromo c ossidasi bovina ed individuazione di un sito binding inibitorio dello zinco sull'enzima. Identificazione di mutazioni in geni del complesso I che causano disfunzioni patologiche. Purificazione della proteina Nam7p/Upf1p da ceppi deleti di UPF2 o UPF3. Dimostrazione che la melatonina previene la perossidazione della cardiolipina e la disfunzione dei complessi respiratori mitocondriali mediata dai ROS nella riperfusione post-ischemica cardiaca. Identificazione di meccanismi differenti attraverso cui l'acido arachidonico induce aumento della permeabilità mitocondriale. Individuazione di profili di espressione diversi per i geni dell'ossidasi e ATP sintasi nelle fasi di crescita di Nonomurea sp. Caratterizzazione strutturale dell'ATPasi ectopica di epatociti di ratto. Regolazione del bilancio dei ROS da parte della cascata dell'AMP ciclico. Potenziale di membrana generato dall'ossidazione di NADH extramitocondriale. Prodotti della ricerca (2006)


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2006 0 13 1 0 0 0 0 0 6 0

Principali collaborazioni Biozentrum der Universitaet, Germany Institute of Microbiology, Czech Academy of Sciences, Prague, Czech Republic Northwestern Medical School, USA Dept of Cellular and Structural Biology, Health Science Center University of Texas,USA Centre de Genètique Molèculaire, CNRS,France. U.O. Medicina Molecolare, I.R.C.C.S. Ospedale pediatrico Bambini Gesù, Roma. Div. Neurogenetica molecolare, Istituto Neurologico "C. Besta", Milano. Laboratori del Sincrotone di Grenoble. Sanofi Aventis. Istituto di Genetica e Microbiologia, Università di Bari.




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5 0 0 0 0 0 0 5 Interrelazione nucleo/citoplasma/mitocondri nell'omeostasi cellulare.

Commessa: Interrelazione nucleo/citoplasma/mitocondri nell'omeostasi cellulare. Progetto: Meccanismi di controllo della divisione, crescita, differenziamento, morte e

omeostasi cellulare Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MARRA ERSILIA

Risultati conseguiti Gli obiettivi proposti per il 2006 sono stati pienamente raggiunti Nell'ambito dello studio sul carrier ANT in cellule dei granuli è stato osservato che la sua funzionalità è danneggiata durante la progressione della morte per apoptosi. Nelle fasi iniziali l'inibizione è dovuta dall'azione dei ROS, a tempi più lunghi la funzionalità del carrier ANT è alterata dalle caspasi. L'induzione dell'apoptosi mediante shock termico in colture di Nicotiana Tabacum determina, già in fase precoce, una over produzione di specie reattive dell'ossigeno, una diminuzione dell'attività dei sistemi antiossidanti, rilascio di citocromo c dai mitocondri Il gene YCA1 partecipa al processo di morte cellulare programmata indotta da acido acetico in Saccharomyces cerevisiae indipendentemente dalla sua putativa attività caspasica. Sono stati individuati due meccanismi di signaling (PI3K/Skp2/BRCA2; Integrina beta1/IGF-II/PI3K) che regolano proliferazione e invasione nel carcinoma di prostata. I risultati ottenuti hanno messo in evidenza una alterazione dell'espressione del gene codificante il fattore di adesione integrinico B1c che sembra essere correlato al processo di trasformazione neoplastica


Principali collaborazioni Istituto di Neurologia e Medicina Molecolare, CNR, Roma Dip Scienze per la Salute, Univ del Molise, Campobasso Dept of Pathology, UT Southwestern Medical Center, Dallas (TX), USA Dept of Pathology and Laboratory Medicine, University of Rochester (NY), USA Dept of Cancer Biology, School of Medicine, Univ Massachussets, Worcester, MA, USA Dip di Biologia e Patologia Vegetale, Univ Bari CIR, Università Campus Biomedico, Roma Dept of Molecular Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA Dep de Biologia, Universidade do Minho, Braga, Portogallo Biochemisches Institut der Universität Zürich, Svizzera Medical Genetic Center, Vilnius University Hospital, Lituania Institute Pasteur de Tunis, Tunisi, Tunisia Dip dell'emergenza e dei trapianti di organi, Univ Bari Dip Anatomia Patologica e di Genetica (DAPeG), Sezione di Anatomia Patologica, Univ Bari Laboratorio di Biologia Sperimentale, Istituto Oncologico, Bari Dip Biologia e Patologia Molecolare e Cellulare, Facoltà di Medicina, Univ "Federico II" Napoli Institut fur Biochemie und Molekular Biologie, Universitat Freiburg, Freiburg, Germany




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1 0 0 0 0 0 0 1 Attività RSTL Encefalomiopatie mitocondriali

Responsabile: GABALLO ANTONIO Risultati conseguiti I risultati hanno riguardato l'impatto, su biogenesi e attività del complesso I mitocondriale, di due mutazioni a carico dei geni NDUFS4 ed NDUFS1di due pazienti. E' stato dimostrato che la mutazione (G44A) nel gene NDUFS4 è associata ad un incompleto assemblaggio del complesso I e ad una sua completa mancanza di attività funzionale. La mutazione nel gene NDUFS1, invece, è risultata responsabile di un minore contenuto di complesso I, inibizione di attività enzimatica, accumulo di


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2006 0 11 0 0 2 0 0 0 3 0

specie reattive dell'ossigeno nei mitocondri e diminuzione del potenziale della membrana mitocondriale. E' stato inoltre avviato lo studio del meccanismo di import mitocondriale di alcune subunità a codifica nucleare del complesso F1Fo ATP sintasi; alterazioni in questo processo ancora poco conosciuto potrebbero costituire un ulteriore meccanismo patogenetico alla base di alcune encefalopatie mitocondriali. In particolare si è messo in evidenza che la subunità c del settore Fo e la subunità ? del settore F1 del complesso ATP sintasico mitocondriale, sono importate con due diversi meccanismi. Tale studio inoltre consentirà la identificazione di eventuali modulatori del meccanismo di import. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Dipartimento di Biochimica Medica, Biologia Medica e Fisica Medica (DIBIFIM), Facoltà di Medicina e Chirurgia Università Degli Studi di Bari. Italia




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Camera sterile per colture cellulari Cappe a flusso laminare Incubatori a CO2 Spettrofotometri Spettrofluorimetri Ossigrafi Thermal cycler Studio dell'interazione pianta ' fungo patogeno Fusarium oxysporum

Responsabile: ARRIGONI ROBERTO Risultati conseguiti E' stato ottenuto un clone del gene di FOW1 la cui sequenza codificante tradotta in proteina presenta una inserzione di 21 ammino acidi a partire dall'ammino acido 76 rispetto alla sequenza della proteina depositata in banca dati. Tale inserto non interrompe l'Open Reading Frame del gene, quindi si è proseguito con la trasformazione del costrutto in cellule batterichr per over-esprimere la


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proteina ricombinante. In seguito a lisi delle cellule batteriche e successiva stratificazione del lisato cellulare su di un gradiente di saccarosio, è stata verificata l'espressione della proteina FOW1 mediante SDS/PAGE. E' stata confermata la presenza sul gel di una specifica banda di over-espressione presente esclusivamente nelle cellule trasformate con il plasmide contenente la sequenza codificante del gene; il peso molecolare della banda è in accordo con quello stimato. La solubilizzazione della proteina e successiva ricostituzione in liposomi è stata effettuata per testare l'eventuale capacità della proteina di catalizzare un'attività di trasporto. Sono in corso esperimenti per identificare la specificità di trasporto di FOW1 mediante uso di substrati radioattivi. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Dr. Franco Nigro (Fitopatologia, Università di Bari); Dr. AR Fernie (Fisiologia molecolare delle piante, Max Planck Institute, Golm, Germania); Dr Michael Hodges (Biotecnologie vegetali, Universitè de Paris Sud, Francia).




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate PCR Thermal Cycler Spettrofotometri Spettrofluorimetri Scintillatori Meccanismi molecolari di risposta a stress nella fotosintesi

Responsabile: CECI LUIGI RUGGIERO Risultati conseguiti Nell'ambito del progetto proposto sono state eseguite due attività di ricerca: 1. Caratterizzazione dei geni della famiglia Lhcb1 di spinacio. Sono stati identificati e caratterizzati tre geni codificanti isoforme della proteina Lhcb1 di spinacio. L'analisi 3'RACE ha permesso di identificare diversi trascritti per ogni singolo gene, con differenti estensioni nella regione 3' fiancheggiante. L'analisi strutturale comparativa dei tre polipeptidi


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permette di localizzare la maggior parte dei residui differenti in prossimità delle superfici della membrana tilacoidale. 2. Studio dell'adattamento del batterio fotosintetico Rhodobacter sphaeroides ai metalli pesanti. Sono state sperimentate differenti procedure per la caratterizzazione mediante elettroforesi 2D delle proteine solubili estratte da colonie di R. sphaeroides cresciute su terreni di coltura privi di ione Co+2, o contenti elevate concentrazioni dello ione. Con la procedura attualmente più affidabile è possibile contare circa 700 spot su gel-2D. La stessa procedura permette l'identificazione di alcuni spot differenzialmente presenti nelle due condizioni di crescita, che saranno ulteriormente caratterizzati mediante spettrometria di massa, dopo l'acquisizione di un numero maggiore di immagini. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni - Dipartimento di Biochimica e Biologia Molecolare dell'Università di Bari; - Istituto per i Processi Chimico-Fisici del CNR, Sezione di Bari; - Dipartimento di Scienze Ambientali dell'Università della Tuscia.




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Strumentazione di base per i Laboratori di biochimica e biologia molecolare; Laboratori per i radioisotopi; Sistema per cromatografia FPLC; Laboratori per colture cellulari provvisti di cappe e incubatori; Real-Time PCR; Thermal Cycler per PCR; Microscopi a luce trasmessa e fluorescenza con sistema di acquisizione di immagini mediante CCD camera; Apparati per elettroforesi mono e bidimensionale e per trasferimento di proteine ed acidi nucleici; Analizzatore di fluorescenza/chemiluminescenza/radioattivo Amersham Typhoon 8600; Meccanismi molecolari nel morbo di Alzheimer: ruolo della proteina beta-amiloide

Responsabile: BOBBA ANTONELLA


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Risultati conseguiti Come modello per lo studio dei meccanismi molecolari nel morbo di Alzheimer sono state utilizzate colture primarie di neuroni nelle quali è possibile indurre morte per apoptosi utilizzando uno stimolo fisiologico che riproduce in vitro le condizioni che si instaurano in vivo in corso di malattie neurodegenerative. Su cellule di controllo o indotte in apoptosi è stata testata la tossicità di alcuni peptidi della beta-amiloide (Ab 25-35, Ab 35-25, Ab 1-42 e Ab 42-1) al fine di individuare i meccanismi responsabili della morte per apoptosi indotta dalla beta-amiloide. Inoltre essendo noto che la tossicità della beta-amiloide comporta una condizione di stress ossidativo sono state testate diverse sostanze ad azione antiossidante al fine di individuare quei composti farmacologicamente attivi in grado di antagonizzare l'apoptosi e bloccare l'azione citotossica della beta-amiloide. Risultati ottenuti indicano che i peptidi Ab 25-35 e Ab 1-42 sono tossici essendo in grado, anche se in misura diversa, di indurre morte nei neuroni controllo. E' stato caratterizzato il tipo di morte indotta dai diversi peptidi della beta-amiloide (Ab 25-35, Ab 35-25, Ab 1-42 e Ab 42-1). E' emerso che la tossicità del peptide Ab 25-35 e, in misura minore, del peptide Ab 1-42 è maggiore, a parità di tempo di esposizione, nelle cellule indotte in apoptosi rispetto alle cellule di controllo. E' stata testata l'azione di diversi composti antiossidanti su cellule dei granuli indotte o meno in apoptosi. E' emerso che tra i diversi composti farmacologici analizzati, la genisteina, un isoflavone derivato dalla soia, è la molecola che più di tutte è in grado di antagonizzare la morte per apoptosi delle cellule dei granuli. Si presenta quindi come la molecola più promettente per ulteriori studi finalizzati a ridurre la tossicità della beta amiloide. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Istituto di Neurologia e Medicina Molecolare, CNR, Roma Dipartimento di Scienza per la salute, Univ del Molise, Campobasso Department of Biochemistry and Molecular Biology, University College London, London, U.K.




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Principali risorse strumentali utilizzate Camera sterile per colture cellulari Cappe a flusso laminare Incubatori a CO2 Microscopio a contrasto di fase ed in epifluorescenza Spettrofotometri Spettrofluorimetri Ossigrafi Eventi di regolazione nel 'nonsense-mediated mRNA decay'

Responsabile: ALTAMURA NICOLA Risultati conseguiti La proteina Upf1p è stata purificata per immuno-affinità da un ceppo di S. cerevisiae deleto di UPF1 e trasformato con un plasmide multicopia che la sovra-esprime come unica versione funzionale FLAG-Upf1p, clonata sotto controllo del potente promotore GPD1. Combinando l'analisi SDS-PAGE con tecnologia Multiplex e western blot si è potuto dimostrare che una frazione significativa della proteina lega il fluorescente ProQ-Diamond, che reagisce specificamente con proteine fosforilate, ma non quando la proteina è pre-incubata con fosfatasi . Per confermare che la proteina contiene fosfato è stato utilizzato un approccio indipendente dal ProQ-Diamond, basato sulla tecnologia 2D. La proteina analizzata su un gel 2D rivela varianti del PI che mostrano uno shift di mobilità verso punti isoelettrici maggiormente acidici se preincubata con fosfatasi. Lo stesso profilo è riscontrato in proteine fosforilate quali l'ovalbumina e la B-caseina, ma non da B-galattosidasi e lisozima che non sono fosfoproteine. Inoltre, è stato costruito un ceppo di S. cerevisiae nel quale la copia wild type di Upf1p sul cromosoma è stata rimpiazzata da una versione FLAG-UPF1, costruita in vitro, il cui livello di espressione è identico a quello del wild type. L'approccio utilizzato ci consente di i) sovra-esprimere e purificare la proteina Upf1p in quantità adeguate per l'identificazione dei siti di fosforilazione mediante spettrometria di massa, ii) rilevare lo stato di fosforilazione della proteina purificata mediante tecnica alternativa all'uso della radioattività in campioni numerosi, iii) disporre di un ceppo in cui è stata inserita sul cromosoma una singola copia di FLAG-Upf1p espressa dal suo promotore naturale. Il sistema costruito ci consentirà di trapiantare sul cromosoma copie mutate di FLAG-Upf1p ai fini di una accurata analisi fenotipica e di effettuare esperimenti di immunoprecipitazione per l'identificazione di potenziali proteine interattive. I risultati conseguiti dimostrano che, contrariamente a quanto ritenuto finora, Nam7p/Upf1p è fosforilata in S. cerevisiae. Tale modifica post-traduzionale è pertanto una caratteristica strutturale e funzionale non ristretta ai metazoi ma conservata negli eucarioti. Il ciclo fosforilazione/ defosforilazione potrebbe essere l'evento che determina lo "switch" tra le varie funzioni di questa elicasi multifunzionale. Il lievito si conferma pertanto l'organismo ideale per questo studio. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Istituto di Scienza dell'Alimentazione del CNR, Avellino


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Brevetti

1 DE LEO F, GALLERANI R., LOSACCO M, MINERVINI F, GOBBETTI M. - Biopeptides with anti-hypertensive activity from bovine beta casein.

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1 Cassano P, Sciancalepore AG, Pesce V, Fluck M, Hoppeler H, Calvani M, Mosconi L, Cantatore P, Gadaleta MN. - Acetyl-l-carnitine feeding to unloaded rats triggers in soleus muscle the coordinated expression of genes involved in mitochondrial biogenesis - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, Vol. 1757, Pagg. 1421-1428

2 Palmieri L, Todd CD, Arrigoni R, Hoyos ME, Santoro A, Polacco JC, Palmieri F. - Arabidopsis mitochondria have two basic amino acid transporters with partially overlapping specificities and differential expression in seedling development. - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, Vol. , Pagg. -

3 Di Paola M., Zaccagnino P., Oliveros-Celis C., Lorusso M. - Arachidonic acid induces specific membrane permeability increase in heart mitochondria - FEBS LETTERS, Vol. 580, Pagg. 775-781

4 Goel HL, Moro L, King M, Teider N, Centrella M, McCarthy TL, Holgado-Madruga M, Wong AJ, Marra E, Languino LR. - Beta1 integrins modulate cell adhesion by regulating insulin-like growth factor-II levels in the microenvironment. - CANCER RESEARCH, Vol. 66, Pagg. 331-342

5 Atlante A, Bobba A, de Bari L, Fontana F, Calissano P, Marra E, Passarella S. - Caspase-dependent alteration of the ADP/ATP translocator triggers the mitochondrial permeability transition which is not required for the low-potassium-dependent apoptosis of cerebellar granule cells. - JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY, Vol. 97, Pagg. 1166-1181

6 Papa S., Capitanio G., Martino L. P. - Concerted involvement of cooperative proton-electron linkage and water production in the proton pump of cytochrome c oxidase. - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA, Vol. 1757, Pagg. 1133-1143

7 Papa S., Lorusso M., Di Paola M. - Cooperativity and flexibility of the protonmotive activity of mitochondrial respiratory chain - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, Vol. , Pagg. -

8 Gianazza E, Vergani L, Wait R, Brizio C, Brambilla D, Begum S, Giancaspero TA, Conserva F, Eberini I, Bufano D, Angelini C, Pegoraro E, Tramontano A, Barile M. - Coordinated and reversible reduction of enzymes involved in terminal oxidative metabolism in skeletal muscle mitochondria from a riboflavin-responsive, multiple acyl-CoA dehydrogenase deficiency patient. - ELECTROPHORESIS, Vol. 27, Pagg. 1182-1198

9 Vacca RA, Valenti D, Bobba A, Merafina RS, Passarella S, Marra E. - Cytochrome c Is Released in a Reactive Oxygen Species-Dependent Manner and Is Degraded via Caspase-Like Proteases in Tobacco Bright-Yellow 2 Cells en Route to Heat Shock-Induced Cell Death. - PLANT PHYSIOLOGY, Vol. 141, Pagg. 208-219

10 S. Papa - Does cAMP play a part in the regulation of the mitochondrial electron transport chain in mammalian cells? - IUBMB LIFE, Vol. 58, Pagg. 173-175

11 Iuso A, Scacco S, Piccoli C, Bellomo F, Petruzzella V, Trentadue R, Minuto M, Ripoli M, Capitanio N, Zeviani M, Papa S. - Dysfunctions of cellular oxidative metabolism in patients with mutations in the NDUFS1 and NDUFS4 genes of complex I - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 10374-10380

12 A.R. Cappello, R. Curcio, D.V. Miniero, I. Stipani, A.J. Robinson, E. R. S. Kunji and F. Palmieri - Functional and structural role of amino acid residues in the even-numbered transmembrane á-helices of the bovine mitochondrial oxoglutarate carrier. - JOURNAL OF MOLECULAR BIOLOGY, Vol. 363, Pagg. 51-62

13 Annamaria Tonazzi , Michele Galluccio , Francesca Oppedisano , Cesare Indiveri - Functional reconstitution into liposomes and characterization of the carnitine transporter from rat liver microsomes - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOMEMBRANES, Vol. 1758 , Pagg. 124-131

14 Moro L, Perlino E, Marra E, Greco M. - Hepatocyte 'priming' and increase in transforming growth factor-beta1 mRNA expression are delayed in hypothyroid versus euthyroid rats during liver regeneration. - INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR MEDICINE, Vol. 17, Pagg. 1063-1068

15 M.Volpicella, J. Cordewener, M.A. Jongsma, R. Gallerani, L.R. Ceci, J. Beekwilder - Identification and characterization of digestive serine proteases from inhibitor-resistant Helicoverpa zea larval midgut. - JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY B-ANALYTICAL TECHNOLOGIES IN THE BIOMEDICAL AND LIFE SCIENCES, Vol. 833, Pagg. 26-32

16 Monaco C, Tala A, Spinosa MR, Progida C, De Nitto E, Gaballo A, Bruni CB, Bucci C, Alifano P. - Identification of a Meningococcal L-glutamate ABC Transporter operon essential for growth in low-sodium environments - INFECTION AND IMMUNITY, Vol. 74, Pagg. 1725-1740

17 Marobbio CM, Di Noia MA, Palmieri F. - Identification of a mitochondrial transporter for pyrimidine nucleotides inSaccharomyces cerevisiae: bacterial expression, reconstitution and functional characterization - BIOCHEMICAL JOURNAL, Vol. 393, Pagg. 441-446

18 F. Palmieri, G. Agrimi, E. Blanco, A. Castegna, M.A. Di Noia, V. Iacobazzi, F.M. Lasorsa, C.M.T. Marobbio, L. Palmieri, P. Scarcia, S. Todisco, A. Vozza and J. Walker - Identification of mitochondrial carriers in Saccharomyces cerevisiae by transport assay of reconstituted recombinant proteins. - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, Vol. 1757, Pagg. 1249-1262

19 S. Todisco, G. Agrimi, A. Castegna and F. Palmieri - Identification of the mitochondrial NAD+ transporter in Saccharomyces cerevisiae. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 1524-1531

20 Di Paola M., Lorusso M. - Interaction of free fatty acids with mitochondria: Coupling, uncoupling and permeability transition - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, Vol. , Pagg. -

21 Pepe G, Chimienti G, Liuzzi GM, Lamanuzzi BL, Nardulli M, Lolli F, Angles-Cano E, Mata S - Lipoprotein(a) in the cerebrospinal fluid of neurological patients with blood-cerebrospinal fluid barrier dysfunction - CLINICAL CHEMISTRY, Vol. 52, Pagg. 2043-2048

22 Chimienti G, Aquilino F, Rotelli MT, Russo F, Lupo L, Pepe G - Lipoprotein(a), lipids and proinflammatory cytokines in patients undergoing major abdominal surgery - BRITISH JOURNAL OF SURGERY, Vol. 93, Pagg. 347-353

23 Roberti M, Bruni F, Loguercio Polosa P, Manzari C, Gadaleta MN, Cantatore P. - MTERF3, the most conserved member of the mTERF-family, is a modular factor involved in mitochondrial protein synthesis - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-BIOENERGETICS, Vol. 1757, Pagg. 1199-1206

24 A. Atlante, T.M. Seccia, L. de Bari, E. Marra and S. Passarella - Mitochondria from the left heart ventricles of both normotensive and spontaneously hypertensive rats oxidize externally added NADH mostly via a novel malate/oxaloacetate shuttle as reconstructed in vitro. - INTERNATIONAL JOURNAL OF MOLECULAR MEDICINE, Vol. 18, Pagg. 177-186

25 Giannattasio S, Bobba A, Jurgelevicius V, Vacca RA, Lattanzio P, Merafina RS, Utkus A, Kucinskas V, Marra E. - Molecular basis of cystic fibrosis in Lithuania. Incomplete CFTR mutation detection by PCR-based screening protocols - GENETIC TESTING, Vol. 10, Pagg. -

26 L. Palmieri, R. Arrigoni, E. Blanco, F. Carrari, M.I. Zanor, C. Studart-Guimareas, A. R. Fernie and F. Palmieri - Molecular identification of an Arabidopsis thaliana S-adenosylmethionine transporter: analysis of organ distribution, bacterial expression, reconstitution into liposomes and functional characterization. - PLANT PHYSIOLOGY, Vol. 142, Pagg. 855-865

27 A.M. Sardanelli, A. Signorile, R. Nuzzi, D. De Rasmo, Z. Technikova-Dobrova, Z. Drahota, A. Occhiello, A. Pica, S. Papa - Occurrence of A-kinase anchor protein and associated cAMP-dependent protein kinase in the inner compartment of mammalian mitochondria. - FEBS LETTERS, Vol. 580, Pagg. 5690-5696

28 De Leo F, Volpicella M, Sciancalepore M, Gallerani R, Ceci LR. - One of the three proteinase inhibitor genes newly identified in the Brassica napus genome codes for an inhibitor of glutamyl endopeptidase. - FEBS LETTERS, Vol. 580, Pagg. 948-954

29 Brizio C, Galluccio M, Wait R, Torchetti EM, Bafunno V, Accardi R, Gianazza E, Indiveri C, Barile M. - Over-expression in Escherichia coli and characterization of two recombinant isoforms of human FAD synthetase. - BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, Vol. 344, Pagg. 1008-1016

30 Paventi G, Pastore D, Bobba A, Pizzuto R, Di Pede S, Passarella S. - Plant uncoupling protein in mitochondria from aged-dehydrated slices of Jerusalem artichoke tubers becomes sensitive to superoxide and to hydrogen peroxide without increase in protein level. - BIOCHIMIE, Vol. 88, Pagg. 179-188

31 G. Petrosillo, N. Di Venosa, M. Pistolese, G. Casanova, E. Tiravanti, G. Colantuono, A. Federici, G. Paradies and F.M. Ruggiero - Protective effect of melatonin against mitochondrial dysfunction associated with cardiac ischemia-reperfusion. Role of cardiolipin - FASEB JOURNAL, Vol. 20, Pagg. 269-276

32 Bellomo F, Piccoli C, Cocco T, Scacco S, Papa F, Gaballo A, Boffoli D,Signorile A, D'Aprile A, Scrima R, Sardanelli AM, Capitanio N, Papa S. - Regulation by the cAMP cascade of oxygen free radical balance in Mammalian cells - ANTIOXIDANTS & REDOX SIGNALING, Vol. 8, Pagg. 495-502

33 Antonio Gaballo, Anna Abbrescia , Luigi L. Palese , Loris Micelli , Roberta di Summa, Pietro Alifano, Sergio Papa - Structure and expression of the atp operon coding for F1F0-ATP synthase from the antibiotic-producing actinomycete Nonomuraea sp. ATCC 39727 - RESEARCH IN MICROBIOLOGY, Vol. , Pagg. -

34 Roberti M., Bruni F., Loguercio Polosa P. , Gadaleta MN. , Cantatore P. - The Drosophila termination factor DmTTF regulates in vivo mitochondrial transcription - NUCLEIC ACIDS RESEARCH, Vol. 34, Pagg. 2109-2116

35 J. W. Joseph, M. V. Jensen, O. Ilkayeva, F. Palmieri, C. Alárcon, C. J. Rhodes and C. B. Newgard - The mitochondrial citrate/isocitrate carrier plays a regulatory role in glucose-stimulated insulin secretion. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 35624-32

36 Cassano P, Sciancalepore AG, Lezza AM, Leeuwenburgh C, Cantatore P, Gadaleta MN - Tissue-specific effect of age and caloric restriction diet on mitochondrial DNA content - JOURNAL OF ANTI-AGING MEDICINE, Vol. 9, Pagg. 211-214

37 Loredana Moro, Arnaldo A. Arbini*, Ersilia Marra, and Margherita Greco - Upregulation of Skp2 after prostate cancer cell adhesion to basement membranes results in BRCA2 degradation and cell proliferation - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 1074, Pagg. -

38 Guaragnella N, Pereira C, Sousa MJ, Antonacci L, Passarella S, Corte-Real M, Marra E, Giannattasio S. - YCA1 participates in the acetic acid induced yeast programmed cell death also in a manner unrelated to its caspase-like activity. - FEBS JOURNAL, Vol. 580, Pagg. 6880-6884

39 C. Piccoli, S. Scacco, F. Bellomo, A. Signorile, A. Iuso, D. Boffoli, R. Scrima, N. Capitanio, S. Papa - cAMP controls oxygen metabolism in mammalian cells. - FEBS LETTERS, Vol. 580, Pagg. 4539-4543

40 Capitanio G, Martino PL, Capitanio N, De Nitto E, Papa S. - pH dependence of proton translocation in the oxidative and reductive phases of the catalytic cycle of cytochrome c oxidase. The role of H2O produced at the oxygen-reduction site. - BIOCHEMISTRY, Vol. 45, Pagg. 1930-1937

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1 S. Scacco, V. Petruzzella, E. Bertini, A. Iuso, F. Papa, F. Bellomo, A. Signorile, A. Torraco, S. Papa - Mutations in structural genes of complex I associated with neurological diseases - Italian Journal of Biochemistry, Vol. 55, Pagg. 254-262

Libri

1 L. Moro, E. Marra and M. Greco - Changes in mitochondrial function and ultrastructure during rat liver regeneration - Current Topics in Biochemical Research, Research Trends Pvt. Ltd., Poojapura

2 Daniela Valenti, Anna Atlante, Maria Barile and Salvatore Passarella - Mitochondria as agents of disease and as drug targets - Mitochondrial Pharmacology and Toxicology,, Transworld Research Network, Kerala


Laboratori di biochimica e biologia molecolare Laboratori per radioisotopi Laboratori per colture cellulari provvisti di cappe e incubatori Stabulari Sistema per cromatografia FPLC Sistema per cromatografia HPLC Microscopio a contrasto di fase Microscopi a luce trasmessa e fluorescenza con sistema di acquisizione di immagini mediante CCD camera Spettrofotometri Spettrofluorimetri Ossigrafo Fotometro per piastre ELISA Elettroporatore Thermal Cycler per PCR Real-Time PCR Incubatori per colture batteriche Apparati per elettroforesi mono e bidimensionale e per trasferimento di proteine ed acidi nucleici Analizzatore di fluorescenza/chemiluminescenza/radioattivo Amersham Typhoon 8600 Densitometro Chemidoc Scintillatore in fase liquida Sequenziatore DNA Scintillatore in fase liquida Spettrometro di massa Considerazioni generali ed elementi di autovalutazione

Considerazioni generali Nel 2006 l'Istituto di Biomembrane e Bioenergetica ha sviluppato con successo la sua missione intesa a definire conoscenze relative a sistemi bioenergetici di membrana, in particolare, ha ottenuto risultati di rilievo per quanto riguarda i meccanismi molecolari e la regolazione della trasduzione di energia nei complessi respiratori mitocondriali, la biogenesi degli stessi sistemi, genomica e meccanismi funzionali dei trasportatori mitocondriali dei substrati, meccanismi di interazione

nucleo-citoplasma-mitocondri. Altre ricerche hanno portato alla caratterizzazione genetica e funzionale del sistema della fosforilazione ossidativa in microrganismi altoproduttori di antibiotici. L'attività di ricerca è risultata nella pubblicazione di quaranta lavori in esteso, su riviste riportate nello SCI, con significativo fattore d'impatto. E' stata approfondita l'applicazione di "Biopeptidi ad attività antipertensiva derivanti dalla beta-caseina bovina" oggetto di un Brevetto depositato in data 11 agosto 2005, al N. MI2005A001568. Inoltre, l'Istituto di Biomembrane e Bioenergetica ha ospitato per ricerche dottorandi e dottori di ricerca contribuendo alla loro formazione scientifica. Tutto ciò, nonostante la notevole riduzione del fondo di finanziamento ordinario del CNR, che risulta ridotto del 61%, rispetto all'assegnazione dello stesso, nel 2003. Questa riduzione è stata in parte compensata dai fondi da terzi concessi ai ricercatori dell'Istituto da organismi pubblici e privati. La situazione dell'Istituto rischia di divenire ancora più critica nell'immediato data l'impossibilità di sostituire apparecchiature scientifiche che si vanno rendendo obsolete. Si auspicano, pertanto, finanziamenti per il rinnovo di apparecchiature scientifiche e per offrire ai ricercatori precari operanti presso l'IBBE la possibilità di stabilizzazione. Elementi di autovalutazione Nel 2006 le Commesse afferenti all'Istituto di Biomembrane e Bioenergetica hanno sviluppato secondo le linee previste e con un'alta produzione di pubblicazioni su riviste censite dallo SCI le attività di ricerca nelle aree tematiche della loro missione: Sistemi bioenergetici di membrana: meccanismi funzionali e fisiopatologia, Commessa SV-P14.005, Responsabile: Prof. Sergio Papa; Trasportatori mitocondriali: struttura e meccanismi funzionali, Commessa -SV-P14.007 Responsabile: Prof. Ferdinando Palmieri; Interrelazione nucleo/citoplasma/mitocondri nell'omeostasi cellulare, Commessa SV-P15.003, Responsabile: Prof.ssa Ersilia Marra; Biogenesi delle membrane di trasduzione dell'energia, Commessa SV-P13.002, Responsabile: Prof.ssa Maria Nicola Gadaleta. L'avanzamento delle ricerche e i risultati prodotti dalle Commesse afferenti all'IBBE sono stati oggetto di n. 40 pubblicazioni a stampa per il 2006 pubblicate tutte in riviste riportate nello SCI con impatto fattore di 173.38, risulta pertanto che sono state prodotte circa due pubblicazioni per ricercatore per il solo 2006. In aggiunta sono state pubblicate due monografie su Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology, Volume 05, Brain energetics: Integration of Molecular and Cellular Process, Chapter 1.5 "Electron transport. Structure, redox-coupled protonmotive activity and pathological disorders of respiratory chain complexes", Ed Springer - Verlag GmbH, Heidelberg, 2007. The mitochondrial F1F0 ATP synthase su Handbook of Neurochemistry and Molecular Neurobiology, Volume 05, Brain energetics: Integration of Molecular and Cellular Process, Chapter 1.6 Ed Springer- Verlag GmbH, Heidelberg, 2007. E' stato pubblicato a cura del Direttore dell'IBBE, S. Papa, un numero speciale della rivista internazionale Biochimica et Biophysica Acta Bioenergetica BBA, Mitocondria: From Molecular Insight to Physiology and Pathology, volume 1757 numero 9-10, con fattore di impatto di 4.302. Le suddette pubblicazioni sono riportate in dettaglio nelle schede accluse per ogni Commessa afferente all'IBBE. Significativi sono stati i progressi compiuti e i risultati conseguiti sui meccanismi funzionali e ruoli biologici di complessi enzimatici di membrana di trasporto di metabolici coinvolti nel metabolismo energetico, trasporto intracellulare, trasmissione cellulare dei segnali, morte cellulare. Ulteriori risultati sono stati ottenuti dai ricercatori a fronte delle Ricerche a Tema Libero da loro sviluppate. L'attività di ricerca presso l'IBBE ha usufruito e si è potuta sviluppare grazie al contributo di personale universitario associato all'Istituto che è ospitato presso Dipartimenti dell'Università di Bari, Dipartimenti di Biochimica Medica, Biologia Molecolare e Farmaco - Biologico che hanno reso disponibile per le ricerche dell'IBBE attrezzature scientifiche avanzate presso di essi esistenti. Come negli anni passati le ricerche svolte dai ricercatori hanno valso agli stessi finanziamenti esterni per progetti di ricerca: Prog. MIUR n. 157 Aree obiettivo 1, Prog. FAR Interventi agevolativi ai Laboratori pubblico- privati, Prog. Esplorativo Foto bonifica biologica approvato dalla Regione Puglia, Prog. MIUR /FIRB, Prog. MIUR/FISR; Prog. MIUR CLUSTER C03. Sono state ulteriormente esplorate le applicazioni pratiche dei prodotti di cui al Brevetto dal titolo

"Biopeptidi ad attività antipertensiva derivanti dalla beta-caseina bovina" depositato in data 11 agosto 2005 al n. MI2005A001568. L'attività di ricerca si è avvalsa di una serie di collaborazioni di Istituti esteri di eccellenza: Biozentrum der Universitaet, Germany Institute of Microbiology, Czech Academy of Sciences, Czech Republic Northwestern Medical School, USA Dept of Cellular and Structural Biology, Health Science Center, University of Texas, USA, Centre de Genètique Molèculaire, CNRS, France;Istituto neurologico C. Besta Dr. Massimo Zeviani, Milano U.O. Medicina Molecolare e Neurologia, I.R.C.C.S. Bambin Gesù, Roma, Institute of Microbiology of Academy of Sciences, Prague, Laboratori del Sincrotone di Grenoble. Istituto di Neurologia e Medicina Molecolare, CNR, Roma Dip Scienze per la Salute, Univ del Molise, Campobasso Dept of Pathology, UT Southwestern Medical Center, Dallas (TX), USA Dept of Pathology and Laboratory Medicine, University of Rochester (NY), USA Dept of Cancer Biology, School of Medicine, Univ Massachussets, Worcester, MA, USA Dip di Biologia e Patologia Vegetale, Univ Bari CIR, Università Campus Biomedico, Roma Dept of Molecular Biology, University of Texas Southwestern Medical Center, Dallas, TX, USA Dep de Biologia, Universidade do Minho, Braga, Portogallo Biochemisches Institut der Universität Zürich, Svizzera Medical Genetic Center, Vilnius University Hospital, Lituania Institute Pasteur de Tunis, Tunisi, Tunisia Dip dell'emergenza e dei trapianti di organi, Univ Bari Dip Anatomia Patologica e di Genetica (DAPeG), Sezione di Anatomia Patologica, Univ Bari Laboratorio di Biologia Sperimentale, Istituto Oncologico, Bari Dip Biologia e Patologia Molecolare e Cellulare, Facoltà di Medicina, Univ "Federico II" Napoli Institut fur Biochemie und Molekular Biologie, Universitat Freiburg, Freiburg, Germany.Dip. di Biochimica e Biologia Molecolare Univ. di Bari; Dip. di Medicina Interna e Invecchiamento, Univ. di Chieti; Sigma Tau, Industrie Farmaceutiche Riunite, Roma; ISMAC CNR-Milano; IRCCS De Bellis, Castellana Grotte (BA); Dip. di Anatomia, Univ. di Berna; Lab. Biochemistry of Aging, University of Gainesville, Florida; Lab. Biologie des Entomophages, Univ. Amiens, France; Dep. Medical Nutrition, Karolinska Institut, Stoccolma; Dip. di Biochimica, Univ. di Madrid; Dip. di Biochimica e Biologia Cellulare e Molecolare, Univ. di Zaragoza, Spagna.Prof. Vito Iacobazzi (Università degli studi di Bari) Prof, Ramon De Lucas (Facoltà di Farmacia di Alcala de Henares - Madrid, Spagna) Prof. Faustino Bisaccia (Università della Basilicata) Prof. Alessandro Desideri (Università di Tor Vergata ' Roma) Prof. Cesare Indiveri (Università della Calabria) Dr. M. Hodges ( Université de Paris Sud, Francia) Dr A. Fernie (Max Planck Institute Germania. Proposta di interventi organizzativi Fermo restando l'organizzazione dell'attività di ricerca in Commesse, afferenti alle aree tematiche del Dipartimento Scienze della Vita, si ritiene importante implementare l'interazione con altri Dipartimenti in aree strategiche quali per esempio la eziopatogenesi e diagnosi di malattie genetiche degenerative (Neuroscienze e Oncologia). Un elemento critico per l'attività dell'Istituto è la necessità di potenziamento delle grandi apparecchiature scientifiche, come anche di quelle di base, di costo più contenuto, che tuttavia richiedono un continuo rinnovo in considerazione della loro rapida obsolescenza. Si rende indispensabile l'assegnazione all'Istituto, oltre alla quota derivante dalle Commesse, di un finanziamento per coprire le spese inderogabili di fitto dei locali, spese energetiche, manutenzione apparecchiature e spese generali amministrative. Si rende infine necessario l'assegnazione di una unità amministrativa di VII livello.

ISTITUTO PER L'ENDOCRINOLOGIA E L'ONCOLOGIA SPERIMENTALE "GAETANO SALVATORE" Direttore: Prof Eduardo Consiglio Sede principale: Via Sergio Pansini, 5 - 80131 Napoli (NA) Articolazione territoriale: Sito web dell'Istituto: www.ieos.cnr.it/ Dipartimento di prevista afferenza Scienze della Vita Missione

Incrementare le conoscenze, mediante attività di ricerca sperimentale, sui meccanismi di regolazione cellulari e molecolari coinvolti nella crescita, differenziamento e trasformazione neoplastica e nelle alterazioni della funzione di sistemi endocrini. Attività di ricerca (2006) Commesse

• Meccanismi di espressione genica e trasormazione neoplastica • Caratterizzazione e validazione di nuove molecole per la terapia di tumori tiroidei • Segnali molecolari che controllano e regolano patways intracellulari • Modelli biologici per lo studio di patologie del metabolismo ed autoimmuni Moduli

• Espressione genica e cancerogenesi tiroidea • I tumori dell'ipofisi e le proteine che controllano la trascrizione cromatinica • Geni che controllano la differenziazione delle cellule tiroidee e loro ruolo nell'espressione genica

dei tumori tiroidei • Individuazione di bersagli molecolari per lo sviluppo di terapie per i tumori • Meccanismi di controllo dell'apoptosi e sviluppo di terapie antineoplastiche innovative • Meccanismi di controllo della trasmissione dei segnali intracellulari • Fattori che promuovono o controllano i meccanismi delle metastasi • Modelli biologici di patologie correlate con l'autoimmunità • Modelli biologici correlati con malattie del metabolismo e per la validazione di terapie innovative RSTL

Attività Commesse Meccanismi di espressione genica e trasormazione neoplastica

Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: ZANNINI MARIA STELLA

Risultati conseguiti I risultati ad oggi conseguiti sono i seguenti: 1. Individuazione di due co-regolatori dei fattori di trascrizione Pax8 e TTF-1, DREAM e TAZ, dei quali è iniziata la caratterizzazione biochimica, funzionale e di espressione genica nei tumori tiroidei; 2. Identificazione della sumoilazione come meccanismo di modificazione post-traduzionale di Pax8; 3. Dimostrazione che in linee tumorali tiroidee la stimolazione con chemochine del recettore CXCR4 media proliferazione, chemiotassi e protezione da apoptosi; 4. Caratterizzazione, mediante analisi di microarrays, dei geni la cui espressione viene modificata dopo stimolazione con la chemochina SDF1, ligando del recettore CXCR4, sulla linea cellulare tiroidea TPCI; 5. Caratterizzazione dei topi transgenici per HMGA2 e dimostrazione che HMGA2 provoca l'insorgenza dei tumori ipofisari mediante stimolazione dell'attività del fattore di trascrizione E2F1; 6. Caratterizzazione dei geni, identificati mediante analisi di microarrays, la cui espressione e' deregolata nei tumori ipofisari dei topi transgenici per HMGA2; 7. Studio pre-clinico di un nuovo farmaco, il SOM230, per la terapia dei tumori ipofisari. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Prof. F. Basolo, Dipartimento di Oncologia dell'Universita' di Pisa; Prof. Mogens Kruhoffer,Department of Clinical Biochemistry, Aarhus University Hospital, Denmark; Prof. Luigi Racioppi, (Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studi di Napoli "Federico II"); Prof. G. Marone,(Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studi di Napoli "Federico II"); Dr. K. Helin (IEO),Dr. C. Arra (Istituto dei Tumori di Napoli), prof. A. Colao, Prof. M.L. del Basso de Caro e Dr. G.Troncone (dipartimenti di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare, Endocrinologia e Anatomia dell'Università di Napoli "Federico II"); Dr. C.M. Croce, Thomas Jefferson University Novartis; Dr.H. Schmid (Novartis Pharma); Prof. G. Viglietto (Universita' di Catanzaro), Prof. G. Del Sal ( CIB,Trieste), Dott. A.Scaloni (ISPAAM-CNR, Napoli),prof. Fusco (Universita' di Napoli Federico II),Dott. D. Salvatore(Universita' di Napoli Federico II); J.R. Naranjo (Madrid, Spagna), P. Santisteban (Madrid, Spagna).




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2006 0 22 0 2 0 0 0 0 3 0

Principali risorse strumentali utilizzate Accanto a metodiche classiche di biologia cellulare e molecolare, sono state introdotte nuove tecnologie e sono state acquistate nuove strumentazioni. In particolare, sono attualmente disponibili nell' Istituto: 1) due strumenti per REAL TIME PCR 2) uno strumento per la citometria a flusso dotato anche di cell sorter, che consente lo studio e la eventuale separazione di specifiche popolazioni cellulari 3) uno strumento per effettuare ibridazione e scansione di microchips di oligonucleotidi ad alta densita' (50K), nonche' l'analisi quantitativa dei dati tramite softwares specifici (Gene Spring) 4) strumentazione per la microscopia a fluorescenza e confocale. Per ogni tipo di tecnologia e' stato istruito, tramite corsi specifici, personale del CNR in grado di gestire gli apparecchi e di trasferire la tecnologia ad altri ricercatori afferenti all'istituto. Caratterizzazione e validazione di nuove molecole per la terapia di tumori tiroidei


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CARLOMAGNO FRANCESCA

Risultati conseguiti Mediante saggi in vitro ed in vivo che misurano l'attivita' chinasica e trasformante di RET, abbiamo condotto uno screening di nuove molecole con una nota attivita' di inibizione di enzimi tirosino-chinasici. Abbiamo anche studiato l'inibizione da parte di ZD6474 di diversi mutanti di RET in siti aminoacidici corrispondenti a residui di altre chinasi (abl, c-kit) che mediano la resistenza ad inibitori enzimatici. Abbiamo indagato se l'emivita della proteina RET wild type e dei suoi mutanti oncogeni fosse influenzata dal trattamento con l'inibitore della proteina chaperonina HSP90, derivato dalla Geldanamicina, 17-AAG. Abbiamo analizzato, mediante proteomica, il profilo di espressione genica di cellule FRO derivate da carcinoma anaplastico della tiroide, in cui l'attività basale di NF-kB è molto elevata, e di cellule FRO trasfettate stabilmente con un super-repressore di NF-kB, in cui l'attività di NF-kB è inibita (. L'analisi, ha evidenziato che l'espressione della maggior parte delle proteine diminuisce nelle cellule FRO IkBaM. Quindi, abbiamo focalizzato la nostra attenzione su RbAp48 (Retinoblastoma Associated protein 48). Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Stretta e continua collaborazione con il Dip. Di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare Universita' Federico II Napoli; Duke University Medical Center, Durham, NC; National Cancer Institute, NIH, Bethesda, MD; Cancer Discovery, Astra Zeneca, Mereside, UK; Bayer Pharmaceuticals Corporation-West Haven, CT 06516; CNRS, Lyon, France; LRI, Cancer UK, London, UK; Dott. A. Leonardi e Prof. S. Formisano, Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare, Università degli Studi "Federico II" di Napoli. Prof. P. Vito, Dipartimento di Scienze Biologiche ed Ambientali, Università degli Studi del Sannio, Benevento. Dott. A. Scaloni, Istituto per il Sistema Produzione Animale in Ambiente Mediterraneo (ISPAAM)-CNR, Napoli. Prof. G. Tell, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biomediche, Università degli Studi di Udine. Dott. A. Chariot, Center for Biomedical Integrated Genoproteomics, University of Liege, Belgium. Dott. U. Siebenlist, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIH, Bethesda, MD, USA.


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2006 0 16 0 0 0 0 0 0 0 0




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Abbiamo individuato un nuovo inibitore di RET, BAY43-9006 (IC50=50 nM) in grado di inibire i mutanti del sito V804 che mostrano resistenza al farmaco ZD6474. Abbiamo anche osservato che la mutazione RET/Y806C induce resistenza di RET a ZD6474. Abbiamo dimostrato che l'inibitore della proteina chaperonina HSP90, 17-AAG, e che due differenti anticorpi monoclonali anti-RET sono in grado di indurre la fosforilazione di RET e di indurne l'internalizzazione e inibiscono la crescita di cellule trasformate da mutanti costitutivamente attivati di RET. Dopo aver confermato, mediante esperimenti di Northern e Western blot, che l'espressione di RbAp48 è elevata nelle cellule FRO e diminuisce drasticamente nelle cellule FRO IkBaM, abbiamo dimostrato che l'espressione di RbAp48 è sotto il controllo trascrizionale di NF-kB. Saggi di immunoistochimica su tessuti tiroidei umani normali e patologici hanno evidenziato che l'espressione di RbAp48 è molto bassa nella tiroide normale ed aumenta progressivamente nei tumori tiroidei. L'inibizione dell'espressione di RbAp48 nelle FRO mediante RNA interference determina il blocco dell'attività oncogenica in seguito a riduzione dell'attività proliferativa. Segnali molecolari che controllano e regolano patways intracellulari

Progetto: Meccanismi di trasmissione e trasduzione di segnali biologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DE FRANCISCIS VITTORIO

Risultati conseguiti Dallo screening in larga scala dell'espressione di Shp-1 nei carcinomi mammari umani, effettuato mediante immunoistochimica su tissue micro array (TMA), abbiamo riscontrato che il 13,4 % dei circa 2200 reperti istologici maligni analizzati sono risultati positivi. La totalità dei tessuti epiteliali mammari normali analizzata è risultata, diversamente, negativa alla presenza di Shp-1. Del 13,4 % positivo, l'84 % mostra una distribuzione della fosfatasi esclusivamente citoplasmatica, l'11 % nucleare, ed il restante 5 % in entrambi i distretti cellulari. Il risultato ottenuto è compatibile con i dati riportati in letteratura circa la prevalente espressione della fosfatasi nei tessuti tumorali di origine epiteliale e sulla sua possibile presenza nel distretto nucleare. Abbiamo inoltre sviluppato una tecnologia di avanguardia, la SELEX, applicandola alla selezione in vivo di attameri di RNA diretti verso bersagli complessi costituiti da cellule in coltura che inibiscono in maniera specifica l'oncogene RET. Intendiamo sviluppare attameri diretti contro epitopi di superficie di cellule di glioma come strumenti innovativi in terapia e diagnostica molecolare per immagini.


Principali collaborazioni Prof. Paolo Netti, dipartimento di ingegneria dei materiali e della produzione Dr. Bertrand Tavitian, CEA / DSV / DRM / SHFJ – INSERM U 803, Francia Dr Domenico Libri, CNRS, Francia Prof G Condorelli, Università degli Studi di Napoli "Federico II" Prof Carlo Croce Dr. Silvio J.Gutkind, NIDCR, National Institutes of Health (NIH), MD, USA Dr. Maria Julia Marinissen, Universidad Autónoma de Madrid, Spain Prof. Arturo Verrotti, Università degli Studi di Napoli "Federico II" Prof. Tommaso Russo, Università degli Studi di Napoli "Federico II" Prof. Enzo Martegani, Università degli Studi di Milano-Bicocca Prof. Maria Stella Carlomagno, Università degli Studi di Napoli "Federico II" E' inoltre sono corso progetti finanziati da: 1)EC 6FP EMIL European Molecular Imaging Laboratory (EMIL) Network (LSH-2004-503569), 2) MIUR-FIRB (#RBIN04J4J7) 3) Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro (AIRC).Prof. Massimo Santoro, Università degli Studi di Napoli "Federico II"




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Western blot, Immunoprecipitazione della cromatina (ChIP), Northern Blot, DNA ricombinante, immunofluorescenza, saggi di kinasi, PRC quantitative, RNA "interference", manipolazione di lieviti e tecnologia del doppio ibrido per l'analisi delle interazioni proteina-proteina (two-hybrid assay) Competenze specifiche includono: Ø Selezione di attameri di acidi nucleici; SELEX su bersagli ad alta complessità, cellule in vivo. Determinazione delle costanti di legame e dell'attività biologica di bio-ligandi diretti contro proteine. Ø modelli in vitro di trasformazione e differenziazione cellulare. Determinazione delle vie di trasduzione del segnale intracellulare a partire da recettori di membrana con attività tirosino chinasi. Ø Identificazione e caratterizzazione funzionale di interazioni proteina-proteina, identificazione di substrati specifici e localizzazione intracellulare.


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2006 0 9 0 0 1 0 0 0 1 1

Modelli biologici per lo studio di patologie del metabolismo ed autoimmuni

Progetto: Organismi modello per lo studio di processi fisiologici e patologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: FONTANA SILVIA

Risultati conseguiti Sono stati generati e caratterizzati: topi transgenici e knock-out per Ped/pea-15; topi iperesprimenti Ped/pea-15 nelle cellule beta del pancreas (beta-TgPed). Mediante analisi bioinformatiche e studi funzionali è stata identificata la regione promotrice minima del gene Ped/pea-15. Sono stati messi a punto protocolli per studi comportamentali sui topi. E' stato identificato il meccanismo molecolare attraverso cui Ped/pea-15 genera insulino-resistenza e, sulla base di questi risultati, è stato generato e clonato in vettori d'espressione un peptide (D4) in grado di interagire con la proteina Ped/pea-15. Sono stati svolti studi nell'ambito del ruolo dell'ormone leptina nel diabete tipo 1 e nella sclerosi multipla. In particolare è stata valutata la secrezione leptinica in topi suscettibili a queste due patologie (NOD per il diabete e SJL per la sclerosi multipla) ed in pazienti affetti; sono stati studiati gli effetti a livello biochimico dei segnali intracellulari indotti dalla leptina nei linfociti T effettori; si sono generati anticorpi monoclonali bloccanti la leptina ed il suo recettore; sono stati generati topi deficitari del recettore della leptina su ceppo NOD (NODdb5J) Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni I topi iperesprimenti PED solo nelle cellule beta del pancreas (beta-TgPed) sono stati genereati in collaborazione con la Prof.ssa Fatima Bosch del CBATEG dell'UAB di Barcellona. I protocolli per studi comportamentali dei topi sono stati messi a punto il collaborazione con il Prof. Pietro Formisano, del DBPCM dell'Università di Napoli Federico II. Il nostro laboratorio collabora inoltre, con il Prof. Antonio La Cava della UCLA di Los Angeles che fornisce expertise nei modelli di Diabete 1; con il Dr. Ed Leiter che ha degerato i topi NODdb5J; con il Dr. Pietro Biagio Carrieri della Neurologia della Università di Napoli Federico II, che fornisce campioni di pazienti con Sclerosi multipla.




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2006 0 25 2 2 3 0 0 0 4 0

Principali risorse strumentali utilizzate Thermocycler per PCR IQCycler per real time PCR Camere elettroforetiche per gel di agarosio e di poliacrilammide + power suppliers Gamma-counter Citofluorimetro Citometro ELISA Cell sorter Attività Moduli Espressione genica e cancerogenesi tiroidea

Commessa: Meccanismi di espressione genica e trasormazione neoplastica Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MELILLO ROSA MARINA

Risultati conseguiti Allo scopo di comprendere i meccanismi di azione delle chemochine, abbiamo utilizzato, come modello sperimentale la linea TPC1, caratterizzata per espressione di CXCR4 e di altri CXCR. La stimolazione di questa linea con il ligando di CXCR4, SDF1, induce diversi effetti biologici. Per identificare i geni target di SDF1, abbiamo effettuato esperimenti di profili di espressione genica, che ci hanno permesso di classificare un gruppo di geni indotti e repressi da questa citochina. Tali geni comprendono essenzialmente geni noti per essere target dell'interferone, geni correlati alla proliferazione cellulare, e geni coinvolti nella biosintesi dei ribosomi, nello splicing dell'RNA e nella regolazione della traduzione dell'RNA. Esperimenti di PCR quantitativa hanno confermato le variazioni di rilevate tramite i profili di espressione genica.Infine, abbiamo studiato l'effetto delle chemochine sui mastociti umani. Il razionale di questo studio sta nel fatto che indagini di immunoistochimica effettuate su PTC umani hanno rivelato la presenza di tali cellule in questi tumori, ma non nella tiroide normale. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Prof. F. Basolo, Dipartimento di Oncologia dell'Universita' di Pisa Prof. Antonio Leonardi, ( Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studi di Napoli "Federico II"). Prof. Luigi Racioppi, ( Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studi di Napoli "Federico II"). Prof. G. Marone, ( Facoltà di Medicina e Chirurgia, Università degli Studi di Napoli "Federico II").




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2006 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0

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0 0 0 0 0 0 0 0 I tumori dell'ipofisi e le proteine che controllano la trascrizione cromatinica

Commessa: Meccanismi di espressione genica e trasormazione neoplastica Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: FEDELE MONICA

Risultati conseguiti 1) Abbiamo dimostrato che HMGA2 è in grado di stimolare l'attività di E2F1 e che tale evento è responsabile dell'insorgenza di tumori ipofisari nei topi transgenici per HMGA2. 2) Abbiamo completato lo screening di un microchip Affymetrix identificando circa 100 geni specificamente deregolati nei tumori ipofisari dei topi transgenici per HMGA2 rispetto alle ipofisi di topi di controllo. Tra questi ci siamo per ora focalizzati sul gene MIA dimostrando che esso è direttamente regolato da HMGA2. 3) Abbiamo da poco cominciato ad analizzare l'espressione dei 100 geni di cui sopra in un pannello di circa 50 tumori ipofisari umani. Risultati preliminari sembrano confermare anche nell'uomo l'importanza di questi geni nelle neoplasie ipofisarie. 4) Utilizzando il nostro modello animale, abbiamo analizzato l'efficacia di un nuovo farmaco, il SOM230, sulla terapia dei tumori ipofisari. I risultati sono stati ottimi dal momento che questo farmaco è stato in grado non solo di bloccare la crescita del tumore ma anche di ridurlo revertendo il suo fenotipo da neoplastico a normale. 5) Abbiamo caratterizzato i topi knockout per HMGA1 e le patologie cardiache e tumorali che essi sviluppano. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Oltre a quelle già in atto e confermate durante il corso del 2006, si sono aggiunte le seguenti collaborazioni internazionali: Herbert Schmid del Novartis Institutes of Biomedical Research, Oncology, Basel, Switzerland, per lo studio del SOM230; e Mogens Kruhoffer dell'Aarhus University Hospital, Aarhus, Denmark, per lo screening del microarray Affymetrix.




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2006 0 8 0 2 0 0 0 0 0 0

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1 4 1 0 0 1 2 9 Geni che controllano la differenziazione delle cellule tiroidee e loro ruolo nell'espressione genica dei tumori tiroidei

Commessa: Meccanismi di espressione genica e trasormazione neoplastica Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: ZANNINI MARIA STELLA

Risultati conseguiti Utilizzando diversi approcci biochimici, abbiamo identificato due interessanti partners del fattore di trascrizione Pax8: 1) DREAM: è un regolatore trascrizionale che riconosce sul DNA la sequenza consenso DRE. Abbiamo dimostrato che DREAM lega la sequenza DRE presente sul promotore dei geni Pax8 e Foxe1. Il legame è favorito dalla diminuzione della concentrazione di calcio cellulare provocando una riduzione dell'espressione genica. Inoltre l'espressione di DREAM è fortemente ridotta nei carcinomi papilliferi della tiroide nonchè nelle linee cellulari derivate da tumori anaplastici. 2) TAZ: è un co-attivatore trascrizionale che interagisce con numerosi fattori di trascrizione. Abbiamo dimostrato l'interazione di TAZ sia con Pax8 che con TTF-1 in vivo e in vitro, e la sua funzione di co-attivatore sull' attività trascrizionale dei due fattori. Inoltre, l'espressione di TAZ presenta un'importante deregolazione nei carcinomi papilliferi della tiroide. Infine, abbiamo dimostrato che Pax8 è regolato post-traduzionalmente dalla proteina SUMO. I risultati ad oggi ottenuti ci permettono di attribuire alla sumoilazione un ruolo nella regolazione della stabilità della proteina Pax8. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Collaborazioni nazionali: Prof. G. Del Sal (CIB, Trieste), Dott. A. Scaloni (ISPAAM-CNR, Napoli), Dott. D. Salvatore (Universita' di Napoli Federico II), Prof. A. Fusco (Universita' di Napoli Federico II); prof. R. Di Lauro (Universita' di Napoli Federico II); prof. M.Santoro (Universita' di Napoli Federico II). Collaborazioni internazionali: J.R. Naranjo (Madrid, Spagna), P. Santisteban (Madrid, Spagna), M.Yaffe (Cambridge, USA).




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2006 0 5 0 0 0 0 0 0 3 0

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2 2 1 0 0 0 4 9 Individuazione di bersagli molecolari per lo sviluppo di terapie per i tumori

Commessa: Caratterizzazione e validazione di nuove molecole per la terapia di tumori tiroidei


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CARLOMAGNO FRANCESCA

Risultati conseguiti Abbiamo individuato un nuovo inibitore farmacologico di RET, BAY43-9006, in grado di bloccare la chinasi con una IC50 di 50 nM. Questo composto e' in grado di inibire anche i mutanti del sito V804 che mostrano resistenza al farmaco ZD6474, l'inibitore di RET in fase II di trial clinico per tumori midollari tiroidei. Abbiamo anche osservato che la mutazione RET/Y806C, ritrovata in pazienti affetti da sindrome MEN2B, induce resistenza di RET a ZD6474. Inoltre abbiamo dimostrato che l'inibitore della proteina chaperonina HSP90, 17-AAG, e' in grado di indurre degradazione di RET in maniera dipendente dall'ubiquitinazione e dal proteosoma. Infine abbiamo dimostrato che due differenti anticorpi monoclonali anti-RET sono in grado di indurre la fosforilazione di RET e di indurne l'internalizzazione. Inoltre tali anticorpi inibiscono la crescita di cellule trasformate da mutanti costitutivamente attivati di RET ma non di cellule negative all'espressione di RET o esprimenti la proteina wt. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Stretta e continua collaborazione con il Dip. Di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare Universita' Federico II Napoli Duke University Medical Center, Durham, NC National Cancer Institute, NIH, Bethesda, MD Cancer Discovery, Astra Zeneca, Mereside, UK Bayer Pharmaceuticals Corporation-West Haven, CT 06516 CNRS, Lyon, France LRI, Cancer UK, London, UK




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2006 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0





0 0 0 0 0 0 0 0 Meccanismi di controllo dell'apoptosi e sviluppo di terapie antineoplastiche innovative

Commessa: Caratterizzazione e validazione di nuove molecole per la terapia di tumori tiroidei


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PACIFICO FRANCESCO MARIA

Risultati conseguiti Dopo aver confermato, mediante esperimenti di Northern e Western blot, che l'espressione di RbAp48 è elevata nelle cellule FRO e diminuisce drasticamente nelle cellule FRO IkBaM, abbiamo dimostrato che l'espressione di RbAp48 è sotto il controllo trascrizionale di NF-kB. Saggi di immunoistochimica su tessuti tiroidei umani normali e patologici hanno evidenziato che l'espressione di RbAp48 è molto bassa nella tiroide normale ed aumenta progressivamente nei tumori tiroidei man mano che il fenotipo diventa più maligno, raggiungendo i massimi livelli nei carcinomi anaplastici della tiroide. Questo andamento dell'espressione di RbAp48 nei carcinomi tiroidei umani riflette quello dell'attività basale di NF-kB negli stessi tipi di tumori, confermando la regolazione NF-kB-dipendente di questa proteina. L'inibizione dell'espressione di RbAp48 nelle cellule FRO, effettuata mediante "RNA interference (RNAi)", ne determina il blocco dell'attività oncogenica in seguito ad una riduzione dell'attività proliferativa. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Dott. A. Leonardi e Prof. S. Formisano, Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare, Università degli Studi "Federico II" di Napoli. Prof. P. Vito, Dipartimento di Scienze Biologiche ed Ambientali, Università degli Studi del Sannio, Benevento. Dott. A. Scaloni, Istituto per il Sistema Produzione Animale in Ambiente Mediterraneo (ISPAAM)-CNR, Napoli. Prof. G. Tell, Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biomediche, Università degli Studi di Udine. Dott. A. Chariot, Center for Biomedical Integrated Genoproteomics, University of Liege, Belgium. Dott. U. Siebenlist, National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIH, Bethesda, MD, USA.


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2006 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0




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0 0 0 0 0 0 0 0 Meccanismi di controllo della trasmissione dei segnali intracellulari

Commessa: Segnali molecolari che controllano e regolano patways intracellulari Progetto: Meccanismi di trasmissione e trasduzione di segnali biologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CHIARIELLO MARIO

Risultati conseguiti D'Alessio A, Cerchia L., et al. 2006. Cellular Signalling, in press Pestourie C, Cerchia L, et al 2006. Oligonucleotides 16(4):323-335 Cerchia L and de Franciscis V. 2006. J Biomed Biotechnol. 4: 73104 Cerchia L, Amabile G., et al. 2006. Mol Cancer Res.4: 481-488 Laura Cerchia and Vittorio de Franciscis Methods Mol Biol, 2006, M. Sioud Ed. Humana Press- Scientific and Medical Publishers, 361:187-200 Vittorio de Franciscis and Laura Cerchia in Diagnosis and Therapy Frontiers in Drug Design & Discovery, 2006, Garry W. Caldwell / Atta-ur-Rahman / Michael D'Andrea / M. Iqbal Choudhary (Eds.) Bentham Science Publishers Editor del libro"Signaling molecules as targets in cancer therapy" per Nova Science Publishers, Inc. (2006) Selleri C, Montuori et al. Cancer Res. 2006;66(22):10885-90. de Paulis A, Prevete N, Fiorentino I, Rossi FW, Staibano S, Montuori N, Ragno P, et al J Immunol. 2006;177(10):7322-31. Selleri C, Ragno P, et al Blood. 2006;108(7):2476-84 Ragno P. Cell Mol Life Sci. 2006;63(9):1028-37 Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Prof. Paolo Netti, dipartimento di ingegneria dei materiali e della produzione Dr. Bertrand Tavitian, CEA / DSV / DRM / SHFJ – INSERM U 803, Francia Dr Domenico Libri, CNRS, Francia Prof G Condorelli, Università degli Studi di Napoli "Federico II" Prof Carlo Croce


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2006 0 5 0 0 1 0 0 0 1 1

Dr. Silvio J.Gutkind, NIDCR, National Institutes of Health (NIH), MD, USA Dr. Maria Julia Marinissen, Universidad Autónoma de Madrid, Spain Prof. Arturo Verrotti, Università degli Studi di Napoli "Federico II" Prof. Tommaso Russo, Università degli Studi di Napoli "Federico II" Prof. Enzo Martegani, Università degli Studi di Milano-Bicocca Prof. Maria Stella Carlomagno, Università degli Studi di Napoli "Federico II" E' inoltre sono corso progetti finanziati da: 1)EC 6FP EMIL European Molecular Imaging Laboratory (EMIL) Network (LSH-2004-503569), 2) MIUR-FIRB (#RBIN04J4J7) 3) Associazione Italiana per la Ricerca sul Cancro (AIRC).Prof. Massimo Santoro, Università degli Studi di Napoli "Federico II"




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0 0 0 0 0 0 0 0 Fattori che promuovono o controllano i meccanismi delle metastasi

Commessa: Segnali molecolari che controllano e regolano patways intracellulari Progetto: Meccanismi di trasmissione e trasduzione di segnali biologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: RAGNO PIA

Risultati conseguiti Abbiamo dimostrato che la somministrazione del peptide uPAR 84-95 a topi Balb/c determina l'incremento di leucociti e di CSE circolanti, identificate sia come cellule esprimenti l'antigene CD34 sia come cellule formanti colonie (CFC). L'effetto è dose-dipendente ed è paragonabile all'effetto mobilizzante del G-CSF. Tuttavia il peptide non agisce sinergisticamente con il G-CSF. Abbiamo inoltre dimostrato che l'espressione del 67LR nelle CSE midollari è estremamente bassa ed incrementa notevolmente sulle CSE mobilizzate con G-CSF. Anticorpi specifici per il 67LR inibiscono l'adesione delle CSE mobilizzate alla laminina, la loro migrazione transendoteliale in vitro e il rilascio di CSE in vivo in topi trattati con G-CSF. Abbiamo osservato inoltre che il 67LR sostituisce in queste funzioni l'integrina alfa6, attiva nelle CSE midollari, e modifica il segnale intracellulare da essa mediato. Prodotti della ricerca (2006)


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2006 0 4 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali collaborazioni Sono in atto collaborazioni e networks con la Divisione di Ematologia (Proff. C. Selleri, B. Rotoli), il Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare "L. Califano" (Prof. G.Rossi), la Divisione di Immunologia Clinica (Proff. A. de Paulis, G. Marone), Università "Federico II", Napoli. E' inoltre in corso un progetto finanziato dall' European Union Framework Program 6 (LSHC-CT-2003- 503297).




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0 0 0 0 0 0 0 0 Modelli biologici di patologie correlate con l'autoimmunità

Commessa: Modelli biologici per lo studio di patologie del metabolismo ed autoimmuni Progetto: Organismi modello per lo studio di processi fisiologici e patologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MATARESE GIUSEPPE

Risultati conseguiti Abbiamo osservato che la secrezione leptinica appare aumentata nelle fasi che precedono l'insorgenza del diabete autoimmunitario e della sclerosi multipla sperimentale; il trattamento con tale ormone è in grado di peggiorare sia l'andamanto clinico di tali patologie che la mortalità. Infine, il blocco della leptina con anticorpi monoclonali da noi generati era in grado di migliorare ambedue i processi patologici sia in termini di insorgenza della malattia che in termini di ricadute nel tempo. Gli effetti indotti sia dal trattamento con leptina che con i suoi antagonisti sono stati studiati anche a livello biochimico sui linfociti T patogenetici. Si è osservato che il blocco della leptina induce alti livelli di fosforilazione della proteina ERK1/2, abbassa il fattore trascrizionale STAT3 e riduce la degradazione dell'inibitore del ciclo cellulare p27kip1. Tali risultati sono molto promettenti e fanno ipotizzare l'usao di tali molecole per future terapie innovative. Il topo NOD deficitatio del recettore della leptina abbiamo notato che era resistente alla insorgenza del diabete 1 e presentava poca infiltrazione pancreatica da parte dei linfociti T. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Il nostro laboratorio collabora con il Prof. Antonio La Cava della UCLA di Los Angeles che fornisce expertise nei modelli di Diabete 1; con il Dr. Ed Leiter che ha degerato i topi NODdb5J; con il Dr.


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2006 0 9 2 2 3 0 0 0 0 0

Pietro Biagio Carrieri della Neurologia della Università di Napoli Federico II, che fornisce campioni di pazienti con Sclerosi multipla.




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0 2 0 0 0 0 1 3 Modelli biologici correlati con malattie del metabolismo e per la validazione di terapie innovative

Commessa: Modelli biologici per lo studio di patologie del metabolismo ed autoimmuni Progetto: Organismi modello per lo studio di processi fisiologici e patologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: MIELE CLAUDIA

Risultati conseguiti I topi TgPed mostrano alterata tolleranza al glucosio, insulino-resistenza ed alterazioni della secrezione insulinica. L'insulino resistenza è dovuta all'associazione costitutiva tra Ped/pea-15 e PLD1 ed alla conseguente disregolazione del signalling delle PKC. I topi TgPed sviluppano diabete di tipo 2 durante una dieta ad alto contenuto di grassi ed, inoltre, presentano una maggiore suscettibilità allo sviluppo di tumori maligni cutanei. I topi KOPed sono più sensibili all'insulina e mostrano una migliore risposta secretoria al glucosio. Gli studi sui topi beta-TgPed hanno dimostrato che l'espressione della proteina solo nelle cellule beta del pancreas è sufficiente ad alterare la tolleranza al glucosio in questi animali. Gli studi sulla regolazione dell'espressione di Ped/pea-15 hanno indicato che il fattore di trascrizione HNF4alfa lega il promotore di Ped/pea-15 ed inibisce l'espressione del gene. Inoltre, Ped/pea-15 è regolata anche a livello post-trasduzionale, mediante fosforilazione da parte di PKB e PKC. Il peptide D4 è stato espresso in cellule muscolari in coltura ed è in grado di spiazzare il legame ped/pea-15/PLD1 e di modulare la funzione di Ped/pea-15 in vitro. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni I topi iperesprimenti PED solo nelle cellule beta del pancreas (beta-TgPed) sono stati genereati in collaborazione con la Prof.ssa Fatima Bosch del CBATEG dell'UAB di Barcellona. I protocolli per studi comportamentali dei topi sono stati messi a punto in collaborazione con il Prof. Pietro Formisano, del DBPCM dell'Università di Napoli Federico II.


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2006 0 16 0 0 0 0 0 0 4 0




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2 8 1 1 0 0 1 13 Attività RSTL Elenco pubblicazioni dell’Istituto

Articoli ISI

1 Fedele M, Visone R, De Martino I, Troncone G, Palmieri D, Battista S, Ciarmiello A, Pallante P, Arra C, Melillo RM, Helin K, Croce CM, Fusco A. - HMGA2 induces pituitary tumorigenesis by enhancing E2F1 activity. - CANCER CELL, Vol. 9, Pagg. 459-471

2 Musio S, Gallo B, Scabeni S, Poliani PL, Matarese G, Ohtsu H, Galli SJ, Mantegazza R, Steinman L, Pedotti R. - A key regulatory role for histamine in experimental autoimmune encephalomyelitis: Disease exacerbation in histidine decarboxylase-deficient mice. - JOURNAL OF IMMUNOLOGY, Vol. 176, Pagg. 17-26

3 Mauro, C., Pacifico, F., Lavorgna, A., Mellone, S., Iannetti, A., Acquaviva, R., Formisano, S., Vito, P. and Leonardi, A. - ABIN-1 binds to NEMO/IKKgamma and co-operates with A20 in inhibiting NF-kappaB. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 18482-18488

4 Iavarone C., Acunzo M., Carlomagno F., Catania A., Melillo R.M., Carlomagno M.S., Santoro M. and Chiariello M. - Activation of the Erk8 MAP kinase by RET/PTC3, a constitutively active form of the RET proto-oncogene - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 10567-10576

5 Cursio R, Miele C, Filippa N, Van Obberghen E, Gugenheim J. - Alterations in protein tyrosine kinase pathways in rat liver following - TRANSPLANTATION PROCEEDINGS, Vol. 38, Pagg. 3362-3365

6 Cerchia L, Amabile G., D’Alessio A., Ducongé F, Incoronato M., Pestourie C, Tavitian B, Libri D, and de Franciscis V. - An autocrine loop involving Ret and GDNF mediates retinoic acid-induced neuroblastoma cells differentiation . - MOLECULAR CANCER RESEARCH, Vol. 4, Pagg. 481-488

7 D. Antonini, B. Rossi, R. Han, A. Minichiello, T. Di Palma, M. Corrado, S. Banfi, M. Zannini, J. L. Brissette, C. Missero. - An autoregulatory loop directs the tissue-specific expression of p63 through a long-range evolutionary conserved enhancer. - MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL, Vol. 26, Pagg. 3308-3318

8 C. Laezza, S. Pisanti, E. Crescenzi, M. Bifulco - Anandamide inhibits Cdk2 and activates Chk1 leading to cell cycle arrest in human breast cancer cells. - FEBS LETTERS, Vol. 580, Pagg. 6076-6082

9 Grimaldi C, Pisanti S, Laezza C, Malfitano AM, Santoro A, Vitale M, Caruso MG, Notarnicola M, Iacuzzo I, Portella G, Di Marzo V, Bifulco M. - Anandamide inhibits adhesion and migration of breast cancer cells. - EXPERIMENTAL CELL RESEARCH, Vol. 580, Pagg. 6076-6082

10 M Pisanti S, Borselli C., Gazzerro P, Laezza C, Bifulco. - Antiangiogenetic activity of the endocannabinoid anandamide.Correlation to its tumour-suppressor efficacy - JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY, Vol. 1, Pagg. 10-10

11 Ligresti A, Moriello AS, Starowicz K, Matias I, Pisanti S, De Petrocellis L, Laezza C, Portella G, Bifulco M, Di Marzo V - Antitumor activity of plant cannabinoids with emphasis on the effect of cannabidiol on human breast carcinoma - JOURNAL OF PHARMACOLOGY AND EXPERIMENTAL THERAPEUTICS, Vol. 318, Pagg. 1375-1387

12 Malfitano AM, Matarese G, Pisanti S, Grimaldi C, Laezza C, Bisogno T, Di Marzo V, Lechler RI, Bifulco M. - Arvanil inhibits T lymphocyte activation and ameliorates autoimmune encephalomyelitis - JOURNAL OF NEUROIMMUNOLOGY, Vol. 171, Pagg. 109-110

13 Di Palma A, Matarese G, Leone V, Di Matola T, Acquaviva F, Acquaviva AM, Ricchi P - Aspirin reduces the outcome of anticancer therapy in Meth-A-bearing mice through activation of AKT-GSK signaling - MOLECULAR CANCER THERAPEUTICS, Vol. 5, Pagg. 1318-1324

14 P Gazzerro , MG Caruso , M Notarnicola , G Misciagna , V Guerra , C Laezza, M Bifulco. - Association between Cannabinoid type-1 receptor polymorphism and body mass index in a Southern Italian population. - INTERNATIONAL JOURNAL OF OBESITY, Vol. , Pagg. -

15 Chieffi P, Cozzolino L, Kisslinger A, Libertini S, Staibano S, Mansueto G, De Rosa G, Villacci A, Vitale M, Linardopoulos S, Portella G, Tramontano D. - Aurora B expression directly correlates with prostate cancer malignancy and influence prostate cell proliferation. - PROSTATE, Vol. 66, Pagg. 326-333

16 Carlomagno F, Anaganti S, Guida T, Salvatore G, Troncone G, Wilhelm SM, Santoro M. - BAY 43-9006 inhibition of oncogenic RET mutants. - JOURNAL OF THE NATIONAL CANCER INSTITUTE, Vol. 98, Pagg. 326-334

17 Salvatore G, De Falco V, Salerno P, Nappi TC, Pepe S, Troncone G, Carlomagno F, Melillo RM, Wilhelm SM, Santoro M. - BRAF is a therapeutic target in aggressive thyroid carcinoma. - CLINICAL CANCER RESEARCH, Vol. 12, Pagg. 1623-1629

18 Pinelli M, Giacchetti M, Acquaviva F, Cocozza S, Donnarumma G, Lapice E, Riccardi G, Romano G, Vaccaro O, Monticelli A. - Beta2-adrenergic receptor and UCP3 variants modulate the relationship between age and type 2 diabetes mellitus. - BMC GENETICS, Vol. 85, Pagg. -

19 Moretti S, Macchiarulo A, De Falco V, Avenia N, Barbi F, Carta C, Cavaliere A, Melillo RM, Passeri L, Santeusanio F, Tartaglia M, Santoro M, Puxeddu E. - Biochemical and molecular characterization of the novel BRAF(V599Ins) mutation detected in a classic papillary thyroid carcinoma. - ONCOGENE, Vol. 25, Pagg. 4235-4240

20 Bifulco M., Laezza C., Pisanti S. and Gazzerro P - Cannabinoids and cancer: pros and cons of an antitumour strategy. - BRITISH JOURNAL OF PHARMACOLOGY, Vol. 148, Pagg. 123-135

21 Mauro, C., Crescenzi, E., De Mattia, R., Pacifico, F., Mellone, S., Salzano, S., de Luca, C., D' Adamio, L., Palumbo, G., Formisano, S., Vito, P. and Leonardi, A. - Central role of the scaffold protein TNF-receptor associated factor 2 in regulating endoplasmic reticulum stress-induced apoptosis. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 2631-2638

22 D'Aloiso L, Carlomagno F, Bisceglia M, Anaganti S, Ferretti E, Verrienti A, Arturi F, Scarpelli D, Russo D, Santoro M, Filetti S. - Clinical case seminar: in vivo and in vitro characterization of a novel germline RET mutation associated with low-penetrant nonaggressive familial medullary thyroid carcinoma. - JOURNAL OF CLINICAL ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, Vol. 91, Pagg. 754-759

23 Fedele M, Pierantoni GM, Visone R, Fusco A. - Critical role of the HMGA2 gene in pituitary adenomas. - CELL CYCLE, Vol. 5, Pagg. 2045-2048

24 Chan JL, Matarese G, Shetty GK, Raciti P, Kelesidis I, Aufiero D, De Rosa V, Perna F, Fontana S, Mantzoros CS. - Differential regulation of metabolic, neuroendocrine, and immune function by leptin in humans. - PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, Vol. 103, Pagg. 8481-8486

25 Bifulco M, Gazzerro P, Laezza C, Pentimalli F - Endocannabinoids as emergine suppressors of angiogenesis and tumor invasion - ONCOLOGY REPORTS, Vol. 17, Pagg. 813-816

26 de Paulis A, Prevete N, Fiorentino I, Rossi FW, Staibano S, Montuori N, Ragno P, Longobardi A, Liccardo B, Genovese A, Ribatti D, Walls AF, Marone G. - Expression and functions of the vascular endothelial growth factors and their receptors in human basophils. - JOURNAL OF IMMUNOLOGY, Vol. , Pagg. -

27 M. Bifulco, C.Laezza, A. Malfitano - From anecdotal evidences of cannabinoids in multiple sclerosis to emerging new therapeutical approaches. - MULTIPLE SCLEROSIS, Vol. 13, Pagg. 133-134

28 B. D'Andrea, R. Iacone, T. Di Palma, R. Nitsch, M. G. Baratta, L. Nitsch, R. Di Lauro, M. Zannini. - Functional inactivation of the transcription factor Pax8 through oligomerization chain reaction. - MOLECULAR ENDOCRINOLOGY, Vol. 20, Pagg. 1810-1824

29 Cerrato A, Parisi M, Santa Anna S, Missirlis F, Guru S, Agarwal S, Sturgill D, Talbot T, Spiegel A, Collins F, Chandrasekharappa S, Marx S, Oliver B. - Genetic interactions between Drosophila melanogaster menin and Jun/Fos. - DEVELOPMENTAL BIOLOGY, Vol. 298, Pagg. 59-70

30 Laezza C, Mazziotti G, Fiorentino L, Gazzerro P, Portella G, Gerbasio D, Carella C, Matarese G, Bifulco M. - HMG-CoA reductase inhibitors inhibit rat propylthiouracil-induced goiter by modulating the ras-MAPK pathway - JOURNAL OF MOLECULAR MEDICINE, Vol. 84, Pagg. 967-973

31 M. Fedele, V. Fidanza, S. Battista, F. Pentimalli, A.J.P. Klein-Szanto, R. Visone, I. De Martino, A. Curcio, C. Morisco, L. Del Vecchio, G. Baldassarre, C. Arra, G. Biglietto, C. Indolfi, C.M. Croce and A. Fusco. - Haploinsufficiency of the Hmga1 gene causes cardiac hypertrophy and myelo-lymphoproliferative disorders in mice. - CANCER RESEARCH, Vol. 66, Pagg. 2536-2543

32 Fazeli M, Zarkesh-Esfahani H, Wu Z, Maamra M, Bidlingmaier M, Pockley AG, Watson P, Matarese G, Strasburger CJ, Ross RJ. - Identification of a monoclonal antibody against the leptin receptor that acts as an antagonist and blocks human monocyte and T cell activation. - JOURNAL OF IMMUNOLOGICAL METHODS, Vol. 312, Pagg. 190-200

33 Iorio R, Sepe A, Giannattasio A, Cirillo F, Spagnolo MI, Francese A, Fontana S, Aufiero D, Perna F,Vegnente A, Matarese G. - Immune phenotype and serum leptin in children with obesity-related liver disease. - JOURNAL OF CLINICAL ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, Vol. 2, Pagg. 177-181

34 Selleri C, Montuori N, Ricci P, Visconte V, Baiano A, Carriero MV, Rotoli B, Rossi G, Ragno P. - In vivo activity of the cleaved form of soluble urokinase receptor: a new hematopoietic stem/progenitor cell mobilizer. - CANCER RESEARCH, Vol. , Pagg. -

35 De Placido G, Alviggi C, Clarizia R, Mollo A, Alviggi E, Strina I, Emmanuel F, Wilding M, Pagano T, Matarese G. - Intra-follicular leptin concentration as a predictive factor for in vitro oocyte fertilization in assisted reproductive techniques. - JOURNAL OF ENDOCRINOLOGICAL INVESTIGATION, Vol. 298, Pagg. 719-726

36 Cursio R, Filippa N, Miele C, Van Obberghen E, Gugenheim J. - Involvement of protein kinase B and mitogen-activated protein kinases in experimental normothermic liver ischaemia-reperfusion injury. - BRITISH JOURNAL OF SURGERY, Vol. 93, Pagg. 752-761

37 De Rosa V, Procaccini C, La Cava A, Chieffi P, Nicoletti GF, Fontana S, Zappacosta S, Matarese G. - Leptin neutralization interferes with pathogenic T cell autoreactivity in autoimmune encephalomyelitis - JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION, Vol. 116, Pagg. 447-455

38 Papathanassoglou E, El-Haschimi K, Chang Li X, Matarese G, Strom T, Mantzoros C. - Leptin receptor expression and signaling in lymphocytes: kinetics during lymphocyte activation, role in lymphocyte survival, and response to high fat diet in mice. - JOURNAL OF IMMUNOLOGY, Vol. 176, Pagg. 7745-7752

39 Francesca De Amicis, Marilena Lanzino, Annamaria Kisslinger, Gaetano Calì, Paolo Chieffi, Sebastiano Andò, Francesco Paolo Mancini and Donatella Tramontano. - Loss of Proline-Rich Tyrosine Kinase 2 Function Induces Spreading and Motility of Epithelial Prostate Cells. - JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY, Vol. 209, Pagg. 74-80

40 de Amicis F, Lanzino M, Kisslinger A, Cali G, Chieffi P, Ando S, Mancini FP, Tramontano D. - Loss of proline-rich tyrosine kinase 2 function induces spreading and motility of epithelial prostate cells. - JOURNAL OF CELLULAR PHYSIOLOGY, Vol. , Pagg. -

41 Pallante P, Visone R, Ferracin M, Ferraro A, Berlingieri MT, Troncone G, Chiappetta G, Liu CG, Santoro M, Negrini M, Croce CM, Fusco A. - MicroRNA deregulation in human thyroid papillary carcinomas. - ENDOCRINE-RELATED CANCER, Vol. 13, Pagg. 497-508

42 Pacifico, F. and Leonardi, A. - NF-kappaB in solid tumors. - BIOCHEMICAL PHARMACOLOGY, Vol. 72, Pagg. 1142-1152

43 Cerchia L and de Franciscis V. - Noncoding RNAs in Cancer Medicine. - JOURNAL OF BIOMEDICINE AND BIOTECHNOLOGY, Vol. 4, Pagg. 73104-73104

44 Laura Cerchia and Vittorio de Franciscis - Nucleic Acid-Based Aptamers As Promising Therapeutics In Neoplastic Diseases - METHODS IN MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY, Vol. 361, Pagg. 187-200

45 M.Vinciguerra,I.Esposito,A.Gallo,A.Madeo,M.maggiolini.G.Nagel and A.M.Musti - Phosphorylation of c-Jun on the ATM/ATR consensus site threonine 95 expose threonine 91 and 93 to JNK-specific phosphorylation - MOLECULAR CELL, Vol. , Pagg. -

46 Santoro M, Melillo RM, Fusco A - RET/PTC activation in papillary thyroid carcinoma: European Journal of Endocrinology Prize Lecture - EUROPEAN JOURNAL OF ENDOCRINOLOGY, Vol. , Pagg. -

47 Rhoden KJ, Unger K, Salvatore G, Yilmaz Y, Vovk V, Chiappetta G, Qumsiyeh MB, Rothstein JL, Fusco A, Santoro M, Zitzelsberger H, Tallini G. - RET/papillary thyroid cancer rearrangement in nonneoplastic thyrocytes: follicular cells of Hashimoto's thyroiditis share low-level recombination events with a subset of papillary carcinoma. - JOURNAL OF CLINICAL ENDOCRINOLOGY AND METABOLISM, Vol. 91, Pagg. 2414-2423

48 Cassano S., Agnese S., Papale M., Garbi C., Castagnola P., Santillo MR., and Avvedimento VE. - Ros, Ki-Ras and mitochondria co-operate in NGF-induced differentiation of PC12 cell - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. , Pagg. -

49 Catania A. Iavarone C., Carlomagno M.S. and Chiariello M. - Selective transcription and cellular proliferation induced by PDGF require histone deacetylase activity - BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS, Vol. 343, Pagg. 544-554

50 D’Alessio A, Cerchia L., Amabile G. Amelio I, Incoronato M, Condorelli G, de Franciscis V - Shp2 in PC12 cells: NGF versus EGF - CELLULAR SIGNALLING, Vol. 19, Pagg. 1193-1200

51 Bucci C. and Chiariello M. - Signal transduction gRABs attention (2006). - CELLULAR SIGNALLING, Vol. 18, Pagg. 1-816

52 Sarnataro D, Pisanti S, Santoro A, Gazzerro P, Malfitano AM, Laezza C, Bifulco M. - The Cannabinoid CB1 Receptor Antagonist Rimonabant (SR141716) Inhibits Human Breast Cancer Cell Proliferation through a Lipid Raft-Mediated Mechanism. - MOLECULAR PHARMACOLOGY, Vol. , Pagg. -

53 Valentino R, Lupoli GA, Raciti GA, Oriente F, Farinaro E, Della Valle E, Salomone M, Riccardi G, Vaccaro O, Donnarumma G, Sesti G, Hribal ML, Cardellini M, Miele C, Formisano P, Beguinot F. - The PEA15 gene is overexpressed and related to insulin resistance in healthy first-degree relatives of patients with type 2 diabetes. - DIABETOLOGIA, Vol. , Pagg. -

54 Selleri C, Ragno P, Ricci P, Visconte V, Scarpato N, Carriero MV, Rotoli B, Rossi G, Montuori N. - The metastasis-associated 67-kDa laminin receptor is involved in G-CSF-induced hematopoietic stem cell mobilization. - BLOOD, Vol. , Pagg. -

55 Iervolino A, Iuliano R, Trapasso F, Viglietto G, Melillo RM, Carlomagno F, Santoro M, Fusco A. - The receptor-type protein tyrosine phosphatase J antagonizes the biochemical and biological effects of RET-derived oncoproteins. - CANCER RESEARCH, Vol. 66, Pagg. 6280-6287

56 Ragno P. - The urokinase receptor: a ligand or a receptor? Story of a sociable molecule. - CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES, Vol. 63, Pagg. 1028-1037

57 Giacco F, Perruolo G, D'Agostino E, Fratellanza G, Perna E, Misso S, Saldalamacchia G, Oriente F, Fiory F, Miele C, Formisano S, Beguinot F, Formisano P. - Thrombin-activated platelets induce proliferation of human skin fibroblasts by stimulating autocrine production of insulin-like growth factor-1. - FASEB JOURNAL, Vol. 20, Pagg. 2402-2404

58 Vitagliano D, Portella G, Troncone G, Francione A, Rossi C, Bruno A, Giorgini A, Coluzzi S, Nappi TC, Rothstein JL, Pasquinelli R, Chiappetta G, Terracciano D, Macchia V, Melillo RM, Fusco A, Santoro M. - Thyroid targeting of the N-ras(Gln61Lys) oncogene in transgenic mice results in follicular tumors that progress to poorly differentiated carcinomas. - ONCOGENE, Vol. , Pagg. -

59 Berlingieri MT, Pallante P, Guida M, Nappi C, Masciullo V, Scambia G, Ferraro A, Leone V, Sboner A, Barbareschi M, Ferro A, Troncone G, Fusco A. - UbcH10 expression may be a useful tool in the prognosis of ovarian carcinomas. - ONCOGENE, Vol. 26, Pagg. 2136-2140

60 Francesco Merolla, Francesca Pentimalli, Roberto Pacelli, Giancarlo Vecchio, Alfredo Fusco, Michele Grieco and Angela Celetti - ³Involvement of H4(D10S170) protein in ATM-dependent response to DNA damage² - ONCOGENE, Vol. , Pagg. -

Articoli non ISI

1 Matarese G, Procaccini C. - Leptina e infiammazione: ruolo nella patologia epatica. - Bollettino SIGENEP , Vol. , Pagg. -

2 Matarese G - Leptina e autoimmunità - Bollettino GIAIC, Vol. , Pagg. -

Articoli in atti di Convegno

1 Matarese G. - Chairman sessione cellule Tregs e autoimmunità. - Convegno Nazionale della società Itaiana di NeuroImmunologia, Ostuni

2 De Martino, R. Visone M. Kruhoffer, T.F. Orntoft, P. Cappabianca, A. Colao, G. Lombardi, D. Palmieri, C.M. Croce, M. Fedele and A. Fusco. - Genechip microarray analysis of pituitary adenomas developed by HMG transgenic mice. - 97th Annual Meeting of the American Association for Cancer Research, Washington,D.C.-USA

3 M Fedele e Alfredo Fusco. - Genetica dei tumori ipofisari - . Le Giornate Mediche di Scafati XXXVII Edizione IX convegno nazionale su “I Tumori Ipofisari: Stato dell’arte”., Vietri sul mare

4 Matarese G. - The intricate interface between immunity and metabolism: a role for leptin? - Convegno mondiale di Neuroimmunologia, Nagoya, Giappone

Libri

1 Vittorio de Franciscis and Laura Cerchia - Aptamer-Based Technologies as New Tools for Proteomics in Diagnosis and Therapy Frontiers in Drug Design & Discovery - , Nova Science Publishers, Inc. ,

2 Matarese G, De Rosa V, Aufiero D, Procaccini C, Alviggi C, De Placido G, Fontana S, Zappacosta S - Immune response and metabolism: novel targets for future therapeutic strategies in inflammation and autoimmunity - Trends in Immunology Research, Nova Science Publishers, Inc. Hauppauge, NY, USA.,

3 Matarese G., Procaccini C., De Rosa V. - Leptin and immune function, inflammation and angiogenesis - . Leptin: Endocrinology update series, Springer, Germany.,

4 Matarese G. - Leptin in autoimmune diseases. - Adipose tissue and adipokines in health and disease, Humana Press, USA .,

Attività editoriali

1 Marinissen M.J. and Chiariello M. - Signalling molecules as targets in cancer therapy Principali risorse strumentali dell’Istituto

Oltre alla strumentazione di base per laboratori di biologia cellulare e molecolare, recentemente le risorse strumentali dell'IEOS si sono arricchite di nuove apparecchiature, tra cui: Luminometro Citofluorimetro Cell sorter Microscopio confocale Scanner per microarray Termocycler per PCR IQCycler per Real-Time PCR Gamma e beta counters FPLC Sonicatore Molecular Imager Microscopio a fluorescenza Pyrosequenziatore Allo stabulario convenzionale già esistente è stato affiancato un nuovo stabulario SPF per la stabulazione e la sperimentazione animale

Considerazioni generali ed elementi di autovalutazione

Considerazioni generali L'Istituto nell'anno 2006 ha ottenuto alcune importanti gratificazioni: a) il CIVR ha valutato le pubblicazioni eccellenti/buone, e b) l'Accademia dei Lincei ha assegnato il premio "Agostinelli" all'Istituto per le attività di ricerca per la cura di malattie di natura cancerosa. Nell'anno 2006 si sono concluse positivamente le attività di ricerca previste, con risultati di notevole spessore (73 pubblicazioni su riviste con comitato di redazione internazionale, con un I.F. totale pari a 560) ed ha visto la partecipazione di numerosi ricercatori in network europei e come relatori in meeting internazionali. I risultati ottenuti hanno portato a conclusione alcune attività di ricerca permettendo di apportare una modifica strutturale all'organizzazione della ricerca. Le "commesse" nell'anno 2007 state ridotte a due con una suddivisione in sei "moduli" che comprendono 29 "attività", rappresentando queste ultime la parte in evoluzione delle attività di ricerca. Si deve sottolineare che nell'anno 2006 sono stati completati i lavori di ristrutturazione della sede dell'Istituto che è divenuta attiva e funzionante. Inoltre sono stati attivati programmi di ricerca con più Società industriali nel ramo della farmaceutica. Due sono le "criticità" che si sono evidenziate nell'anno 2006 e che si ritiene si aggraveranno negli anni successivi: a) i finanziamenti per il funzionamento che sono stati molto più gravosi perché si è attivata la nuova sede e, quindi, le spese, per la prima volta, sono a carico dell'Istituto in quanto fino all'anno precedente ricadevano sul bilancio del Dipartimento universitario di Biologia e Patologia Cellulare Molecolare, b) la diminuzione del numero dei "ricercatori" perché nell'ultimo anno quattro di essi sono risultati vincitori di concorsi universitari. Elementi di autovalutazione L'Istituto di Endocrinologia ed Oncologia Sperimentale "G.Salvatore" (IEOS) si è sempre caratterizzato nel campo delle Scienze della Vita per avere svolto programmi di ricerca finalizzati allo studio dei meccanismi molecolari di patologie endocrine ed oncologiche. Creato come Centro di Studio, ha mantenuto con le strutture universitarie in cui è stato ospitato una stretta sinergia culturale ed organizzativa. Le attività di ricerca, innovative ed originali, sono state sempre sviluppate con programmi comuni legati sia da interessi sinergici che dalla complementarietà delle competenze interdisciplinari esistenti nelle due Istituzioni. Si sono creati rapporti di collaborazione e convergenze di interessi inscindibili che, oltre a rappresentare un punto di forza per lo sviluppo scientifico, hanno permesso all'Istituto di occupare una posizione rilevante, in campo nazionale ed internazionale, nello studio dei meccanismi molecolari delle patologie di interesse. Gli obiettivi progettuali: Fin dalla sua fondazione l'Istituto ha svolto attività di ricerca, così detta di "base", nei campi della Endocrinologia e della Oncologia sperimentale finalizzata allo studio e alla comprensione dei meccanismi molecolari che regolano importanti funzioni cellulari, come il differenziamento, l'omeostasi, la trasformazione neoplastica e l'apoptosi. Negli ultimi anni nell'Istituto sono stati sviluppati nuovi modelli biologici e tools molecolari che hanno favorito l'identificazione di percorsi innovativi negli ambiti della diagnostica, della predizione e della terapia, determinando un maggiore interesse scientifico per lo sviluppo di linee di ricerca applicative, tanto da stabilire strette collaborazioni con Industrie farmaceutiche sia in campo oncologico (Astra Zeneca) che endocrinologico (Sigma Tau). Gli obiettivi previsti nell'anno 2006 sono stati raggiunti e la validità dei risultati è dimostrata da molteplici indicatori come: • la qualità delle pubblicazioni dei ricercatori dell'IEOS che sono state 73, tutte su riviste internazionali con I.F., per un I.F. totale pari a 560. A queste, vanno aggiunte quelle dei ricercatori associati all' Istituto; • 8 capitoli di libri e/o review;

• la partecipazione dei ricercatori a congressi, come relatori, e a network internazionali ("Eugene2" Centro Europeo di Eccellenza per la Genomica Funzionale del Diabete di tipo 2 – VI Programma Quadro della Comunità Europea; "EMIL" European Molecular Imaging Laboratory –Programma della Comunità Europea; "Cancerogenome", VI Programma Quadro della Comunità Europea. Questi ultimi vedono la partecipazione di 8 ricercatori del CNR e 5 ricercatori associati); • le collaborazioni con prestigiose strutture di ricerca nazionali ed intenazionali e multinazionali farmaceutiche; • i riconoscimenti che l'Istituto ha avuto ("Premio Cataldo Agostinelli e Angiola Gili Agostinelli per un Istituto italiano di ricerche per la cura di malattie di natura cancerosa" dell'Accademia dei Lincei); • i finanziamenti per le attività di ricerca approvati e/o ottenuti: "Nuove molecole ad attività farmacologica per il trattamento del diabete di tipo 2" Fondo per le Agevolazioni alla ricerca art.5 di 7 milioni di � con un finanziamento per l'IEOS pari a 3.3 milioni di � in tre anni; "Sviluppo di una piattaforma tecnologica per la valutazione dell'efficacia di farmaci……" finanziato con 3.3 milioni di � dal MIUR con D.D. n°602 con un finanziamento di 1.3 milioni di � per la ricerca e 480 mila � per la formazione; FIRB –D.M. 162 Idee progettuali – con un finanziamento all'Istituto di 550 mila � e la quantità dei finanziamenti ottenuti con programmi di ricerca che hanno richiesto severe selezioni (progetti europei, ministeriali, AIRC, Theleton). Vengono riportati i principali risultati conseguiti nel 2006 nelle 6 commesse: - SV.P01.008.001: Sono stati identificati i geni indotti e repressi da citochine e dai loro recettori identificando il ruolo che hanno nella trasformazione neoplastica e osservato che: a) alcuni di questi geni sono sovraespressi in tumori ma non nel tessuto normale; b) che sono in grado di stimolare la proliferazione cellulare e bloccare il fenomeno dell' apoptosi nelle cellule trasformate. - SV.P01.008.002: E' stato stabilito che le proteine cromatiniche HMGA determinano la stimolazione dell'attività del fattore di trascrizione E2F1 che regola circa 100 geni. Un gene deregolato è stato identificato anche in tumori umani: con questi studi è iniziato uno studio pre-clinico per analizzare l'efficacia di un nuovo farmaco per la terapia dei tumori ipofisari. - SV.P01.008.003: Sono stati caratterizzati gli interattori del fattore di trascrizione PAX8 ed identificati due partners: a) DREAM, la cui espressione è fortemente ridotta nei carcinomi papilliferi della tiroide e nei tumori anaplastici; b) TAZ che rappresenta un'importante fattore di deregolazione nei carcinomi papilliferi della tiroide. - SV.P05.014.001: Sono stati individuati molecole che sono in grado: a) di bloccare l'attivita' trasformante dell'oncogene RET (ZD6474) (trial clinico per la terapia dei tumori MTC familiari); b) un inibitore farmacologico di RET in grado di bloccare la chinasi; c) due differenti anticorpi monoclonali anti-RET in grado di indurre la fosforilazione di RET. - SV.P05.014.002: E' stata identificata una proteina differentemente espressa in due linee cellulari con differente attività di NF-kB ed è stato valutato il meccanismo di trasformazione delle cellule tiroidee. Si è dimostrato che l'espressione della proteina è controllata e regolata da NFkB e che l'espressione di questa proteina aumenta progressivamente nei tumori tiroidei più indifferenziati; - SV.P06.003.001: E' stata sviluppata una piattaforma tecnologica per l'identificazione di molecole bersaglio coinvolte nella trasformazione neoplastica: la tecnologia SELEX è stata applicata alla selezione di attameri di RNA diretti verso bersagli complessi. Sono stati identificati gli interattori strutturali e funzionali per la trasduzione del segnale Shp1 e Erk8 nei carcinomi mammari umani; - SV.P06.003.002: E' stato chiarito come vari componenti del sistema di attivazione del plasminogeno dipendente da urochinasi e dal recettore ad alta affinità per la laminina di 67 kDa nei processi di adesione e migrazione cellulare possono determinare la maggiore espressione di proteine che modificano l'adesività cellulare determinando o facilitando l'instaurarsi del meccanismo delle metastasi. - SV.P10.006.001: Sono stati prodotti: a) anticorpi monoclonali che bloccano la leptina, che potranno essere utilizzati per nuovi approcci terapeutici o diagnostici; b) topi deficitari del recettore della leptina per studiare gli effetti dell'assenza del recettore sulla suscettibilità al diabete autoimmunitario. - SV.P10.006.002 : Sono stati generati modelli biologici per lo studio della funzione di nuovi geni coinvolti nella patogenesi di malattie del metabolismo. E' stato valutato il ruolo del gene PED/PEA-15, iperespresso in pazienti affetti da diabete di tipo 2, e chiarite le interazioni con altri geni che causano insulino-resistenza ed obesità; sono state prodotte e caratterizzate molecole in grado di rappresentare

potenziali approcci terapeutici innovativi per la cura di malattie metaboliche. Criticità: Nel 2006 l'IEOS si è trasferito nella nuova sede superando in tal modo uno dei maggiori punti di criticità che erano presenti negli anni precedenti. Con la nuova struttura si sono : a) riorganizzate in modo più efficiente le collaborazioni esistenti tra ricercatori del CNR e quelli universitari; b) rinnovato il patrimonio di apparecchiature e creato una "piattaforma tecnologica" in grado di rendere possibile ricerche avanzate in biologia cellulare e molecolare. Attualmente il maggiore problema limitante la capacità produttiva dell' Istituto, è rappresentato dalla perdita del "capitale umano" aggravato ulteriormente dalla crescente anzianità del personale, specie della fascia dei ricercatori. Infatti, se nel 2001 l'organico dell'IEOS era formato da 60 unità, di cui 28 ricercatori, 10 tecnologi e 22 tra tecnici ed amministrativi, un organico sufficiente ed equilibrato nelle diverse componenti, nel 2007 l'organico risulta composto da un totale di 45 unità (diminuzione in sei anni pari al 25%) di cui 15 ricercatori (meno del 47%) con una diminuzione di 2 volte del rapporto tra ricercatori e tecnologi (passato da 2.8 a 1.4). Questo "flusso negativo" delle "risorse umane", avvenuto per la mancata assunzione anche dei ricercatori vincitori di concorso, per i numerosi passaggi nei ruoli universitari (5 ricercatori sono dal novembre 2006 professori universitari di II fascia) e per i pensionamenti, ostacola gravemente il miglioramento della produttività ed del livello scientifico dell'IEOS, specie perché è venuto a mancare personale (ricercatori) in grado di coordinare direttamente i progetti e di dirigere i gruppi di ricerca. L'aumento dell'età media dei ricercatori ha ulteriormente aggravato le conseguenze della diminuzione numerica. Nel 2001 i ricercatori erano inclusi in una fascia di età tra 32 e 55 anni nel 2007 presentano una età compresa tra 42 e 66 anni, periodo superiore agli anni intercorsi (ultimi sei anni), previsti per l'invecchiamento fisiologico. Si tratta di un andamento inverso alla politica dell'Ente che in questi anni ha posto limiti di età per le cariche dirigenziali. Proposta di interventi organizzativi L'IEOS, creato nel 1968 come Centro di Studio fino al 1981 ha avuto la propria sede presso l'Istituto di Patologia generale e, successivamente, presso il Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare dell'Università Federico II di Napoli. Nel 2002 venne trasformato in Istituto autonomo. Dal giugno del 2006 l'IEOS ha una nuova sede, nella Facoltà di Medicina e Chirurgia dell'Università di Napoli, formata da una struttura di 780 m2 utili e ristrutturata nelle infrastrutture, negli impianti tecnologici (adeguati al D.L. 626) con un parco apparecchiature completamente rinnovato e idoneo a svolgere ricerche di biologia cellulare e molecolare. La sede è formata da: a) quattro laboratori (circa 100 m2 ciascuno) di cui tre attrezzati per attività di ricerca in Biologia cellulare e molecolare ed uno per l'analisi e la sintesi di peptidi (gestito dalla Società Technogen); b) tre laboratori con attrezzature comuni, di cui uno adibito ad accogliere il cell-sorter ed un pirosequenziatore; c) altri locali comuni a tutti i gruppi di ricerca come: camera per le colture cellulari, camera fredda, camera per la diluizione delle sostanze radioattive, amministrazione, ecc.. Con la nuova sede, si è potuto anche riorganizzare in modo più efficiente le collaborazioni esistenti tra ricercatori del CNR e quelli universitari migliorandone le attività di ricerca. I finanziamenti adoperati per la ristrutturazione della sede sono stati ottenuti con fondi dell'Intesa di Programma CNR/MIUR mentre, per l'acquisto delle attrezzature si è provveduto con finanziamenti, richiesti dall'Istituto, e ottenuti dal MIUR (PON 2000-2006-Misura II - con il progetto "Implementazione di una Piattaforma tecnologica per attività di post-genomica per l'identificazione di geni implicati in malattie endocrine e neoplastiche": 1.530.500 �) e dalla Regione Campania nell'ambito del Centro di Competenza "Genomica funzionale e strutturale di organismi superiori GEAR. La nuova sede comporta notevoli spese di funzionamento in quanto si devono sostenere tutti i costi per le utenze il cui importo è stato calcolato non inferiore ai 200.000 �. Infatti, calcolando il costo della sola energia elettrica in base all'assorbimento delle attrezzature e degli impianti (aria condizionata) la spesa annuale è non inferiore ai 100.000 � a cui è necessario aggiungere tutti gli altri costi necessari

per rendere operante la struttura (telefono, pulizia, guardiania, acqua, gas, sicurezza, ecc.). Inoltre, con l'acquisto di nuove attrezzature per un valore di 3.0 milioni di euro, è necessario prendere in considerazione anche l'incremento della spesa per la manutenzione delle stesse per un importo pari al 10% del loro valore. La diminuzione prevista del 10% della dotazione per l'anno 2007 rende quasi impossibile la gestione dell'Istituto e lo sviluppo delle attività. I fondi per le attività di funzionamento assegnati nell'anno 2006, pari a 290.000 � (e di cui sono stati ottenuti solo 270.000 �) sono stati appena sufficienti a mantenere in vita la struttura essendo l'Istituto ancora inserito nell' ambito dell' Università. Nel 2007 i finanziamenti previsti sono pari a 240.000 somma insufficiente anche per le spese di funzionamento della nuova sede. I tagli che ogni anno si verificano nella dotazione sono stati sino ad oggi ammortizzati dai finanziamenti che vengono ottenuti, per la validità dei programmi di ricerca, da istituzioni nazionali ed internazionali. Nell'anno 2007 si prevede che verranno finanziati programmi di ricerca: a) da Associazioni e Consorzi come AIRC, FIRC, Theleton; b) dal Ministero della Ricerca con la prima trance (circa 500.000 �) del progetto "Nuove molecole ad attività farmacologica per il trattamento del diabete di tipo II" (art. 5 del D.L. 297 Fondo Agevolazione alla Ricerca) e l'assegnazione, in corso di decretazione, di quella del progetto "Sviluppo di una piattaforma tecnologica per la valutazione dell'efficacia dei farmaci antinfiammatori ed antineoplastici mediante modelli cellulari ed animali" – Bando "Laboratori pubblici/ privati" e del FIRB, già approvato, "Anticorpi monoclinali e peptidi verso bersagli molecolari coinvolti nei meccanismi patogenetici di malattie neoplastiche" - Bando "Idee progettuali"; c) da fondi europei, con la partecipazione al network "cancerodome". Per lo svolgimento di questi ultimi due programmi di ricerca, che comporteranno anche attività di formazione ex cattedra e in laboratorio, è in corso di attuazione una convenzione con l'Università Federico II per la creazione di una "unità di ricerca" presso il, Dipartimento di Biologia e Patologia Cellulare e Molecolare "L. Califano". Le commesse Considerando i "progetti" come le aree di interesse scientifico del Dipartimento in cui operano le "commesse", che rappresentano i gruppi leader del progetto scientifico dell'Istituto, ed i "moduli" l'insieme delle " linee di ricerca" che convergono verso un obiettivo scientifico comune, si è ritenuto opportuno e necessario rimodulare l'organizzazione delle attività in due "commesse" (che caratterizzano le attività svolte nell'Istituto), che afferiscono a due soli "progetti". Le commesse sono organizzate in sei "moduli" e 30 "linee di ricerca", che rappresentano le parti variabili necessarie per il raggiungimento degli obiettivi. Questo organigramma renderà più efficiente la programmazione scientifica, l'equilibrio della componente economica e la distribuzione quantitativa e qualitativa del personale e produrrà una maggiore visibilità alla "missione" dell'Istituto mettendo in evidenza il suo ruolo nell'ambito del Dipartimento di "Scienze della Vita". Questo cambiamento è anche dovuto alla importante diminuzione del numero dei ricercatori ed ai naturali cambiamenti delle attività progettuali nel tempo. Pertanto, la nuova rappresentazione del quadro organizzativo è il seguente: • progetto P15 "Meccanismo molecolare e segnali nel controllo di proliferazione, differenziamento e morte cellulare" "commessa" P15-IEOS-1: "Basi molecolare della carcinogenesi" capo commessa Prof. Eduardo Consiglio Modulo n°1 – Caratterizzazione di nuovi co-regolatori trascrizionali coinvolti nel differenziamento e nella tumorigenesi tiroidea – 4 linee di ricerca (Responsabile: Dott. Maria Stella Zannini – I Ricercatrice CNR) ; Modulo n°2 – Ruolo elle proteine cromatiniche nella tumorigenesi – 3 linee di ricerca (Responsabile: Dott. Monica Fedele – Ricercatrice CNR) Modulo n°3 – Identificazione e caratterizzazione funzionale di geni e proteine coinvolti nella tumorigenesi tiroidea – 8 linee di ricerca (Responsabile: Dott. Francesca Carlomagno – Ricercatrice CNR)

Modulo n°4 – Strategie innovative per l'identificazione di nuovi bersagli molecolari oer la terapia e la diagnosi dei tumori – 4 linee di ricerca (Responsabile: Dott. Vittorio De Franciscis – Dirigente CNR) • progetto P16 Modelli animali per lo studio dei processi fisio-patologici e del comportamento" "commessa" P16-IEOS-1: "Modelli biologici per lo studio di malattie del metabolismo ed autoimmunitarie: validazione di terapie innovative. Capo commessa: Dott.ssa Silvia Fontana (I Ricercatrice CNR) Modulo n°1 – Studio dell'espressione e della funzione dei geni e proteine coinvolte nel Diabete di tipo 2 – 4 linee di ricerca (Responsabile: Dott.ssa Claudia Miele – Ricercatore CNR) Modulo n°2 – Correlazione tra sistema immunitario e sistema endocrino: modelli di alterata funzione del sistema immunitario come causa di patologie endocrine – 3 linee di ricerca (Responsabile: Dott. Giuseppe Matarese – Ricercatore CNR). Nell'ultimo anno 4 ricercatori dell'IEOS sono risultati vincitori di concorsi universitari per cui oggi sono inseriti nelle "commesse" come "ricercatori associati". Questi, insieme a molti promettenti ricercatori, contribuiscono in modo notevole all'avanzamento dei programmi di ricerca i "ricercatori associati" che sono: 19 docenti universitari, 16 borsisti/contrattisti a tempo determinato, 30 dottorandi e 20 laureandi. Conclusioni L'analisi retrospettiva delle attività svolte nel 2006 mette in evidenza l' esistenza di numerosi punti di debolezza che preoccupano chi ha la responsabilità di mantenere e migliorare il livello scientifico dell'Istituto. In particolare riguardano: a) l' assenza di flussi finanziari certi, sufficienti e costanti negli anni per la gestione delle attività della struttura; b) la mancata assunzione di giovani ricercatori per rinnovare e potenziare la forza intellettuale; c) la mancata possibilità sviluppo di carriera dei ricercatori nell'interno dell'Ente indispensabile per evitare la "fuga dei cervelli". Anche in presenza di queste gravi carenze l'Istituto è stato, sino ad oggi, in grado di continuare a mantenere un trend positivo nella propria produttività grazie ad una utilizzazione strategica dei punti di forza che sono da individuare in: a) interazione stabile con l'Università che, se da una parte facilita il passaggio dei migliori ricercatori del CNR nei suoi ruoli, rende anche possibile selezionare (es. dottorati di ricerca) nuove forze giovani che si dedicano alla ricerca; b) numerose e valide collaborazioni che hanno contribuito a dare visibilità internazionale all'Istituto; c) capacità autonoma di acquisire fondi per lo svolgimento delle ricerche; d) comprovata capacità di formare nuove leve di giovani ricercatori. Queste sono le realtà attuali che ancora rendono, anche in presenza di notevoli difficoltà, lo IEOS una struttura scientifica in grado di competere a livello internazionale nel campo delle "Scienze della Vita.

ISTITUTO DI GENETICA DELLE POPOLAZIONI Direttore: Dott Mario Pirastu Sede principale: Casella Postale - 07040 Santa Maria la Palma (SS) Articolazione territoriale: Sito web dell'Istituto: Dipartimento di prevista afferenza Scienze della Vita Missione

Sviluppare le attività di ricerca per la studio e la prevenzione di malattie multifattoriali o complesse alla cui insorgenza partecipano sia fattori genetici che fattori ambientali, con particolare riguardo alla popolazione sarda dell'area di Ogliastra, (Nuoro), per la peculiare presenza di 'isolati genetici' Attività di ricerca (2006) Commesse

• Identificazione di fattori genetici associati a malattie multifattoriali comuni tramite un originale approccio allo studio di isolati genetici

Moduli

• Identificazione di fattori genetici associati a malattie multifattoriali comuni tramite un originale approccio allo studio di isolati genetici

• Identificazione di geni-malattia mediante genotipizzazione ad alta densità di popolazioni. RSTL

Attività Commesse Identificazione di fattori genetici associati a malattie multifattoriali comuni tramite un originale approccio allo studio di isolati genetici

Progetto: Metodologie per lo studio di popolazioni biologiche Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PIRASTU MARIO



Articoli non ISI

Articoli in atti di


progettuali



editoriali

2006 0 5 1 0 1 0 0 0 4 0





da terzi costi

figurativi valore








0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Attività Moduli Identificazione di fattori genetici associati a malattie multifattoriali comuni tramite un originale approccio allo studio di isolati genetici

Commessa: Identificazione di fattori genetici associati a malattie multifattoriali comuni tramite un originale approccio allo studio di isolati genetici

Progetto: Metodologie per lo studio di popolazioni biologiche Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PIRASTU MARIO

Risultati conseguiti Nell'ambito del progetto di identificazione di fattori genetici alle malattie multifattoriali che abbiamo intrapreso nella regione Ogliastra sono stati quasi completati gli obbiettivi principali dello studio. Abbiamo infatti migliorato le metodologie multidisciplinari da noi scelte e abbiamo implementato numericamente la biobanca (circa 10.000 individui), ottimizzato la piattaforma informatica e creato nuovi software per la gestione dei dati. É stato ultimato il completamento, l'integrazione e il controllo dei dati genealogici di 8 paesi (Talana, Perdasdefogu, Urzulei, Baunei, Ussassai, Triei, Seui e Seulo) di cui erano state già completate le operazioni di ricostruzione dei legami familiari. Sono stati raccolti e integrati nel database generale i dati dei Quinque Libri, custoditi nell'Archivio Diocesano di Lanusei e riferiti alla popolazione più antica (1600-1886) e di quelli anagrafici custoditi negli archivi comunali. Questi dati ci permettono di ricostruire automaticamente tutti i pedigree dei paesi degli ultimi 400 anni. É stata portata a termine la raccolta dei campioni biologici nei vari paesi. Negli ultimi mesi è stato avviato un secondo screening epidemiologico clinico con lo scopo di effettuare un "follow up "per l'intera popolazione di Talana a distanza di circa 4 anni dall'ultimo studio epidemiologico. Sono stati effettuati gli esami sierologici/ematologici di tutti i campioni raccolti nei vari paesi nel laboratorio di Perdasdefogu che è ora in grado di effettuare la maggior parte delle analisi cliniche di routine. L'indagine epidemiologica generale è stata portata a termine in tutti i paesi: la squadra che opera sul territorio è composta da medici, infermieri e biologi. Sono state completate le indagini specialistiche per lo studio dell'osteoporosi, per l'obesità (mediante valutazione della massa corporea tramite

inpedenziometria) e le visite relative agli studi sull'alopecia androgenetica e all'ipertensione arteriosa. Infine nella gran parte dei paesi sono state effettuate le visite oculistiche. Le analisi epidemiologiche relativamente alle visite generali e specialistiche hanno mostrato risultati comparabili alla popolazione italiana con differenze significative tra paesi. L'analisi dei dati genetici ha previsto lo studio dell'Ipertensione Essenziale e in particolare sono stati indagati in particolare i loci sul cromosoma 2 e 22 precedentemente identificati sia con ulteriori analisi genetiche che bioinformatiche. È stato possibile identificare una associazione tra l'ipertensione e 2 geni localizzati nei 2 loci. Abbiamo inoltre proceduto all'analisi statistico genetica di tratti quantitativi raccolti durante questi anni con una serie di analisi di seguito elencate: analisi esplorativa del campione e studio della distribuzione del tratto; calcolo della ereditabilità; analisi di linkage per l'identificazione di regioni del genoma associate al tratto. Abbiamo stimato l'ereditabilità di tutti i tratti raccolti in 8 paesi dell'Ogliastra e per i tratti con heritability significativa abbiamo effettuato l'analisi di linkage. Uno studio particolare è stato effettuato per l'analisi dei tratti quantitativi associati alla funzione dei Globuli Rossi con cui è stato possibile identificare alcuni loci sia relativi a geni già noti che nuovi. Altri 2 studi sono stati effettuati per l'analisi dei tratti quantitativi associati all'obesità e al profilo lipidico: anche in questo caso è stato possibile identificare alcuni loci significativamente correlati ai vari tratti studiati. Abbiamo poi portato avanti lo studio precedentemente iniziato sulla alopecia androgenetica, sia sui loci identificati e il loro fine mapping e la replica in altri 3 paesi da noi analizzati, sia con un approccio di geni candidati selezionati dalla letteratura. Inoltre, utilizzando le nuove mappe di ricombinazione sesso specifiche con un set di 900 marcatori, calcolate sulla nostra popolazione, abbiamo ripetuto il GWS sul paese di Talana. Questo passo si è rivelato necessario in seguito alla mancata replica dei loci precedenti, su altri paesi. Abbiamo ricostruito dei set di famiglie più piccole, rispetto alle precedenti, in modo da poter utilizzare il software MERLIN. L'analisi è stata condotta su 22 famiglie ricostruite con GREFFA che, a partire dalla genealogia completa che comprende tutti gli affetti, ricostruisce il miglior set di famiglie che massimizza la kinship. Questo parametro indica la probabilità che due persone condividano un tratto di genoma per identity by descent (IBD), cioè che un locus venga ereditato dallo stesso fondatore comune. Questo criterio aumenta il potere dell'analisi di linkage che si basa proprio sull'IBD per identificare i loci associati alle patologie. La nuova analisi ha confermato i precedenti risultati sul cromosoma 2. Inoltre ha permesso di individuare loci suggestivi, con LOD superiore a 1, su altri cromosomi: 5, 6, 7, 9, 18 e 20. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Le collaborazioni dell'IGP sono state mantenute come previsto con la Società Shardna Lifesciences, Cagliari e con il Consorzio Parco Genetico dell'Ogliastra. Durante l'anno 2006 sono state intraprese nuove collaborazioni con strutture cliniche afferenti all'Università di Cagliari (Clinica Oculistica, Clinica Otorinolaringoiatrica, Unità operativa di Medicina Interna, Unità Operativa Dipartimentale di Obesità, Dipartimento di Scienze Mediche ed Anestesiologiche, Dipartimento di Neuroscienze). L'analisi dei dati epidemiologici sarà condotta in collaborazione con l'Istituto di Statistica Medica e Biometria dell'Università di Milano. Il progetto si avvale della consulenza della IGEA s.r.l. per l'analisi dei dati raccolti mediante l'utilizzo del DBM Sonic Bone Profiler nello screening dell'osteoporosi. Inoltre è iniziata una collaborazione con il Dipartimento di Matematica e Informatica dell'Università di Cagliari per lo sviluppo di nuovi algoritmi che meglio si adattino alle caratteristiche della nostra popolazione.


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0 0 0 0 0 0 0 0 Identificazione di geni-malattia mediante genotipizzazione ad alta densità di popolazioni.

Commessa: Identificazione di fattori genetici associati a malattie multifattoriali comuni tramite un originale approccio allo studio di isolati genetici

Progetto: Metodologie per lo studio di popolazioni biologiche Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: ANGIUS ANDREA

Risultati conseguiti L'attività di genotyping si è concentrata sulla messa a punto della piattaforma tecnologica che prevede l'utilizzo di chip ad alta densità per gli studi di genome wide search tramite SNPs. La tecnica basata su microarray consente di determinare simultaneamente il genotipo di un soggetto per 500.000 (500k) SNPs opportunamente scelti in base alla loro informatività e spaziatura all'interno del genoma umano. Abbiamo condotto inizialmente uno studio su 530 individui provenienti dal paese di Talana scelti in base ai criteri utili per lo studio. Successivamente abbiamo genotipizzato sempre con lo stesso tipo di chip altri 250 campioni provenienti da vari paesi per analizzare a fondo su tutto il genoma le caratteristiche genetiche della nostra popolazione. E' stato necessario modificare alcuni dei tools esistenti per aggiornarli e renderli in grado di accogliere un numero così elevato di genotipi per ogni individuo e inoltre sono stati adattati anche i software per la procedura semi-automatica della correzione di eventuali errori mendeliani e per il collegamento a tutte le altre informazioni non genetiche già raccolte. E' stato completamente aggiornato il database genetico con le nuove mappe fisiche e genetiche sulla base delle informazioni recenti dei database pubblici e uniformato per poter utilizzare agevolmente sia i dati precedenti che quelli recenti. L'analisi dei dati genetici ha previsto lo studio della struttura genetica della popolazione dell'Ogliastra mediante la regione del Dloop del DNA mitocondriale in 885 campioni confermando che l'aplogruppo più frequente in ciascun paese sinora analizzato è l'H come era ipotizzabile per la sua frequenza in Europa. Le diversità riscontrate tra paesi rispecchiano la loro localizzazione geografica e l'impossibilità di scambi di popolazione negli ultimi 3 secoli, ma evidenziano come dal punto di vista delle linee materne i diversi paesi analizzati siano diversi tra loro per numero di fondatori, che è sempre limitato per ogni singolo paese e con pochi founder in comune. L'analisi degli aplogruppi riflette la geografia della regione e evidenzia come alcuni dei paesi sembrino aver avuto una origine differente. Lo studio preliminare, tuttora in corso, delle caratteristiche genetiche di alcuni dei paesi ogliastrini ha permesso di valutare e confrontare le caratteristiche genetiche della nostra popolazione con 60 campioni del progetto HapMap. Abbiamo calcolato il valore del linkage Disequilibrium genome wide (D', r2, LDU) utilizzando i 500k SNPs su un campione di circa 50 individui per ogni paese. L'83.5% degli SNPs sono informativi con un MAF medio di 0.18 e un'eterozigosità media di 0.3. La

distribuzione media del Linkage Disequilibrium (LD) era molto simile, ma uniformemente più alta nella popolazione Ogliastrina rispetto ai campioni CEU. Abbiamo verificato che i villaggi più lontani dal mare sembrano avere un LD più alto probabilmente dovuto un più alto isolamento. Talana, che è il paese ad altitudine maggiore, ha mostrato 298 unità di LD mentre Baunei, più vicino al mare, 566 LDU anche se le 2 comunità distano soltanto poche miglia di distanza. Il confronto tra le mappe LD su tutto il genoma ha rilevato patterns simili nella distribuzione degli LD blocks e degli hot spots di ricombinazione. Ciò è ancor più chiaro se utilizziamo i marcatori che sono informativi sia nella nostra popolazione che nei CEU ricavati dal sito HapMap, che mostrano probabilmente l'effetto dell'evoluzione del genoma di questa popolazione. Per gli studi di Epigenetica, è stato allestito presso i laboratori del Parco Genetico dell'Ogliastra, un laboratorio per l'estrazione del DNA da cellule CD4+ da sangue intero. Per l'allestimento del laboratorio sono state acquistate delle nuove strumentazioni specifiche e vengono utilizzate attrezzature che sono in dotazione al laboratorio Genos. Sono stati allestititi e messi a punto i protocolli per estrazione di sottopopolazioni cellulari da sangue intero mediante immunoseparazione, da utilizzare per studi epigenetici e di espressione per valutare l'ereditabilità delle modificazioni epigenetiche. Sono stati messi a punto: l'isolamento delle cellule CD4+, l'estrazione dei nuclei. Il DNA digerito, incluso in agaroso per evitare degradazioni o riarrangiamenti, in seguito a deproteinizzazione, viene trattato con un vari enzimi in modo da ottenere frammenti di DNA che clonati produrranno una libreria di regioni ipersensibili. Lo scopo finale di questo tipo di studi è correlare gli studi sulle malattie multifattoriali, che l'IGP conduce sulla popolazione isolata dell'Ogliastra, e hanno prodotto una notevole quantità di dati epidemiologici, genetici e ambientali con le informazioni derivanti da studi di proteomica in modo tale da avere informazioni integrate che permettano di identificare i geni i cui trascritti siano correlati tra di loro e quindi probabilmente appartengano allo stesso pathway funzionale. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Le collaborazioni dell'IGP sono state mantenute come previsto con la Società Shardna Lifesciences, Cagliari e con il Consorzio Parco Genetico dell'Ogliastra. Durante l'anno 2006 sono state intraprese nuove collaborazioni tra l'IGP e l'Istituto FIRC di Oncologia Molecolare (IFOM) di Milano, la Società Congenia di Milano, l'Istituto Europeo di Oncologia e Istituto Nazionale per lo studio e la cura dei tumori di Milano e con la Società Shardna srl di Cagliari. Inoltre il personale IGP si avvale sul campo del supporto logistico del personale e dei laboratori del Parco Genetico dell'Ogliastra.




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Attività RSTL Elenco pubblicazioni dell’Istituto

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1 Bisceglia L, Cerullo G, Forabosco P, Torres DD, Scolari F, Di Perna M, Foramitti M, Amoroso A, Bertok S, Floege J, Mertens PR, Zerres K, Alexopoulos E, Kirmizis D, Ermelinda M, Zelante L, Schena FP; European IgAN Consortium. - Genetic heterogeneity in Italian families with IgA nephropathy: suggestive linkage for two novel IgA nephropathy loci. - AMERICAN JOURNAL OF HUMAN GENETICS, Vol. 79 , Pagg. 1130-1134

2 Fraumene C, Belle EM, Castri L, Sanna S, Mancosu G, Cosso M, Marras F, Barbujani G, Pirastu M, Angius A - High resolution analysis and phylogenetic network construction using complete mtDNA sequences in sardinian genetic isolates. - MOLECULAR BIOLOGY AND EVOLUTION, Vol. 23, Pagg. 2101-2111

3 Forabosco P, Gorman JD, Cleveland C, Kelly JA, Fisher SA, Ortmann WA, Johansson C, Johanneson B, Moser KL, Gaffney PM, Tsao BP, Cantor RM, Alarcon-Riquelme ME, Behrens TW, Harley JB, Lewis CM, Criswell LA. - Meta-analysis of genome-wide linkage studies of systemic lupus erythematosus. - GENES AND IMMUNITY, Vol. 7, Pagg. 609-614

Articoli non ISI

1 M Musumeci, J Simpore, R Barone, A Angius, S Musumeci. - Synchronic macrophage response and Plasmodium falciparum malaria. - J Vect Borne Dis , Vol. 43, Pagg. 84-87

Libri

1 A Angius, TS Bianchi-Marzoli, B Brogliatti, P Brusini, R Carassa, A Carta, M Centofanti, R De Natale, L Fontana, F Galassi, S Gandolfi, M Iester, G Manni, G Marchini, E Martini, L Mastropasqua, S Miglior, P Nucci, V Parisi, A Perdicchi, M Pirastu, L Quara - Il glaucoma - , Mattioli 1885, Fidenza (PR )


L'istituto di Genetica delle Popolazioni ha sviluppato negli ultimi anni, in collaborazione con il parco Genos e la società Shardna, un laboratorio di genotipizzazione highthroughput che è in grado di sopperire a tutte le necessità che possono riguardare le attività di biologia molecolare ed espressione genica su larga scala. Questo obiettivo è stato raggiunto tramite l'implementazione di una piattaforma tecnologica ad alta processività per genotipizzazione, sequenziamento ed espressione genica sulla base degli strumenti già esistenti e supportata inoltre da una potente infrastruttura bioinformatica per la gestione dell'enorme quantità di dati generati. Il laboratorio può far fronte a qualsiasi esigenze riguardante la genotipizzazione, il sequenziamento diretto dei geni, la caratterizzazione di vari tipi di polimorfismi genetici, sia biallelici che multiallelici, e la quantizzazione dei prodotti di espressione genica nei diversi tessuti. Anche il supporto informatico per la raccolta, l'organizzazione e l'analisi dei dati generati dalla piattaforma di genotipizzazione ha all'interno dell'istituto una sua dinamicità per il continuo apporto e aggiornamento dei dati. Il continuo aggiornamento e ampliamento di informazioni tra il data base dinamico ed i partners scientifici ha portato allo sviluppo di nuovi strumenti di integrazione e di analisi dei dati con crescita di nuove metodologie di ricerca finora non sviluppabili. La tecnologia per la determinazione del profilo genetico (fino a 1.000.000 SNPs su tutto il genoma) e di espressione dei campioni comporta una serie di opportunità per l'istituto per indagare dati riguardanti la dinamica cellulare, integrandoli con informazioni genetiche. Tutto ciò, comporterà la necessità di dover trattare grosse moli di dati e richiederà lo sviluppo di nuove tecniche di analisi o

l'applicazioni di algoritmi appositamente studiati. Da questa attività di ricerca si prospetta la possibilità di accedere a nuovi strumenti più potenti che le consentano un vantaggio competitivo sul piano scientifico. Durante questi ultimi anni sono state approfondite e acquisite dal personale dell'istituto una serie di metodologie basate su principi e piattaforme diverse per le analisi genetiche. L' automazione di ogni passaggio delle metodologie ha reso possibile in tempi brevi l'analisi di milioni di basi nucleotidiche su un adeguato numero di campioni. Nei laboratori sono già presenti robot forniti di braccio meccanico (Biomek 2000 ed un Biomek FX, Beckman, 12 Thermal Cycler) per la preparazione dei campioni e l'amplificazione genica e 1 sequenziatore automatico ABI PRISM 3730 DNA Analyzer a 48 capillari (Applied Biosystems). E' stata creata un'apposita rete interna che consente il flusso diretto dei dati dalle apparecchiature di analisi genetica ai computer dove risiedono i software dedicati all'analisi dei raw data delle sequenze e alla validazione, all'allineamento e alla comparazione con i database pubblici delle sequenze prodotte. I dati genetici prodotti sono così riversati direttamente nella struttura informatica (database) per il collegamento a tutte le altre informazioni raccolte. In particolare l'analisi degli SNPs, condotta in collaborazione con la società Shardna, prevede l'utilizzo di chip ad alta densità per gli studi di genome wide search tramite SNPs. La tecnica basata su microarray consente di ibridare il DNA di un individuo a sonde di acido nucleico legate a un supporto solido. E' possibile determinare simultaneamente il genotipo di un soggetto per 100.000 (100k), 500.000 (500k) o 1.000.000 (1M) SNPs opportunamente scelti in base alla loro informatività e spaziatura all'interno del genoma umano. Con il sistema proposto, possono essere prodotti circa 20 milioni di genotipi alla settimana utilizzando chip da 500 k. La strumentazione necessaria a questa metodica consiste in un sistema composto da: 1 scanner, 2 workstation, 2 fornetto di ibridazione e 3 stazioni fluidiche. Anche in questo caso è stata utilizzata un'apposita rete interna che consente il flusso diretto dei dati dalle apparecchiature di analisi genetica ai computer dove risiedono i software. I dati generati mediante le diverse piattaforme tecnologiche sono gestiti e depositati su appositi servers settati ad hoc per le particolari necessità determinate dalla ingente mole di dati informatici prodotti. Infine utilizzando la stessa piattaforma tecnologica può possibile effettuare anche studi di espressione genica che permettono l'analisi differenziale dell'espressione dell'intero genoma e l'analisi quantitativa dei singoli geni in un sistema ad alta processività. Considerazioni generali ed elementi di autovalutazione

Considerazioni generali Elementi di autovalutazione L'Istituto di Genetica delle Popolazioni del CNR collabora con la Società Shardna per la realizzazione di un nuovo modello di studio per l'identificazione di geni associati a malattie comuni nell'uomo. Il modello fa perno sulla costruzione di un sistema di informazioni integrato comprendente i dati di una popolazione isolata e geneticamente omogenea che rende possibile un approccio più economico ed efficace per la ricerca di geni e varianti geniche associati a patologie e fenotipi complessi rispetto ai metodi finora utilizzati. Questo patrimonio di conoscenze strutturate è ottenuto tramite lo studio delle caratteristiche genetiche, genealogiche, epidemiologiche e comportamentali di circa 10.000 persone residenti in dieci diversi paesi della regione centro-orientale della Sardegna, caratterizzata da un millenario isolamento geografico e culturale (l'Ogliastra) che ha reso questa popolazione ideale per questo tipo di studi. Lo studio, iniziato nel 1995, si è dal 2002 evoluto per l'apporto di nuove competenze professionali fornite dal partner privato Shardna. In particolare, si sono acquisite a) competenze di tecnologie informatiche che hanno permesso la creazione di un complesso database che integri tutte le informazioni raccolte sul campo ed in laboratorio; b) competenze mediche che hanno permesso lo svolgimento di un programma di ricerca epidemiologico per l'identificazione delle patologie prevalenti nelle popolazioni sotto studio e c) competenze matematiche per la creazione di applicativi

e nuovi algoritmi di analisi dei complessi dati da correlare. Il personale dell'Istituto di Genetica delle Popolazioni è stato principalmente coinvolto negli studi di tipo genetico e nelle analisi statistiche dei dati raccolti. Il personale dell'IGP ha inoltre mantenuto i rapporti con le popolazioni sotto studio partecipando alla raccolta dei campioni biologici, all'allestimento dei laboratori/ambulatori, alla preparazione professionale del personale locale preso a contratto per lo svolgimento di particolari attività a livello locale. Nel 2006 sono state completate alcune attività per l'attuazione del progetto e per il raggiungimento dei risultati finali. È stata aggiornata completamente l'infrastruttura informatica per permettere una migliore gestione del sempre più crescente numero di dati epidemiologici e genealogici e per poter trattare in maniera integrata l'enorme mole di dati derivanti dall'uso degli SNPs (500k) con i chip dell'Affimetrix. Per questo è stato sostituito l'hardware, utilizzato un nuovo sistema operativo Linux RED HAT e aggiornata la versione di Oracle. Sono stati inoltre realizzati innumerevoli tools di supporto per le attività di analisi statistica e bioinformatica. È oggi possibile navigare nel database con grande facilità per qualunque utente anche non esperto. Uno dei nostri più importanti obiettivi infatti è quello di permettere a tutti di poter visualizzare i dati anche via web, tramite il sito di Shardna, allo scopo di mostrare quali dati siano in nostro possesso. Questo dovrebbe favorire delle collaborazioni scientifiche e anche una valorizzazione economica della nostra attività. Nel 2006 è stato raggiunto un altro importante obiettivo: il completamento dello studio epidemiologico di nove paesi rappresentati da circa 12000 persone. L'idea di studiare i paesi separatamente si è mostrata molto valida per le evidenti differenze nella prevalenze di molte malattie multifattoriali e per le differenze nella hereditability dei tratti quantitativi. Inoltre tramite lo studio delle linee materne/mitocondriali è stato possibile mettere in evidenza caratteristiche comuni per gruppi di paesi dislocati in diverse aree geografiche dell'Ogliastra. Studi con SNPs ad alta densità confermano queste peculiarità della popolazione ogliastrina. Infatti sebbene il pattern del linkage disequilibrium (LD) nei diversi paesi non si discosta da quello dei caucasici (anche se il LD è molto più elevato). Tuttavia gli aplotipi degli LD Blocks si differenziano tra i paesi finora analizzati. La numerosità dei soggetti da noi studiati fino ad oggi consente di avere, per ciascuna patologia da noi analizzata, quella massa critica che viene richiesta per studi sia caso-controllo che per quelli di linkage. Le informazioni genetiche, genealogiche ed epidemiologiche in nostro possesso per ciascun paese consente di poter replicare i risultati ottenuti in un paese, quali per esempio l'identificazione di fattori di rischio di malattia, in maniera molto più efficiente negli altri paesi che possono essere considerati indipendenti. Per la popolazione di Talana abbiamo completato le mappe genetiche di 1200 Markers multiallelici per circa 700 persone che sono contenute in genealogie multigenerazionali, inoltre abbiamo studiato gli stessi soggetti con chip da 500k SNPs. Questo ha consentito di analizzare 50 tratti quantitativi sia antropometrici che sierologici ed è stato messo in evidenza un enorme numero di loci per ciascun tratto. Molti di questi loci erano già stati evidenziati da altri studi simili e in parte confermati dalla presenza di geni la cui funzione era già stata associata al tratto stesso. Abbiamo inoltre trovato diversi loci per l'ipertensione essenziale e per l'alopecia androgenetica. Il file mapping di questi loci tramite SNPs ad alta densità ha consentito l'individuazione di alcuni geni la cui funzione non è ancora conosciuta e che saranno quindi oggetto dell'attività del 2007. Visti i risultati fin qui ottenuti, sicuramente il 2006 è stato un anno importante per validare l'approccio da noi utilizzato per lo studio dei tratti complessi. A supporto di questo vengono anche molti risultati ottenuti da gruppi di ricerca, oltre che in Italia anche in altre parti del mondo, che hanno seguito la stessa metodologia. Per esempio nel Cilento, in uno studio condotto in alcuni paesi dal gruppo della Dott. Graziella Persico (dell'Istituto di Genetica e Biofisica del CNR) sono stati identificati dei loci associati all'ipertensione. La nostra idea progettuale per il 2007 è che si debba creare un network a livello internazionale tra tutti i gruppi per far si che i dati siano resi metodologicamente omogenei e quindi confrontabili. Questo darebbe un grande

potere all'approccio stesso e questo network vedrebbe come capofila istituti del CNR. Nel 2006 dal punto di vista organizzativo sono stati ottenuti alcuni importanti traguardi. 1) Il completamento della nuova sede a Sassari dell'Istituto per il quale abbiamo anche già avuto il finanziamento per l'allestimento dei laboratori e degli uffici. Visto lo spazio molto ampio a nostra disposizione (circa 1000 metri quadri) sarà possibile creare forti sinergie sia con gruppi di ricerca pubblici che privati che hanno già chiesto di occupare parte di questi spazi. Questo consentirà di aumentare la massa critica dell'Istituto e di intraprendere nuove linee ricerca quali per esempio lo studio della diversità animale. Inoltre sarà possibile acquisire nuove strumentazioni e metodologie per potenziare alcune attività da noi iniziate nel 2006 quali per esempio lo studio della proteomica da applicare all'approccio System Biology per la medicina personalizzata. 2) L'accordo con la società Shardna è stato rinnovato per altri 5 anni . Questo tacito rinnovo è molto importante per il futuro dell'Istituto sia perché dimostra quanto sia stata proficua la collaborazione sia perché è necessario proseguire il percorso intrapreso finché la società possa arrivare al completamento della missione aziendale. Nonostante la continua contrazione degli ultimi anni dei fondi ordinari, l'Istituto ha potuto contare su fonti esterne di finanziamento tali da permettere una proficua attività. L'unica nota negativa è stato il ridotto numero di pubblicazioni scientifiche degli ultimi anni. Questo è dovuto sia ai tempi necessari a generare il database sia alla riservatezza nel diffondere i risultati preliminari che necessitano di essere rigorosamente confermati e coperti dalle procedure brevettali prima di poter essere pubblicati. Pensiamo di modificare questo aspetto durante il 2007. Proposta di interventi organizzativi La grandissima mole di lavoro coinvolta nell'implementazione di un progetto di ricerca così complesso ed articolato in vari settori disciplinari, ha comportato un enorme sforzo di coordinamento ed organizzazione. Si sono quindi formate numerose persone con le competenze appropriate per portare avanti i diversi aspetti multidisciplinari della ricerca sia sul campo che in laboratorio, sia nell'analisi dei dati. Alla conclusione del finanziamento del D.L. 297 si prospetta quindi il problema organizzativo di continuare a coinvolgere tali persone già esperte nel prosieguo del progetto. Per mantenere il buon livello della nostra attività di ricerca, è infatti fondamentale che vi sia continuità nel rapporto diretto con la popolazione per la raccolta dei dati epidemiologici e clinici: questa attività si avvale non solo di medici specialisti ma anche di personale locale reclutato nei vari paesi che include infermieri, biologi ed informatici. E' quindi molto importante reperire altri finanziamenti per poter offrire ulteriori contratti al personale già formato ed esperto. Per le attività laboratoristiche e di analisi statistica è molto importante reperire assegni di ricerca per continuare ad avvalerci delle persone già esperte ed attrarre anche nuovo personale qualificato.

ISTITUTO DI GENETICA E BIOFISICA "ADRIANO BUZZATI TRAVERSO" Direttore: Prof Catello Polito Sede principale: Via Pietro Castellino 111 - 80131 Napoli (NA) Articolazione territoriale: Sito web dell'Istituto: www.igb.cnr.it Dipartimento di prevista afferenza Scienze della Vita Missione

"Ricerche in campo genetico con un approccio multidisciplinare integrato da studi morfologici e molecolari, strutturali e funzionali, delle macromolecole di interesse biologico DNA, RNA e proteine, in organismi modello procariotici ed eucarioti, compreso l'uomo; e promozione della diffusione della cultura scientifica in Italia e all'estero." Attività di ricerca (2006) Commesse

• Le interazioni benefiche fra organismi: dalla lotta biologica alla messa a punto di strumenti per un'agricoltura sostenibile.

• Metodologie per la valutazione della qualità alimentare e la tutela della salute • Plasticità genomica: dal genoma ai sistemi biologici • Meccanismi molecolari della plasticità genomica e loro deregolazione • Variabilità del genoma ed alterazioni genetiche nell'uomo e loro impatto biologico • Analisi cellulare e molecolare della risposta immunitaria indotta da vaccini sintetici • Identificazione di regolatori del differenziamento, la motilità e l¿apoptosi delle cellule staminali • Nuovi bersagli molecolari per il controllo di crescita, invasività cellulare ed angiogenesi nella

trasformazione neoplastica • Approccio multidisciplinare per la definizione di networks molecolari regolanti tratti ad eredità

mendeliana e multifattoriale • Sviluppo e funzionamento dei sistemi complessi - Uso di modelli biologici • Meccanismi molecolari e cellulari della determinazione neurale e patologia del sistema nervoso Moduli

• Le interazioni benefiche fra organismi: dalla lotta biologica alla messa a punto di strumenti per un'agricoltura sostenibile.

• Metodologie per la valutazione della qualità alimentare e la tutela della salute • Plasticità genomica: dal genoma ai sistemi biologici • Meccanismi molecolari della plasticità genomica e loro deregolazione • Variabilità del genoma ed alterazioni genetiche nell'uomo e loro impatto biologico - • Analisi cellulare e molecolare della risposta immunitaria indotta da vaccini sintetici • Identificazione di regolatori del differenziamento, la motilità e l¿apoptosi delle cellule staminali • Nuovi bersagli molecolari per il controllo di crescita, invasività cellulare ed angiogenesi nella

trasformazione neoplastica • Approccio multidisciplinare per la definizione di networks molecolari regolanti tratti ad eredità

mendeliana e multifattoriale • Sviluppo e funzionamento dei sistemi complessi - Uso di modelli biologici • Meccanismi molecolari e cellulari della determinazione neurale, differenziamento neuronale e

patologie del sistema nervoso

RSTL

• Approccio multidisciplinare per lo studio di bersagli trascrizionali e meccanismi di controllo post-traduzionale dell'oncoproteina Fra-1

Attività Commesse Le interazioni benefiche fra organismi: dalla lotta biologica alla messa a punto di strumenti per un'agricoltura sostenibile.

Progetto: Sviluppo di biotecnologie avanzate per il sistema agroalimentare Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: CHIURAZZI MAURIZIO

Risultati conseguiti Simbiosi azoto-fissativa: Analisi dell'effetto di varie sorgenti azotate sulle fasi precoci della simbiosi Costrutti per il silenziamento (iRNA) e over-espressione dei geni AMT1 e trasformazione di Lotus Preparazione di chips con sequenze TC di Lotus per analisi microarray del profilo di espressione genica in piante cresciute in diverse concentrazioni di azoto Isolamento di linee tagged di Lotus Mutanti di Rhizobium alterati nella progressione del processo simbiotico Analisi dell'effetto di antibiotici frequentemente utilizzati in zootecnia Profili di espressione genica di Rhizobium (microarray, proteomica) in presenza di ormoni vegetali (auxine) Fenotipo simbiotico di inoculanti di Rhizobium over-esprimenti geni del pathway biosintetico delle auxine Interazione ospite-parassitoide: Identificazione di sequenze geniche e fattori coinvolti nell'interazione ospite-parassitoide Identificazione delle regioni di regolazione in cis responsabili dell'espressione nella linea germinale femminile e maschile dei geni tosca e mst 36Fa di Drosophila melanogaster Fusioni trascrizionali fra queste regioni regulative ed il marcatore lacZ per l'analisi di espressione in Drosophila e C. capitata Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Università di Tours, France; Università di Aahrus, Denmark; Max Planck Institute, Golm, Germany; Università di Sevilla, Spain, John Innes Centre, UK; LMU, Munich, Germany; University of Stockholm, Sweden; University of Athen, Greece; Emory University, USA; University of Princeton, USA; Università di Torino; Università della Basilicata; Università di Padova; Università di Verona; Università di Napoli.


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0 3 0 0 0 0 0 3 Principali risorse strumentali utilizzate Camere di crescita (2) a regime di luce, temperatura ed umidità controllate per la crescita, propagazione e analisi di piante leguminose. Camere di crescita (2) a regime di luce e temperatura controllate per la crescita, propagazione e analisi di insetti. Microscopia ottica e a fluorescenza. Microscopio confocale. Real-time PCR (2) Piccole e medie apparecchiature per studi di biologia molecolare. Centrifughe e ultracentrifughe. Sequenziatori automatici. Gas-cromatografo Metodologie per la valutazione della qualità alimentare e la tutela della salute

Progetto: Sicurezza, qualità alimentare e salute Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: DEFEZ ROBERTO

Risultati conseguiti Abbbiamo dentificato nuovi trascritti alternativi con attività dominante negativa nel gene PPARG prediponente ad obesità, diabete, ipertensione e tumori del colon. Individuato il gene codificante la miostatina di bufalo tramite analisi comparativa e sua caratterizzazione. Utilizzando un bioreattore non-isotermo di nostra realizzazione ed una membrana idrofobica su cui era stata immobilizzata una laccasi da Trametes Versiculor, siamo riusciti ad abbattere anche dell'80% la concentrazione di Bisfenolo A con un solo grado di differenza di temperatura attraverso la membrana catalitica. Abbiamo inoltre individuato il supporto catalitico in grado di esibire la migliore velocità di idrolisi di pectine in soluzioni acquose modello. Una volta trovata questa condizione abbiamo incominciato a studiare l'attività di questo supporto attivato e funzionalizzato su succhi di frutta di mela annurca prodotti direttamente da noi. Isolamento dell'omologo del gene intersex nel lepidottero maruca vitrata. Abbiamo descritto il trascrittoma di organismi modello mediante tecnologia microarray in funzione di un alterata regolazione del metabolismo centrale, ivi inclusi il ciclo di Krebs e del gliossilato. Prodotti della ricerca (2006)


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2006 1 5 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali collaborazioni Le ricerche in oggetto sono frutto della collaborazione con: 1 Consorzio Interuniversitario Nazionale Biostrutture e Biosistemi INBB – Roma 2 Istituto Superiore per la Prevenzione e Sicurezza sul Lavoro (ISPESL) – Roma 3 Dipartimento di Medicina sperimentale – II Università di Napoli 4 Istituto dei Polimeri - Accademia Nazionale delle Scienze – Sofia – Bulgaria 5 EURECO SpA (Ex-Cirio Ricerche) – Piana di Monteverna (CE) 6 Istituto di Biochimica delle Proteine (CNR) di Napoli. 7 Istituto TIGEM di Napoli. 8 Università di Benevento. 9 PRIMM sezione di Napoli. 10 IRCCS Burlo Garofolo, Trieste. 11 IRCCS G. Pascale, Napoli. 12 Azienda ospedaliera ASLSA1 e ASLSA3. 13 Dipartimento di Patologia Generale, Seconda Univ. di Napoli. 14 Istituto di Veterinaria, Università di Napoli 15 ISPAAM-CNR 16 L. Sanches, Dpto. Biología Celular y del Desarrollo-CSIC,Madrid, Spain. 17 M. Tamò, IITA, Cotonou, Benin 18 Prof Ursula Priefer, Aachen, Germania 19 Prof. Iswandi Anas, Bogor, Indonesia 20 Dr. Thahn Doan, Hanoi, Vietnam




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0 2 0 1 0 0 0 3 Principali risorse strumentali utilizzate Sono state utilizzate camere di crescita con controllo di luce, umidità e filtri di sterilità per la crescita di lepidotteri. Fitotroni totalmente automatizzatoi per la crescita di piante. Cabine per la crescita di cellule di mammiferi. Sequenziatori automatici di ultima generazione e l'ultimo sistema disponibile per l'analisi di microarray prodotto dall'azienda leader del settore (affimetrix). Camere di crescita per microrganismi tarate a varie temperature. Uno stabulario di modernissima concezione (accesso per embryo transfer).

Plasticità genomica: dal genoma ai sistemi biologici

Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CICCODICOLA ALFREDO

Risultati conseguiti Identificazione di trascritti alternativi nel gene PPARG. Studi di meccanismi eziopatogenetici dei geni MYO7A e GJB2. Caratterizzazione di riarrangiamenti genomici alla base di malformazioni cavernose celebrali. Analisi trascrizionale di regioni genomice coinvolte nell'insorgenza dell'emicrania familiare. Studi sul controllo dei "checkpoints" del danno al DNA durante lo sviluppo di C.elegans. Meccanismi di repressione a lungo termine tramite metilazione del DNA. Identificazione di geni X-linked repressi senza l'utilizzo della metilazione del DNA. Interdipendenza tra metilazione del DNA e topologia nucleare studiata in patologie monogeniche umane. Identificazione di marcatori per lo sviluppo di diagnostica non invasiva di aneuploidie X-linked. Analisi comparativa genomica, di espressione filogenetica ed evolutiva della famiglia di geni KRAB-ZFP. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Le ricerche in oggetto sono frutto della collaborazione con: Divisione di Neurologia, Ospedale Civile di Verona. Ospedale San Giovanni di Roma. Unità di Neurologia Pediatrica del Dip. di Neuroscienze dell'Univ. "Tor Vergata" di Roma. Istituto di Biochimica delle Proteine (CNR) di Napoli. Istituto TIGEM di Napoli. Università di Benevento. ITB, Sez. Bioinformatica e Genomica, CNR-Bari. Ospedale Cardarelli di Napoli. PRIMM sezione di Napoli. Dip. di Neuroscienze-Unità di Audiologia, Dip. di Medicina Clinica e Sperimentale, Univ. "Federico II", Napoli. Ist. VIMM, Padova. IRCCS Burlo Garofolo, Trieste. IRCCS Neuromed-Unità di Neurogenetica, Pozzilli (IS). IRCCS G. Pascale, Napoli. Azienda ospedaliera ASLSA1 e ASLSA3. Univ. of North Carolina, Durham, NC, USA. Griffith Univ. Dep. of Health Science, Gold Coast, Australia. Dip. di Neurologia e Dip. di Patologia, Seconda Univ. di Napoli. Dep. of Molecular & Cellular Biology, Harvard Univ. Cambridge, MA, USA. MRC-Human Genetics Unit Edimburgo e Londra. Univ. Cattolica, Roma. Univ. of Warwick, UK. Institut Monod, France. Università di Padova.


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2006 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0




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0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Per l'avanzamento delle ricerche pertinenti alla presente commessa si è avvalsi per la maggior parte della strumentazione disponibile presso l'Istituto di Genetica e Biofisica. In alcuni casi ci si avvalsi anche di strumenti disponibili presso il TIGEM e L'Ospedale Cardarelli di Napoli. Inoltre i ricercatori afferenti alla presente commessa si sono avvalsi di risorse finanziarie esterne derivanti da finaziamenti di Fondazioni (Telethon e AIRC), della Comunità Europea (VI PQ- CEE) e fondi di risorse locali (Regione Campania e Provincia di Napoli). Meccanismi molecolari della plasticità genomica e loro deregolazione

Progetto: Processi molecolari alla base di variabilità ed alterazioni genetiche e della plasticità genomica

Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: D'ESPOSITO MAURIZIO






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2006 0 6 0 0 0 0 0 0 2 0




0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate Variabilità del genoma ed alterazioni genetiche nell'uomo e loro impatto biologico


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: URSINI MATILDE

Risultati conseguiti Nel corso di questo anno i partecipanti alla Commessa hanno ottenuto i seguenti risultati: - caratterizzato una vasta casistica di pazienti con Incontinentia Pigmenti (IP); identificato il difetto genetico e in alcuni casi IP selezionati, stabilito le interazioni molecolari causative della patologia, allo scopo di identificare opportuni bersagli terapeutici (Fusco et al, Gene 2006, Fusco et al. in press); - sviluppo di nuovi marcatori polimorfici (STRs) e di una metodica di genotipizzazione quantitativa (QF-PCR) per il mappaggio di delezioni associate ad insufficienza ovarica precoce (POF; Fimiani et al. 2006); - studi di associazione in linfoistiocitosi emofagocitica familiare (FHLH; Fimiani et al2006); - messo a punto di multiplex ARMS atta alla identificazione di mutationi alfa-talassemiche (Lacerra et al in press); - messa a punto di Multiplex tetra-primer amplification refractory mutation system PCR per la identificazione di mutazioni puntiformi associate alla poliposi e al cancro del colon retto (Piccioli et al.2006). - identificazione di meccanismi molecolari alterati nella Immunodeficienza da instabilità Centromerica con anomalie Facciali (ICF;De Bonis,2006; Matarazzo sub) Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni La commessa ha già stabilito collaborazioni con numerosi gruppi nazionali ed internazionali tra cui: Department of Clinical Chemistry, Amsterdam; Hôpital Saint-Louis, Paris, France; Guy's and St. Thomas' Hospital,London; University of Washington, Seattle, USA,University of Helsinki FINLAND e nazionali Università italiane di Napoli, Potenza, Modena, Benevento, Roma, Salerno e con Divisione di Neurologia dell'Ospedale di Verona; Ospedale San Giovanni di Roma; Servizio di Talassemia, Catania. Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro di Genova; Istituto Toscano Tumori di Firenze, tra cui si potranno identificare anche eventuali committenti.


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2006 0 7 0 0 0 0 0 0 7 0




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3 3 0 1 0 3 0 10 Principali risorse strumentali utilizzate Piccole-medie Sistemi elettroforetici analitici, Centrifuga refrigerata da terra ad alta velocità, Sonicatore, Spettrofotometro UV/VIS, Transilluminatore UV/VIS, Apparati per gel di DNA/RNA/proteine, Cappe a flusso laminare, Congelatore azoto liquido, Microcentrifughe senza e con refrigerazione, Microscopi rovesciati, Computers e Stampanti, Amplificatori Thermal Cyclers per PCR Realtime PCR Grandi (valore > 50,000 euro) -Microarray Scanner Affymetrix. -Microscopia e Time-lapse videomicroscopy, Software analisi immagini. -Stanze per colture cellulari con cappe a flusso laminare ed incubatori dedicati. -ELISA washer and reader. -Luminometro. Analisi cellulare e molecolare della risposta immunitaria indotta da vaccini sintetici


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DEL POZZO GIOVANNA

Risultati conseguiti I risultati pubblicati sono: Souza F, Freeby M, Hultman K, Simpson N, Herron A, Witkowsky P, Liu E, Maffei A, Harris PE. Current progress in non-invasive imaging of beta cell mass of the endocrine pancreas. Curr Med Chem. 2006;13(23):2761-73. Simpson NR, Souza F, Witkowski P, Maffei A, Raffo A, Herron A, Kilbourn M, Jurewicz A, Herold K, Liu E, Hardy MA, Van Heertum R, Harris PE. Visualizing pancreatic beta-cell mass with [11C]DTBZ. Nucl Med Biol. 2006 Oct;33(7):855-64. Souza F, Simpson N, Raffo A, Saxena C, Maffei A, Hardy M, Kilbourn M, Goland R, Leibel R, Mann JJ, Van Heertum R, Harris PE. Longitudinal noninvasive PET-based beta cell mass estimates in a spontaneous diabetes rat model. J Clin Invest. 2006 Jun;116(6):1506-13. Epub 2006 May 18.

Harris PE, Malanga D, Liu Z, Hardy MA, Souza F, Del Pozzo G, Winchester RJ, Maffei A. Abstract Effect of interferon alpha on MHC class II gene expression in ex vivo human islet tissue. Biochim Biophys Acta. 2006 Jun;1762(6):627-35. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Le collaborazioni in corso sono: De Berardinis P.,IBP-CNR; Ezio Ricca,Univ. Napoli "Federico II", Angela Santoni,Università La Sapienza, Roma; Borrello I.,John Hopkins University, Baltimore,USA;Andreas Radbruch,Deutsches Rheuma-Forschungszentrum, Berlin; Guido Grandi,Chiron s.r.l.,Siena M. Cartenì Dip di Mediceina Sperimentale Seconda Università Napoli; V. Santagada Facoltà . Di Farmacia Università Federico ll Napoli; Fraco Bonagurio Istituto per la Cura dei Tumori Fondazione Pascale Napoli Mark A. Hardy, New York Regional Islet Cell Resource Center at New York Presbyterian Hospital, Columbia Presbyterian Campus.




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0 1 0 0 0 0 0 1 Principali risorse strumentali utilizzate Sono state messe a punto una serie di metodiche correlate all'utilizzo del FACS-Cell SORTER di recente acquisizione da parte dell'IGB, sia come analizzatore fenotipico che per il sorting di popolazioni cellulari. A tale proposito sono stati definiti protocolli per: analisi fenotipica multipla con anticorpi monoclonali coniugati effettuata utilizzando due diversi laser; sorting di cellule trasfettate con la GFP e di popolazioni cellulari primarie di uomo e di topo; analisi del ciclo cellulare; studio dell'apoptosi.


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2006 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0

Identificazione di regolatori del differenziamento, la motilità e l¿apoptosi delle cellule staminali


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PATRIARCA EDUARDO JORGE

Risultati conseguiti Nel corso del 2006: -sviluppata ed allestita una piattaforma tecnologica innovativa (sistema robotico) che permette l'analisi su larga scala in HTS (high throughput screening) di colture cellulari (cellule staminali coltivate in micropiastre da 96 pozzetti) in completa automazione ed sterilità; -identificate, mediante lo screening di librerie peptidiche, 2 molecole capaci di indurre il differenziamento neurale delle cellule staminali embrionali murine ed aumentare il numero di neuroni dopaminergici (Lonardo et al. in preparazione); -definita una specifica interazione urochinasi(uPA)/integrina(avb5) con formazione di un complesso tri-molecolare uPA/uPAR/avb5, che stimola il movimento cellulare (Franco J. Cell Sci., 2006); -messa a punto di 2 nuovi protocolli per il differenziamento delle cellule staminali in neuroni (Fico el al. sottomesso) o cardiomiociti adatti per l'analisi in HTS (Fico et al, in preparazione); -identificata, mediante lo screening di librerie peptidiche, una molecola capace di inibire l'angiogenesi (Ponticelli et al. in preparazione). Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni M. Ruvo, IBB-CNR, Napoli; (EPR Italiano) E. Arenas, Karolinska Institute, Stochkolm, Svezia; (EPR Straniero) L. Luzzatto, Isituto Tumori Toscano, Firenze, Italia; (EPR Italiano) E. Cattaneo, Università di Milano, Italia; G. Cossu, Stem Cell Research Institute, DIBIT, Milano, Italia; P. Sassone-Corsi, University of California, Irvine, U.S.A.; P. Carmeliet, Center for Transgene Technology and Gene Therapy, Belgio; (EPR straniero) V. Orlando, Dulbecco Telethon Institute, IGB-CNR; (Privato Italiano) A. Ballabio, Direttore TIGEM, Telethon Institute, Napoli, Italia (Privato Italiano) L. Ambrosio, Direttore IMCB, CNR, Napoli, Italia;(EPR Italiano) L. Ossowski, Mount Sinai School of Medicine, NY, USA; J.M. Stassen, Direttore R&D, Thromb-X Biotech, Belgio; (Privato Straniero) L. Izzi, R&D Strate; (Privato Straniero) M. Menucelli, Business Unit Manager, Cell Biology, CELBIO; (Privato) N. De Tommasi, Università di Farmacia, Salerno, Italia; J. Ambati, University of Kentucky, U.S.A.




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2006 0 8 0 0 0 0 0 0 0 1




0 5 3 2 0 0 0 10 Principali risorse strumentali utilizzate -Stazione robotica per HTS: questo sistema robotico, co-sviluppato dallo Stem Cell Fate Laboratory e dalla 'Hamilton Robotics' nell'ambito della commessa, permette di analizzare simultanemente, in sterilità ed in completa automazione, l'effetto di migliaia di composti (librerie chimiche) sul differenziamento delle cellule staminali coltivate in micropiastre da 96 pozzetti. Altri strumenti utilizzati: -Realtime PCR; -FACS-Cell Sorter; -Microscopia e Time-lapse videomicroscopy, Software analisi immagini. -Stanze per colture cellulari con cappe a flusso laminare ed incubatori dedicati -ELISA washer and reader. Nuovi bersagli molecolari per il controllo di crescita, invasività cellulare ed angiogenesi nella trasformazione neoplastica


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: VERDE PASQUALE

Risultati conseguiti Pubblicazioni su riviste internazionali: Alfano D, Iaccarino I, Stoppelli MP. Urokinase Signaling through Its Receptor Protects against Anoikis by Increasing BCL-xL Expression Levels. J Biol Chem. 2006 Jun 30;281(26):17758-67. Gigante B., Morlino G., Gentile M.T., Persico M.G. and De Falco S. Plgf -/-eNos-/- Mice Show Defective Angiogenesis Associated to Increased Oxidative Stress in Response to Tissue Ischemia FASEB J. 2006, 20, 970-972. Harris PE, Malanga D, Liu Z, Hardy MA, Souza F, Del Pozzo G, Winchester RJ, Maffei A. Effect of interferon alpha on MHC class II gene expression in ex vivo human islet tissue. Biochim Biophys Acta. 2006 Jun;1762(6):627-35. Mazzieri R, Furlan F, D'Alessio S, Zonari E, Talotta F, Verde P, Blasi F. A direct link between expression of urokinase plasminogen activator receptor, growth rate and oncogenic transformation in mouse embryonic fibroblasts.Oncogene. 2006 Jul 31; [Epub ahead of print] Tarsitano M., De Falco S., Colonna V., McGhee J.D., and Persico M.G. The c. Elegans pvf-1 gene encodes a pdgf/vegf-like factor able to bind mammalian vegf receptors and to induce angiogenesis.FASEB J. 2006 20, 227-233.


Principali collaborazioni Institut Pasteur, Parigi (Verde/Yaniv); IGMM (Institut de Génétique Moléculaire de Montpellier), CNRS, Montpellier (Verde/Piechaczyk); IFOM (Istituto FIRC di Oncologia Molecolare), Milano (Verde/Blasi). Cancer Research UK, London Research Laboratory (Iaccarino/Downward); Universita degli Studi di Lecce (Iaccarino/Bucci). Istituto Tumori Milano (De Falco/Zunino); Sigma-Tau (De Falco/Pisano). Memorial Sloan Kettering Cancer Center, New York (De Angioletti/Pandolfi) Ricerca sul Cancro di Genova; Istituto Toscano Tumori di Firenze (De Angioletti/Luzzatto). Department of Medicine, Columbia University Medical Center, New York (Del Pozzo/Harris).




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0 1 0 4 0 0 0 5 Principali risorse strumentali utilizzate Gran parte delle attività dei gruppi partecipanti si sono basate su risorse strumentali ampiamente disponibili all'IGB: Strumentazione per culture cellulari. Microscopia ottica e a fluorescenza. Microscopio confocale. Real-time PCR. Piccole e medie apparecchiature per studi di biologia molecolare. Centrifughe e ultracentrifughe. FACS (sia analitico che preparativo). Elettroporatore. Illuminometro. Approccio multidisciplinare per la definizione di networks molecolari regolanti tratti ad eredità mendeliana e multifattoriale

Progetto: Metodologie per lo studio di popolazioni biologiche Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PERSICO MARIA


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2006 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0

Risultati conseguiti Per il progetto "Parco Genetico del Cilento e Vallo Diano" abbiamo raccolto dati su due comuni: Campora e Gioi con la sua frazione Cardile. I dati dopo un attento controllo sono stati inseriti nel database che quindi comprende: 1) 30347 dati anagrafici degli ultimi 3 - 4 secoli; 2) 1940 analisi ematochimiche; 3) 1230 dati anamnestici e risultati di visite specialistiche con ECG ed ecocardiografia; 4) 1940 misure antropometriche: altezza, peso corporeo, circonferenza vita, capo e fianchi; 5) il genotipo di 1122 marcatori distribuiti in tutto il genoma per 1360 abitanti. Abbiamo anche prodotto una sieroteca contenente 1940 campioni di plasma e siero. La prima ricerca sull'ipertensione nel comune di Camporaci ha permesso di identificare un nuovo locus sul cromosoma 8 (Ciullo et al. Human molecular genetics 2006). L'analisi della struttura genetica della popolazione di Campora ci ha permesso di definire il numero dei fondatori (20 maschi e 17 donne) e l'omogeneità genetica nel paese. L'analisi di linee murine create dall'incrocio di mutanti dei geni cripto, cerberus e nodal ci ha permesso di studiare in dettaglio l'interazione tra cripto e nodal durante l'embiogenesi murina preco Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Prof. Peter Carmeliet e J. M. Stassen,University of Leuven; Prof. Cornelia van Duijn Erasmus MC, Rotterdam; Prof. Roberto Dilauro, Bruno Trimarco e Elio Marciano, Università Federico II di Napoli, Prof. Francesco Cucca, Università di Cagliari, Prof. Lucio Luzzato, ITT, Firenze; Elia Supka, TIGEM, Napoli; Daniela Toniolo, DIBIT, Milano; N. Sidelius IFOM, Milano; Prof. Paolo Gasparini, Università di Trieste; Prof. Guy Rouleau, Université de Montréal; Salvador Martinez, Neuroscience Institute of Alicante; Catherine Bourgain,: INSERM, Villejuif, Francia




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0 0 0 0 0 7 0 7 Principali risorse strumentali utilizzate 1-Abbiamo acquistato un Server composto dai seguenti componenti: 1 head noto composto da 1 processore Intel Xeon 2.3 Ghz 2 Gb di Ram. Il sistema è interconnesso per mezzo di rete TCP/IP 10/100/1000 Mb/s che fornisce la possibilità di condividere i file di elaborazione al resto dei nodi di


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2006 0 3 0 0 0 1 0 0 0 0

calcolo per mezzo di rete NFS v. 3. I 3 nodi di calcolo sono costituiti di 4 Opteron 800 dual core a 2.4 Ghz per un totale di 24 Core totali. 16 Gb di memoria RAM per ciascun nodo, per un totale di 48 Gb di RAM totali. Il sistema è connesso ad una Storage Area Network MSA 1500cs per mezzo di connessione Fibre Channel a 2 Gb/s per mezzo di uno switch centrale che controlla e ottimizza i flussi di I/O. Il sistema si compone di 8 dischi SATA da 250 Gb ciascuno, per un totale di 2 Tb raw suddivisi in 4 aree dedicate rispettivamente alla gestione degli utenti, dei salvataggi, aree di lavoro generiche e aree dedicate al software 2-Abbiamo utilizzato un Robot Biomek-FX (Beckmann) per la gestione di campioni di DNA in larga scala (diluizioni, preparazione di piastre per reazioni di PCR, genotipizzazione e sequenziamento) 3-Abbiamo acquistato Nanodrop-1000 per la determinazione di concentrazioni del DNA Sviluppo e funzionamento dei sistemi complessi - Uso di modelli biologici

Progetto: Organismi modello per lo studio di processi fisiologici e patologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: GARGANO SILVANA

Risultati conseguiti Le attività in corso hanno prodotto i risultati attesi di cui alcuni sono già stati oggetto di pubblicazioni su riviste internazionali. A titolo di esempio, sono stati chiariti il ruolo di alcune molecole chiave nell'organizzazione del sistema dopaminergico da cellule staminali tramite l'uso di mutanti uso di RNA interference e analisi di promotori (di Porzio). In C. elegans Bazzicalupo ha messo a punto un metodo per ridurre l'espressione di geni specifici in singole cellule, inclusi i neuroni. Il metodo e' utile nello studio del ruolo dei geni nel comportamento. In Sordaria e' stato ulteriormente caratterizzata la struttura dei cromosomi e il ruolo delle coesine durante la meiosi. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Arterra BioScience, Harvard University, Universite de Paris-Sud, Rockfeller University, Imperial College of London, IRCC Candiolo, King's College of London, Istituto Superiore di Sanita' di Roma.




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2006 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0

Principali risorse strumentali utilizzate Strumentazioni, strutture e servizi necessari sono presenti all' IGB. Sono in particolare stati utilizzati microscopi, confocale e a fluorescenza, microarrays e cell sorter. Meccanismi molecolari e cellulari della determinazione neurale e patologia del sistema nervoso

Progetto: Organismi modello per lo studio di processi fisiologici e patologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DI PORZIO UMBERTO

Risultati conseguiti Sono stati identificati meccanismi genenici alla base del differenziamento dei neuroni dopaminergici e serotonergici mesencefalici, dei neuroni GABAergici e glutamatergici della corteccia. L'identità e il destino dei precursori neuronali ha luogo mediante la soppressione di programmi differenziativi alternativi. Sono stati identificati i meccanismi genetici che organizzano la sensibilità agli stimolo chimici a livello cellulare e molacolare, in C. elegans. Lo studio della risposta a psicostimolanti ha dimostrato che essi detrminano permanenti modifiche molecolari e strutturali nei circuiti di ricompensa. Sono stati ottenuti notevoli avanzamenti nel differenziamento di cellule staminali neurali e di cellule ES in neuroni dopaminergici, individuando fattori e mediante trasfezione di geni specifici. In particolare il ruolo di cripto che regola negativamente la neurogenesi. Nel 2006 i membri della commessa hanno pubblicato circa 25 lavori su prestigiose riviste internazionali ad alto impact factor. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Karolinska Institute, Stockholm, Sweden University of Veterinary Medicine, Vienna, Austria King's College London, UK Technical University Munich, Institute of Developmental Genetics, Germany Rockfeller Univ., New York, USA TIGEM, Napoli Institute of Protein Biochemistry, CNR, Napoli Istituto Superiore di Sanità, Roma




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2006 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0




0 0 0 0 0 0 0 0 Principali risorse strumentali utilizzate sistemi di colture cellulari e cabine sterili Real time PCR, PCR, cappe sterili, phosphoimager, cell sorter, microscopi confocale, a deconvoluzione e a fluorescenza. Attività Moduli Le interazioni benefiche fra organismi: dalla lotta biologica alla messa a punto di strumenti per un'agricoltura sostenibile.

Commessa: Le interazioni benefiche fra organismi: dalla lotta biologica alla messa a punto di strumenti per un'agricoltura sostenibile.

Progetto: Sviluppo di biotecnologie avanzate per il sistema agroalimentare Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: CHIURAZZI MAURIZIO






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2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Metodologie per la valutazione della qualità alimentare e la tutela della salute

Commessa: Metodologie per la valutazione della qualità alimentare e la tutela della salute

Progetto: Sicurezza, qualità alimentare e salute Dipartimento: Agroalimentare Responsabile: DEFEZ ROBERTO

Risultati conseguiti Abbbiamo dentificato nuovi trascritti alternativi con attività dominante negativa nel gene PPARG prediponente ad obesità, diabete, ipertensione e tumori del colon. Individuato il gene codificante la miostatina di bufalo tramite analisi comparativa e sua caratterizzazione. Utilizzando un bioreattore non-isotermo di nostra realizzazione ed una membrana idrofobica su cui era stata immobilizzata una laccasi da Trametes Versiculor, siamo riusciti ad abbattere anche dell'80% la concentrazione di Bisfenolo A con un solo grado di differenza di temperatura attraverso la membrana catalitica. Abbiamo inoltre individuato il supporto catalitico in grado di esibire la migliore velocità di idrolisi di pectine in soluzioni acquose modello. Una volta trovata questa condizione abbiamo incominciato a studiare l'attività di questo supporto attivato e funzionalizzato su succhi di frutta di mela annurca prodotti direttamente da noi. Isolamento dell'omologo del gene intersex nel lepidottero maruca vitrata. Abbiamo descritto il trascrittoma di organismi modello mediante tecnologia microarray in funzione di un alterata regolazione del metabolismo centrale, ivi inclusi il ciclo di Krebs e del gliossilato. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Le ricerche in oggetto sono frutto della collaborazione con: 1 Consorzio Interuniversitario Nazionale Biostrutture e Biosistemi INBB – Roma 2 Istituto Superiore per la Prevenzione e Sicurezza sul Lavoro (ISPESL) – Roma 3 Dipartimento di Medicina sperimentale – II Università di Napoli 4 Istituto dei Polimeri - Accademia Nazionale delle Scienze – Sofia – Bulgaria 5 EURECO SpA (Ex-Cirio Ricerche) – Piana di Monteverna (CE) 6 Istituto di Biochimica delle Proteine (CNR) di Napoli. 7 Istituto TIGEM di Napoli. 8 Università di Benevento. 9 PRIMM sezione di Napoli. 10 IRCCS Burlo Garofolo, Trieste. 11 IRCCS G. Pascale, Napoli. 12 Azienda ospedaliera ASLSA1 e ASLSA3. 13 Dipartimento di Patologia Generale, Seconda Univ. di Napoli. 14 Istituto di Veterinaria, Università di Napoli 15 ISPAAM-CNR 16 L. Sanches, Dpto. Biología Celular y del Desarrollo-CSIC,Madrid, Spain. 17 M. Tamò, IITA, Cotonou, Benin 18 Prof Ursula Priefer, Aachen, Germania 19 Prof. Iswandi Anas, Bogor, Indonesia 20 Dr. Thahn Doan, Hanoi, Vietnam


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2006 1 5 0 0 0 0 0 0 0 0




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0 2 0 1 0 0 0 3 Plasticità genomica: dal genoma ai sistemi biologici

Commessa: Plasticità genomica: dal genoma ai sistemi biologici Progetto: Meccanismi di regolazione dell¿espressione genica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: CICCODICOLA ALFREDO

Risultati conseguiti Identificazione di trascritti alternativi nel gene PPARG. Studi di meccanismi eziopatogenetici dei geni MYO7A e GJB2. Caratterizzazione di riarrangiamenti genomici alla base di malformazioni cavernose celebrali. Analisi trascrizionale di regioni genomice coinvolte nell'insorgenza dell'emicrania familiare. Studi sul controllo dei "checkpoints" del danno al DNA durante lo sviluppo di C.elegans. Meccanismi di repressione a lungo termine tramite metilazione del DNA. Identificazione di geni X-linked repressi senza l'utilizzo della metilazione del DNA. Interdipendenza tra metilazione del DNA e topologia nucleare studiata in patologie monogeniche umane. Identificazione di marcatori per lo sviluppo di diagnostica non invasiva di aneuploidie X-linked. Analisi comparativa genomica, di espressione filogenetica ed evolutiva della famiglia di geni KRAB-ZFP. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni Le ricerche in oggetto sono frutto della collaborazione con: Divisione di Neurologia, Ospedale Civile di Verona. Ospedale San Giovanni di Roma. Unità di Neurologia Pediatrica del Dip. di Neuroscienze dell'Univ. "Tor Vergata" di Roma. Istituto di Biochimica delle Proteine (CNR) di Napoli. Istituto TIGEM di Napoli. Università di Benevento. ITB, Sez. Bioinformatica e Genomica, CNR-Bari. Ospedale Cardarelli di Napoli.


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2006 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0

PRIMM sezione di Napoli. Dip. di Neuroscienze-Unità di Audiologia, Dip. di Medicina Clinica e Sperimentale, Univ. "Federico II", Napoli. Ist. VIMM, Padova. IRCCS Burlo Garofolo, Trieste. IRCCS Neuromed-Unità di Neurogenetica, Pozzilli (IS). IRCCS G. Pascale, Napoli. Azienda ospedaliera ASLSA1 e ASLSA3. Univ. of North Carolina, Durham, NC, USA. Griffith Univ. Dep. of Health Science, Gold Coast, Australia. Dip. di Neurologia e Dip. di Patologia, Seconda Univ. di Napoli. Dep. of Molecular & Cellular Biology, Harvard Univ. Cambridge, MA, USA. MRC-Human Genetics Unit Edimburgo e Londra. Univ. Cattolica, Roma. Univ. of Warwick, UK. Institut Monod, France. Università di Padova.




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0 0 0 0 0 0 0 0 Meccanismi molecolari della plasticità genomica e loro deregolazione

Commessa: Meccanismi molecolari della plasticità genomica e loro deregolazione Progetto: Processi molecolari alla base di variabilità ed alterazioni genetiche e della

plasticità genomica Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: D'ESPOSITO MAURIZIO




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0 0 0 0 0 0 0 0 Variabilità del genoma ed alterazioni genetiche nell'uomo e loro impatto biologico -

Commessa: Variabilità del genoma ed alterazioni genetiche nell'uomo e loro impatto biologico


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: URSINI MATILDE

Risultati conseguiti Una migliore comprensione dei meccanismi molecolari alla base delle patologie genetiche in studio nella commessa sarà ottenuta dal confronto dei risultati provenienti dall'analisi di ogni singolo componente della sequenza operativa: - Analisi proteomica e profili di espressione proteica - Analisi trascrittomica e profili di espressione di RNA - Biologia cellulare ed analisi funzionale dei bersagli terapeutici L'architettura di tale sequenza mira a creare un database integrato, nel quale vengono raccolte e correlate tutte le osservazioni analitiche ottenute nelle diverse fasi di studio: dati epidemiologici, clinico-patologici, genetici, molecolari, di espressione. Questa è la premessa per lo sviluppo di metodiche e kit diagnostici, prognostici e terapeutici per il trattamento dei tumori. Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni La commessa ha già stabilito collaborazioni con numerosi gruppi nazionali ed internazionali tra cui: Department of Clinical Chemistry, Amsterdam; Hôpital Saint-Louis, Paris, France; Guy's and St. Thomas' Hospital,London; University of Washington, Seattle, USA e nazionali, tra cui si potranno identificare anche eventuali committenti Università italiane di Napoli, Modena, Benevento, Roma, Salerno e con Divisione di Neurologia dell'Ospedale di Verona; Ospedale San Giovanni di Roma; Servizio di Talassemia, Catania. Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro di Genova; Istituto Toscano Tumori di Firenze.


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Critico sarà il trasferimento delle acquisizioni scientifiche al comparto applicativo Le strutture interessate al potenziale trasfermento dei risultati sono le industrie del settore biotecnologico ed il servizio sanitario Nazionale.




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3 3 0 1 0 3 0 10 Analisi cellulare e molecolare della risposta immunitaria indotta da vaccini sintetici

Commessa: Analisi cellulare e molecolare della risposta immunitaria indotta da vaccini sintetici


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DEL POZZO GIOVANNA






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2006 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0




0 1 0 0 0 0 0 1 Identificazione di regolatori del differenziamento, la motilità e l¿apoptosi delle cellule staminali

Commessa: Identificazione di regolatori del differenziamento, la motilità e l¿apoptosi delle cellule staminali


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PATRIARCA EDUARDO JORGE

Risultati conseguiti Nel corso del 2006: -sviluppata ed allestita una piattaforma tecnologica innovativa (sistema robotico) che permette l'analisi su larga scala in HTS (high throughput screening) di colture cellulari (cellule staminali coltivate in micropiastre da 96 pozzetti) in completa automazione ed sterilità; -identificate, mediante lo screening di librerie peptidiche, 2 molecole capaci di indurre il differenziamento neurale delle cellule staminali embrionali murine ed aumentare il numero di neuroni dopaminergici (Lonardo et al. in preparazione); -definita una specifica interazione urochinasi(uPA)/integrina(avb5) con formazione di un complesso tri-molecolare uPA/uPAR/avb5, che stimola il movimento cellulare (Franco J. Cell Sci., 2006); -messa a punto di 2 nuovi protocolli per il differenziamento delle cellule staminali in neuroni (Fico el al. sottomesso) o cardiomiociti adatti per l'analisi in HTS (Fico et al, in preparazione); -identificata, mediante lo screening di librerie peptidiche, una molecola capace di inibire l'angiogenesi (Ponticelli et al. in preparazione). Prodotti della ricerca (2006)

Principali collaborazioni M. Ruvo, IBB-CNR, Napoli; (EPR Italiano) E. Arenas, Karolinska Institute, Stochkolm, Svezia; (EPR Straniero) L. Luzzatto, Isituto Tumori Toscano, Firenze, Italia; (EPR Italiano) E. Cattaneo, Università di Milano, Italia; G. Cossu, Stem Cell Research Institute, DIBIT, Milano, Italia; P. Sassone-Corsi, University of California, Irvine, U.S.A.; P. Carmeliet, Center for Transgene Technology and Gene Therapy, Belgio; (EPR straniero) V. Orlando, Dulbecco Telethon Institute, IGB-CNR; (Privato Italiano) A. Ballabio, Direttore TIGEM, Telethon Institute, Napoli, Italia (Privato Italiano) L. Ambrosio, Direttore IMCB, CNR, Napoli, Italia;(EPR Italiano) L. Ossowski, Mount Sinai School of Medicine, NY, USA; J.M. Stassen, Direttore R&D, Thromb-X Biotech, Belgio; (Privato Straniero) L. Izzi, R&D Strate; (Privato Straniero) M. Menucelli, Business Unit Manager, Cell Biology, CELBIO; (Privato) N. De Tommasi, Università di Farmacia, Salerno, Italia; J. Ambati, University of Kentucky, U.S.A.


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2006 0 8 0 0 0 0 0 0 0 1




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0 5 3 2 0 0 0 10 Nuovi bersagli molecolari per il controllo di crescita, invasività cellulare ed angiogenesi nella trasformazione neoplastica

Commessa: Nuovi bersagli molecolari per il controllo di crescita, invasività cellulare ed angiogenesi nella trasformazione neoplastica


Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: VERDE PASQUALE






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2006 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0




0 1 0 4 0 0 0 5 Approccio multidisciplinare per la definizione di networks molecolari regolanti tratti ad eredità mendeliana e multifattoriale

Commessa: Approccio multidisciplinare per la definizione di networks molecolari regolanti tratti ad eredità mendeliana e multifattoriale

Progetto: Metodologie per lo studio di popolazioni biologiche Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: PERSICO MARIA






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0 0 0 0 0 7 0 7 Sviluppo e funzionamento dei sistemi complessi - Uso di modelli biologici

Commessa: Sviluppo e funzionamento dei sistemi complessi - Uso di modelli biologici Progetto: Organismi modello per lo studio di processi fisiologici e patologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: GARGANO SILVANA

Risultati conseguiti I risultati conseguiti sono stati ogetto di pubblicazione su riviste internazionali.


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2006 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0


Principali collaborazioni Arterra BioScience, Harvard University, Universite de Paris-Sud, Rockfeller University, Imperial College of London, IRCC Candiolo, King's College of London, Istituto Superiore di Sanita' di Roma.




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0 0 0 0 0 0 0 0 Meccanismi molecolari e cellulari della determinazione neurale, differenziamento neuronale e patologie del sistema nervoso

Commessa: Meccanismi molecolari e cellulari della determinazione neurale e patologia del sistema nervoso

Progetto: Organismi modello per lo studio di processi fisiologici e patologici Dipartimento: Scienze della Vita Responsabile: DI PORZIO UMBERTO

Risultati conseguiti Sono stati identificati meccanismi genenici alla base del differenziamento dei neuroni dopaminergici e serotonergici mesencefalici, dei neuroni GABAergici e glutamatergici della corteccia. L'identità e il destino dei precursori neuronali ha luogo mediante la soppressione di programmi differenziativi alternativi. Sono stati identificati i meccanismi genetici che organizzano la sensibilità agli stimolo chimici a livello cellulare e molacolare, in C. elegans. Lo studio della risposta a psicostimolanti ha dimostrato che essi detrminano permanenti modifiche molecolari e strutturali nei circuiti di ricompensa. Sono stati ottenuti notevoli avanzamenti nel differenziamento di cellule staminali neurali e di cellule ES in neuroni dopaminergici, individuando fattori e mediante trasfezione di geni specifici. In particolare il ruolo di cripto che regola negativamente la neurogenesi. Nel 2006 i membri della commessa hanno pubblicato circa 25 lavori su prestigiose riviste internazionali ad alto impact factor.


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2006 0 6 0 0 0 0 0 0 0 0


Principali collaborazioni Karolinska Institute, Stockholm, Sweden University of Veterinary Medicine, Vienna, Austria King's College London, UK Technical University Munich, Institute of Developmental Genetics, Germany Rockfeller Univ., New York, USA TIGEM, Napoli Institute of Protein Biochemistry, CNR, Napoli Istituto Superiore di Sanità, Roma




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0 0 0 0 0 0 0 0 Attività RSTL Approccio multidisciplinare per lo studio di bersagli trascrizionali e meccanismi di controllo post-traduzionale dell'oncoproteina Fra-1

Responsabile: VERDE PASQUALE Risultati conseguiti Prodotti della ricerca (2006)



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2006 0 12 0 0 0 0 0 0 0 0


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2006 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0




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Brevetti

1 Defez R - Method for increasing the survival of bacterial strains of the Rhizobium genus

Articoli ISI

1 Prakash N, Brodski C, Naserke T, Puelles E, Gogoi R, Hall A, Panhuysen M, Echevarria D, Sussel L, Weisenhorn DM, Martinez S, Arenas E, Simeone A, Wurst W. - A Wnt1-regulated genetic network controls the identity and fate of midbrain-dopaminergic progenitors in vivo. - DEVELOPMENT, Vol. 133, Pagg. 89-98

2 Salvemini M, Mauro U, Velaeti S, Polito C, Saccone G - A new Minos vector for eye-specific expression of white+ marker in Ceratitis capitata and in distantly related dipteran species - INSECT MOLECULAR BIOLOGY, Vol. 15, Pagg. 341-349

3 Busiello R, Fimiani G, Miano MG, Arico M, Santoro A, Ursini MV, Pignata C. - A91V perforin variation in healthy subjects and FHLH patients. - INTERNATIONAL JOURNAL OF IMMUNOGENETICS, Vol. 33, Pagg. 123-125

4 Franco P, Vocca I, Carriero MV, Alfano D, Cito L, Longanesi-Cattani I, Grieco P, Ossowski L, Stoppelli MP. - Activation of urokinase receptor by a novel interaction between the connecting peptide region of urokinase and alpha v beta 5 integrin. - JOURNAL OF CELL SCIENCE, Vol. 119, Pagg. 3424-3434

5 Borgkvist A, Puelles E, Carta M, Acampora D, Ang SL, Wurst W, Goiny M, Fisone G, Simeone A, Usiello A. - Altered dopaminergic innervation and amphetamine response in adult Otx2 conditional mutant mice. - MOLECULAR AND CELLULAR NEUROSCIENCE, Vol. 31, Pagg. 293-302

6 Grano V, Salamino F, Melloni E, Minafra R, Regola E, Diano N, Nicolucci C, Attanasio A, Nappi G, Cotrufo M, Maresca L, De Santo NG, Mita DG - Biotechnological traps for the reduction of inflammation due to cardiopulmonary bypass operations. - BIOMATERIALS, Vol. 27, Pagg. 3855-3862

7 Holway AH, Kim SH, La Volpe A, Michael WM. - Checkpoint silencing during the DNA damage response in Caenorhabditis elegans embryos - JOURNAL OF CELL BIOLOGY, Vol. 172, Pagg. 999-1008

8 Bergamasco C, Bazzicalupo P. - Chemical sensitivity in Caenorhabditis elegans. - CELLULAR AND MOLECULAR LIFE SCIENCES, Vol. 63, Pagg. 1510-1522

9 Marasco D, Saporito A, Ponticelli S, Chambery A, De Falco S, Pedone C, Minchiotti G, Ruvo M - Chemical synthesis of mouse cripto CFC variants - PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, Vol. 64, Pagg. 779-788

10 Leo D, di Porzio U, Racagni G, Riva MA, Fumagalli F, Perrone-Capano C. - Chronic cocaine administration modulates the expression of transcription factors involved in midbrain dopaminergic neuron function. - EXPERIMENTAL NEUROLOGY, Vol. , Pagg. -

11 Lo Iacono M, Di Costanzo A, Calogero RA, Mansueto G, Saviozzi S, Crispi S, Pollice A, La Mantia G, Calabro V. - Click here to read - CELL CYCLE, Vol. 5, Pagg. 78-87

12 Testa F, Ziviello C, Rinaldi M, Rossi S, Di Iorio V, Interlandi E, Ciccodicola A, Banfi S, Simonelli F - Clinical phenotype of an Italian family with a new mutation in the PRPF8 gene. - EUROPEAN JOURNAL OF OPHTHALMOLOGY, Vol. 16, Pagg. 779-781

13 Engstrom PG, Suzuki H, Ninomiya N, Akalin A, Sessa L, Lavorgna G, Brozzi A, Luzi L, Tan SL, Yang L, Kunarso G, Ng EL, Batalov S, Wahlestedt C, Kai C, Kawai J, Carninci P, Hayashizaki Y, Wells C, Bajic VB, Orlando V, Reid JF, Lenhard B, Lipovich L. - Complex Loci in human and mouse genomes. - HUMAN MOLECULAR GENETICS, Vol. 2, Pagg. e47-

14 Ambati BK et al. - Corneal avascularity is due to soluble VEGF receptor-1 - NATURE, Vol. 443, Pagg. 993-997

15 Minchiotti G, Parisi S, Persico MG. - Cripto signaling in differentiating embryonic stem cells. - METHODS IN MOLECULAR AND CELLULAR BIOLOGY, Vol. 329, Pagg. 151-169

16 Souza F, Freeby M, Hultman K, Simpson N, Herron A, Witkowsky P, Liu E, Maffei A, Harris PE - Current progress in non-invasive imaging of beta cell mass of the endocrine pancreas. - CURRENT MEDICINAL CHEMISTRY, Vol. 13, Pagg. 2761-2773

17 Foucher I, Mione M, Simeone A, Acampora D, Bally-Cuif L, Houart C. - Differentiation of cerebellar cell identities in absence of Fgf signalling in zebrafish Otx morphants. - DEVELOPMENT, Vol. 133, Pagg. 1891-1900

18 Salamino F, Minafra R, Grano V, Diano N, Mita DG, Pontremoli S, Melloni E. - Effect of extremely low frequency magnetic fields on calpain activation. - BIOELECTROMAGNETICS, Vol. 27, Pagg. 43-50

19 Harris PE, Malanga D, Liu Z, Hardy MA, Souza F, Del Pozzo G, Winchester RJ, Maffei A. - Effect of interferon alpha on MHC class II gene expression in ex vivo human islet tissue - BIOCHIMICA ET BIOPHYSICA ACTA-MOLECULAR BASIS OF DISEASE, Vol. 1762, Pagg. 627-635

20 D'Argenio G, Calvani M, Casamassimi A, Petillo O, Margarucci S, Rienzo M, Peluso I, Calvani R, Ciccodicola A, Caporaso N, Peluso G. - Experimental colitis: decreased Octn2 and Atb0+ expression in rat colonocytes induces carnitine depletion that is reversible by carnitine-loaded liposomes. - FASEB JOURNAL, Vol. 20, Pagg. 2544-2546

21 Andrenacci D1, Grimaldi MR1 ,2 , Panetta V1 ,4 , Riano E3 , Rugarli IE3 and Graziani F 1 - Functional dissection of the Drosophila Kallmann's syndrome protein DmKal-1 - BMC GENETICS, Vol. 7, Pagg. 47-54

22 Del Signore A, De Sanctis V, Di Mauro E, Negri R, Perrone-Capano C, Paggi P. - Gene expression pathways induced by axotomy and decentralization of rat superior cervical ganglion neurons. - EUROPEAN JOURNAL OF NEUROSCIENCE, Vol. 23, Pagg. 65-74

23 Tosti N, Pasqualini S, Borgogni A, Ederli L, Falistocco E, Crispi S, Paolocci F. - Gene expression profiles of O3-treated Arabidopsis plants. - PLANT CELL AND ENVIRONMENT, Vol. 29, Pagg. 1686-1702

24 Olivero M, Ruggiero T, Saviozzi S, Rasola A, Coltella N, Crispi S, Di Cunto F, Calogero R, Di Renzo MF. - Genes regulated by hepatocyte growth factor as targets to sensitize ovarian cancer cells to cisplatin. - MOLECULAR CANCER THERAPEUTICS, Vol. 5, Pagg. 1126-1135

25 Carninci P, Sandelin A, Lenhard B, Katayama S, Shimokawa K, Ponjavic J, Semple CA, Taylor MS, Engstrom PG, Frith MC, Forrest AR, Alkema WB, Tan SL, Plessy C, Kodzius R, Ravasi T, Kasukawa T, Fukuda S, Kanamori-Katayama M, Kitazume Y, et al - Genome-wide analysis of mammalian promoter architecture and evolution. - NATURE GENETICS, Vol. 38, Pagg. 626-635

26 Fimiani G, Laperuta C, Falco G, Ventruto V, D'Urso M, Ursini MV, Miano MG. - Heterozygosity mapping by quantitative fluorescent PCR reveals an interstitial deletion in Xq26.2-q28 associated with ovarian dysfunction. - HUMAN REPRODUCTION, Vol. 21, Pagg. 529-535

27 Di Leva F, D'Adamo P, Cubellis MV, D'Eustacchio A, Errichiello M, Saulino C, Auletta G, Giannini P, Donaudy F, Ciccodicola A, Gasparini P, Franze A, Marciano E. - Identification of a novel mutation in the myosin VIIA motor domain in a family with autosomal dominant hearing loss (DFNA11). - AUDIOLOGY AND NEURO-OTOLOGY, Vol. 11, Pagg. 157-164

28 Bianco C, Imperlini E, Calogero R, Senatore B, Amoresano A, Carpentieri A, Pucci P, Defez R. - Indole-3-acetic acid improves Escherichia coli's defences to stress. - ARCHIVES OF MICROBIOLOGY, Vol. 185, Pagg. 373-382

29 Souza F, Simpson N, Raffo A, Saxena C, Maffei A, Hardy M, Kilbourn M, Goland R, Leibel R, Mann JJ, Van Heertum R, Harris PE - Longitudinal noninvasive PET-based beta cell mass estimates in a spontaneous diabetes rat model. - JOURNAL OF CLINICAL INVESTIGATION, Vol. 116, Pagg. 1506-1513

30 De Bonis ML, Cerase A, Matarazzo MR, Ferraro M, Strazzullo M, Hansen RS, Chiurazzi P, Neri G, D'Esposito M. - Maintenance of X- and Y-inactivation of the pseudoautosomal (PAR2) gene SPRY3 is independent from DNA methylation and associated to multiple layers of epigenetic modifications. - HUMAN MOLECULAR GENETICS, Vol. 15, Pagg. 1123-1132

31 Adriani W, Leo D, Greco D, Rea M, di Porzio U, Laviola G, Perrone-Capano C. - Methylphenidate administration to adolescent rats determines plastic changes on reward-related behavior and striatal gene expression. - NEUROPSYCHOPHARMACOLOGY, Vol. 31, Pagg. 1946-1956

32 Piccioli P, Serra M, Gismondi V, Pedemonte S, Loiacono F, Lastraioli S, Bertario L, De Angioletti M, Varesco L, Notaro R. - Multiplex tetra-primer amplification refractory mutation system PCR to detect 6 common germline mutations of the MUTYH gene associated with polyposis and colorectal cancer - CLINICAL CHEMISTRY, Vol. 52, Pagg. 739-743

33 Di Giulio M. - Nanoarchaeum equitans is a living fossil. - JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY, Vol. 242, Pagg. 257-260

34 Ciullo M, Bellenguez C, Colonna V, Nutile T, Calabria A, Pacente R, Iovino G, Trimarco B, Bourgain C, Persico MG. - New susceptibility locus for hypertension on chromosome 8q by efficient pedigree-breaking in an Italian isolate. - HUMAN MOLECULAR GENETICS, Vol. 15, Pagg. 1735-1743

35 Puelles E, Acampora D, Gogoi R, Tuorto F, Papalia A, Guillemot F, Ang SL, Simeone A. - Otx2 controls identity and fate of glutamatergic progenitors of the thalamus by repressing GABAergic differentiation - JOURNAL OF NEUROSCIENCE, Vol. 26, Pagg. 5955-5964

36 Carotenuto P, Marino N, Bello AM, D'Angelo A, Di Porzio U, Lombardi D, Zollo M. - PRUNE and NM23-M1 expression in embryonic and adult mouse brain. - JOURNAL OF BIOENERGETICS AND BIOMEMBRANES, Vol. 38, Pagg. 233-246

37 Spugnini EP, Cardillo I, Verdina A, Crispi S, Saviozzi S, Calogero R, Nebbioso A, Altucci L, Cortese G, Galati R, Chien J, Shridhar V, Vincenzi B, Citro G, Cognetti F, Sacchi A, Baldi A. - Piroxicam and cisplatin in a mouse model of peritoneal mesothelioma. - CLINICAL CANCER RESEARCH, Vol. 12, Pagg. 6133-6143

38 Gigante B, Morlino G, Gentile MT, Persico MG, De Falco S. - Plgf-/-eNos-/- mice show defective angiogenesis associated with increased oxidative stress in response to tissue ischemia - FASEB JOURNAL, Vol. 20, Pagg. 970-972

39 Falabella P, Caccialupi P, Varricchio P, Malva C, Pennacchio F. - Protein tyrosine phosphatases of Toxoneuron nigriceps bracovirus as potential disrupters of host prothoracic gland function. - ARCHIVES OF INSECT BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY, Vol. 61, Pagg. 157-169

40 Fico A, Paglialunga F, Filosa S. - Reply to 'Role of glucose-6-phosphate dehydrogenase for oxidative stress and apoptosis' - CELL DEATH AND DIFFERENTIATION, Vol. 13, Pagg. 529-530

41 Pizzo E, Buonanno P, Di Maro A, Ponticelli S, De Falco S, Quarto N, Cubellis MV, D'Alessio G. - Ribonucleases and angiogenins from fish. - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 27454-27460

42 de Arcangelis L, Perrone-Capano C, Herrmann HJ. - Self-organized criticality model for brain plasticity. - PHYSICAL REVIEW LETTERS, Vol. 96, Pagg. 028107-

43 Adriani W, Leo D, Guarino M, Natoli A, Di Consiglio E, De Angelis G, Traina E, Testai E, Perrone-Capano C, Laviola G. - Short-term effects of adolescent methylphenidate exposure on brain striatal gene expression and sexual/endocrine parameters in male rats. - ANNALS OF THE NEW YORK ACADEMY OF SCIENCES, Vol. 1074, Pagg. 52-73

44 Griesel G, Treichel D, Collombat P, Krull J, Zembrzycki A, van den Akker WM, Gruss P, Simeone A, Mansouri A - Sp8 controls the anteroposterior patterning at the midbrain-hindbrain border - DEVELOPMENT, Vol. 133, Pagg. 1779-1787

45 Mannini R, Rivieccio V, D'Auria S, Tanfani F, Ausili A, Facchiano A, Pedone C, Grimaldi G. - Structure/function of KRAB repression domains: structural properties of KRAB modules inferred from hydrodynamic, circular dichroism, and FTIR spectroscopic analyses - PROTEINS-STRUCTURE FUNCTION AND BIOINFORMATICS, Vol. 62, Pagg. 604-616

46 Tarsitano M, De Falco S, Colonna V, McGhee JD, Persico MG. - The C. elegans pvf-1 gene encodes a PDGF/VEGF-like factor able to bind mammalian VEGF receptors and to induce angiogenesis - FASEB JOURNAL, Vol. 20, Pagg. 227-233

47 Schluter A, Nohlen M, Kramer M, Defez R, Priefer UB. - The Rhizobium leguminosarum bv. viciae glnD gene, encoding a uridylyltransferase/uridylyl-removing enzyme, is expressed in the root nodule but is not essential for nitrogen fixation. - MICROBIOLOGY, Vol. 146, Pagg. 2987-2996

48 Della Ragione F, Tiunova A, Vacca M, Strazzullo M, Gonzalez E, Armstrong J, Valero R, Campanile C, Pineda M, Hulten M, Monros E, D'Esposito M, Prokhortchouk E. - The X-linked methyl binding protein gene Kaiso is highly expressed in brain but is not mutated in Rett syndrome patients. - GENE, Vol. 373, Pagg. 83-89

49 Colucci-D'Amato L, Bonavita V, di Porzio U. - The end of the central dogma of neurobiology: stem cells and neurogenesis in adult CNS. - NEUROLOGICAL SCIENCES, Vol. 27, Pagg. 266-270

50 Di Giulio M. - The non-monophyletic origin of the tRNA molecule and the origin of genes only after the evolutionary stage of the last universal common ancestor (LUCA). - JOURNAL OF THEORETICAL BIOLOGY, Vol. 240, Pagg. 343-352

51 Stoycheva T, Massardo DR, Pesheva M, Venkov P, Wolf K, Del Giudice L, Pontieri P - Ty1 transposition induced by carcinogens in Saccharomyces cerevisiae yeast depends on mitochondrial function. - GENE, Vol. , Pagg. -

52 Alfano D, Iaccarino I, and Stoppelli MP - Urokinase Signaling through Its Receptor Protects against Anoikis by Increasing BCL-xL Expression Levels* - JOURNAL OF BIOLOGICAL CHEMISTRY, Vol. 281, Pagg. 17758-17767

53 Simpson N, Souza F, Witkowski P, Maffei A, Raffo A, Herron A, Kilbourn M, Jurewicz A, Herold K, Liu E - Visualizing pancreatic beta-cell mass with [11C]DTBZ. - NUCLEAR MEDICINE AND BIOLOGY, Vol. 33, Pagg. 855-864

Attività editoriali

1 S De Falco, G Minchiotti, MP Stoppelli - EMBO Workshop - Cell Migration, Tissue Invasion and Disease


Gli apparati scientifici e i supporti tecnici sono di buon livello e abbastanza nuovi. Questa condizione favorevole viene da un forte investimento del governo regionale con fondi europei (Programmi POR). Oltre alle apparecchiature di base di un moderno Istituto in campo biologico, sufficienti per numero e qualità, sono funzionanti presso l'IGB servizi di: - Gene expression and genotyping (è disponibile tra l'altro una piattaforma tecnologica innovativa (Sistema robotico per High throughput screening "HTS"); - Protein purification and characterization (dotato di SELDI-TOF MS, Cyphergen, di un AKTA purifier ed un FPLC, Pharmacia); - FACS analysis and cell sorting (dotato di un FAC-ARIA, BD); - Microscopia a fluorescenza e Time Laps (dotato di diversi microscopi LEIKA, oltre al già esistente Microscopio Confocale); - Servizio di Microscopia Elettronica (con un moderno microscopio mod. Jeol JEM-1011 e accessori adeguati). - Servizio di lettura di Microchip come sistema Affimetrix, ulteriormente migliorato e arricchito con nuove macchine nel 2006.

- Uno stabulario "Specific Patogen Free" (SPF) che a regime potra' ospitare tra i 6000 e gli 8000 topi e che avra' anche una sezione per terapia genica - Il nostro sito web è moderno, interattivo e dinamico e da' una vesione completa e/o dettagliata dell'Istituto. Considerazioni generali ed elementi di autovalutazione

Considerazioni generali L'IGB "ABT" è stato fondato da Adriano Buzzati Traverso nel 1962, ci avviciniamo quindi al suo 45° "compleanno", e gli anni sono ben portati. Il nostro approccio scientifico è stato fin dall'inizio molto interdisciplinare e l'intuizione del fondatore fu quella di creare un "Centro di Eccellenza" nelle allora nuove discipline della Genetica e della Biologia Molecolare. Allora fu il primo ed è ora uno dei laboratori pubblici italiani di alto valore, sullo stesso livello di altre realtà di eccellenza europee e mondiali presenti nel sistema internazionale delle istituzioni di ricerca e delle Università, non ultime quelle napoletane. Sono questi i nostri riferimenti, e la nostra aspirazione è di mantenere questo livello di confronto anche per il futuro. Tutti i nostri gruppi di ricerca hanno stretti rapporti di collaborazione con molti gruppi autorevoli di queste istituzioni italiane ed internazionali, non solo colleghi stranieri ma anche con validissimi italiani che si sono spesso scientificamente formati proprio nel nostro Istituto. Nel 2006 l'IGB ha prodotto 54 lavori pubblicati su primarie riviste internazionali ad ampia diffusione, per le 10 commesse presentate di cui 8 nel Dipartimento Scienze della Vita e 2 nel Dipartimento Agroalimentare. Si è avuta una produzione numericamente significativa e di ottima qualità, l'Impact Factor medio di circa 6, nonostante le risorse avute dal Consiglio Nazionale delle Ricerche siano negli anni diminuite (ormai coprono a malapena solo le spese generali indispensabili, utenze, ciclo caldo-freddo, manutenzione ordinaria). E' vero che questa non è una peculiarità del nostro Istituto ma una condizione generale che investe, e sta mettendo in crisi, tutto il sistema della Ricerca pubblica in Italia. Fortunatamente i ricercatori dell'IGB sono stati fin'ora capaci di ottenere grant competitivi da varie sorgenti, principalmente pubbliche, anche se vi sono risorse, relativamente ancora poche, che vengono da fondazioni private e industrie. Su queste risorse da fonti competitive l'Istituto applica un overhead del 10% che integrando il budget consente di cofinanziare diversi dottorati, assegni di ricerca e Co.co.co per attività di tipo generale, servizi e facilities a disposizione di tutti i gruppi di ricerca. Va detto però che negli ultimi tempi anche queste possibilità vanno diminuendo o quanto meno rendendosi più complesse e difficili. Nel frattempo è anche progressivamente diminuito il livello effettivo di autonomia amministrativa dell'Istituto e questo rende ancora più difficile la gestione delle poche risorse locali. Fortunatamente la nuova struttura di via Castellino, dove siamo da due anni, è abbastanza grande e ben adatta ai bisogni di un moderno Istituto in Biologia e Biomedicina: a parte i laboratori dei gruppi, un numero sufficiente alle nostre dimensioni, ci sono stanze per gli apparecchi comuni due laboratori per corsi, un aula seminari con 200 posti, oltre due piccole aule seminari e una buona biblioteca. In generale, non è facile essere ottimisti sul futuro della Ricerca in Italia: ci viene detto da più parti, e in particolare del Presidente del CNR e dal Ministro della Ricerca e dell'Università, che la situazione dovrebbe migliorare in futuro; ci dovrebbero essere più finanziamenti, più assunzioni e possibilità di carriera, migliori strutture. La mia speranza è che ciò si avveri al più presto, ma credo che nelle more nessuno di noi deve porsi in una condizione di attendeismo, ma deve fare del suo meglio per ottimizzare l'esistente a prescindere dalle condizioni al contorno. Elementi di autovalutazione L'IGB "Adriano Buzzati Traverso" (già LIGB e poi IIGB) è stato fondato, come joint venture CNR, EURATOM, CNEN nel 1962 da Adriano Buzzati Traverso, precursore e prototipo di moderno scienziato manager. L'IGB è stato uno dei primi centri di eccellenza in Europa ad avere introdotto gli studi di genetica

molecolare e la tecnologia del DNA ricombinante, lo studio di organismi modello quali lievito, mosca (Drosophila), Verme (Cenorabditis) e topo, e l'Ingegneria Genetica applicata allo studio di popolazioni umane, a malattie umane, virus, batteri, lievito, cellule eucariotiche animali e vegetali, piante ed insetti di interesse economico. Nel 2006 l'IGB ha prodotto 54 lavori pubblicati su primarie riviste internazionali ad ampia diffusione per le 10 commesse presentate, di cui 8 (a-h) nel Dipartimento Scienze della Vita, 2 (i, j) nel Dipartimento Agroalimentare e si riportano i risultati più rilevanti conseguiti. a) Variabilità del genoma ed alterazioni genetiche nell'uomo e loro impatto biologico. Si è continuato a lavorare alla ridefinizione della delezione interstiziale nella regione Xq28, responsabile di difetti della riproduzione (Premature ovarian failure e amenorrea). E' stata raccolta e caratterizzato una cohorte di pazienti affetti da Incontinentia Pigmenti che è al momento attuale la più vasta disponibile in Europa (http://www.orpha.net/), identificato il difetto genetico e stabilito le interazioni molecolari alla base della alterata funzionalità cellulare, allo scopo di identificare gli opportuni bersagli terapeutici. Si è ulteriormente portata avanti l'analisi di dati derivati dalla ibridazione su microarrays per la identificazione di classi di geni espressi in maniera differenziale. b) Analisi cellulare e molecolare della risposta immunitaria da vaccini sintetici. E' stato ulteriormente portato avanti lo studio della risposta immunitaria sia di tipo umorale che cellulare innescata da un allergene o da un vaccino sintetico. Di particolare rilievo è stata la ricerca riguardante lo sviluppo, la caratterizzazione e la messa a punto, di una tecnologia non invasiva per la determinazione del progresso del diabete. Tale ricerca ha avuto un notevole riscontro sia sulla comunità scientifica che sulla stampa specializzata e divulgativa, in USA e in Italia. Con l'ausilio ddi un nuovo Facs Cell Sorter sono stati definiti protocolli per: analisi fenotipica multipla con anticorpi monoclonali coniugati effettuata utilizzando due diversi laser; sorting di cellule trasfettate con la GFP e di popolazioni cellulari primarie di uomo e di topo; analisi del ciclo cellulare; studio dell'apoptosi. c) Identificazione di regolatori del differenziamento, della motilità e dell'apoptosi delle cellule staminali. Allo scopo di identificare regolatori delle cellule staminali, è stata sviluppata ed allestita una piattaforma tecnologica innovativa (sistema robotico per HTS: high throughput screening) capace di analizzare simultaneamente, l'effetto di migliaia di composti (librerie chimiche) sul differenziamento delle cellule staminali E' stata identificata una molecola (antagonista dell'interazione Cripto/recettore), capace di indurre il differenziamento neurale delle cellule staminali ed una molecola (antagonista dell'interazione PlGF-VEGF/Flt-1) capace di inibire l'angiogenesi ed è stato messo a punto un nuovo protocollo per il differenziamento di cellule staminali in neuroni adatto per HTS (96 well microtiter). Infine è stata definita una specifica interazione urochinasi(uPA)/integrina(avb5) con formazione di un complesso tri-molecolare uPA/uPAR/avb5, che stimola il movimento cellulare. d) Approccio multidisciplinare per la definizione di networks molecolari regolanti tratti ad eredità mendeliana e multifattoriale. Si è continuato nell'approccio già descritto precedentemente nell'analisi delle popolazioni di Campora e Gioi-Cardile con l'identificazione di nuovi loci significativamente associati al Body Mass Index (BMI) e ai trigliceridi. Si è partecipato al progetto FP6 Lifescience STREP: Placental Growth Factor (PlGF): new diagnostic and therapeutic applications in cardiovascular disease (VASOPLUS). In relazione allo studio di modelli murini, si e' continuata l'analisi fenotipica dei doppi mutanti cripto; cerberus e si e' effettuata anche l'analisi fenotipica dei tripli mutanti cripto; cerberus; nodal. Tale analisi comparata ha permesso di identificare l'esistenza di un pathway di nodal cripto-indipendente coinvolto nel posizionamento dell'asse antero-posteriore dell'embrione. e) Sviluppo e funzionamento dei sistemi complessi - uso di modelli biologici. Sono stati chiariti il ruolo di alcune molecole chiave nell'organizzazione del sistema dopaminergico da cellule staminali tramite l'uso di mutanti, uso di RNA interference e analisi di promotori. In C. elegans si è messo a punto un metodo per ridurre l'espressione di geni specifici in singole cellule, inclusi i neuroni. Il metodo e' utile nello studio del ruolo dei geni nel comportamento. Sempre in C. elegans si è chiarito il ruolo del checkpoint di risposta al danno al DNA. In Sordaria e' stato ulteriormente caratterizzata la struttura dei cromosomi e il ruolo delle coesine durante la meiosi. In Drosophila è stato identificato e caratterizzato sia geneticamente che molecolarmente un gene implicato nella regolazione negativa di una importante via di trasduzione del segnale (JAK/STAT).

f) Plasticità genomica: dal genoma ai sistemi biologici. Lo studio dei meccanismi cromatinici regolanti l'espressione genica, in modelli genetici derivati da malattie monogeniche umane, ha permesso di chiarire l'interdipendenza della metilazione con la struttura dei territori cromosomici nel nucleo interfasico, associando quindi due livelli di controllo prima non correlati. Sono stati identificati trascritti alternativi nel gene PPARG e di approfondire il suo ruolo nell'eziopatogenesi dei tumori del colon. Si è studiato: meccanismi eziopatogenetici dei geni MYO7A e GJB2 e caratterizzati i riarrangiamenti genomici alla base di malformazioni cavernose celebrali. Si è portata avanti l'analisi trascrizionale di regioni genomiche associate all'emicrania familiare e ulteriormente approfondita l'analisi genomica comparativa, dell'espressione filogenetica ed evolutiva della famiglia di geni KRAB-ZFP. g) Nuovi bersagli molecolari per il controllo di crescita, invasività cellulare ed angiogenesi nella trasformazione neoplastica. Nel primo anno di attività della commessa "Oncologia Molecolare" si è sviluppato lo studio di bersagli nucleari della trasformazione neoplastica, unitamente all'analisi di vari meccanismi cellulari, implicati nel controllo di apoptosi, invasività ed angiogenesi tumorale. Gli studi trascrizionali hanno prodotto risultati sul ruolo dell'oncoproteina Fra-1 nel controllo del ciclo cellulare, oltre che che su meccanismi epigenetici, mediati dalla metilazione del DNA e da repressori trascrizionali della famiglia Polycomb e definito il meccanismo antiapoptotico mediato dall'interazione uPA/uPAR. h) Meccanismi molecolari e cellulari della determinazione neurale e patologica del sistema nervoso. Sono stati identificati i meccansimi genetici che controllano il differenziamento dei neuroni dopaminergici e serotonergici del mesencefalo, e dei neuroni GABAergici e glutamatergici della corteccia. Lo studio della risposta a psicostimolanti ha dimostrato che essi determinano modifiche molecolari e strutturali permanenti nei circuiti di ricompensa. Sono stati prodotti notevoli avanzamenti nella caratterizzazione dei meccanismi molecolari che controllano il differenziamento di cellule staminali neurali e di cellule ES in neuroni dopaminergici, mediante trasfezione di geni specifici e l'uso di fattori solubili, fra i quali la proteina Cripto. i) Le interazioni benefiche fra organismi: dalla lotta biologica alla messa a punto di strumenti per un'agricoltura sostenibile. L'ottenimento di linee transgeniche silenziate o over-esprimenti di vari geni di pianta ha portato alla produzione di linee ottimizzate nell'utilizzazione di nutrienti azotati spesso limitanti nelle colture agricole. Il ruolo delle piante leguminose, come fertilizzanti biologici alternativi a quelli di sintesi chimica altamente inquinanti, è stato ulteriormente approfondito attraverso lo studio del ruolo dei fitoormoni vegetali e dei segnali presenti nella rizosfera capaci di regolare il progresso della interazione simbiotica azoto-fissativa. Sono stati inoltre identificati nuovi geni e fattori coinvolti nell'interazione ospite-parassitoide e verificata la possibilità di esprimere tali sequenze in linee transgeniche di C. capitata, sotto il controllo di promotori linea germinale specifici. j) Metodologie per la valutazione della qualità alimentare e la tutela della salute. Si è analizzato per microarray l'intero genoma del batterio E. coli. Questo approccio ha visto riunite l'uso delle più moderne tecnologie di analisi post-genomica, proteomica e metabolomica. Dai dati emersi da tali analisi e' stato possibile acquisire ulteriori dati che hanno giustificato l'estensione PCT di un brevetto ad esclusiva titolarita CNR. Per quanto riguarda gli studi di Saccharomyces cerevisiae sono stati isolati mutanti resistenti alla Tellurite (TeR). Il gene che codifica per il fenotipo TeR potrebbe essere omologo al gene coinvolto nell'Atassia di Friedreich, una malattia mitocondriale e quindi nell'uomo offrire un valido sistema modello per lo studio di tale malattia. Ci si è anche continuato ad interessare agli aspetti applicativi e fondamentali di macromolecole biologiche immobilizzate e in campo ecologico e in campo sanitario. Nel campo ecologico si è perseguito il biorisanamento, mediante bioreattori operanti in condizioni isoterme e non isoterme, di acque inquinate da interferenti endocrini, nel caso specifico da bisfenolo A. Proposta di interventi organizzativi Una vera criticità è legata ad alcune considerazioni generali da premettere al presente Piano di Gestione che e' da considerare puramente formale e compilato applicando la decisione - comunicata da Direttore Generale – di ridurre, al solo fine di non creare ostacoli all'avvio in tempi rapidi dell'esercizio 2007, del 10% le risorse per le Aree e di un terzo quelle per gli Istituti. Tale decisione è

tanto più grave se si considera che essa è il risultato di scelte gestionali del vertice dell'Ente mai confrontate con la rete degli Istituti e probabilmente discutibili. La struttura burocratica centrale dell'ente, apparentemente non risulta sacrificata allo stesso modo della rete scientifica, e vi è stata allocazione di risorse al di fuori della rete scientifica istituzionale tradizionale, in favore di unità esterne di ricerca. Appare, inoltre, criticabile la decisione di avviare, in periodo di ristrettezze economiche, nuove iniziative, non adeguatamente vagliate dal punto di vista scientifico, sottraendo, così, risorse ad importanti e consolidate attività di ricerca. Ugualmente incomprensibili appaiono cospicui finanziamenti integrativi non vincolati attribuiti ad alcune aree di ricerca all'inizio di quest'anno. Ai tagli non soprassiede alcun criterio o istanza di valutazione reso noto alla comunita' scientifica e quindi, non pare accettabile che operazioni di tale difficolta' e gravita' vengano operate senza la necessaria informazione, senza trasparenza dei dati, senza alcuna discussione. Si sottolinea, quindi, l'assoluta esigenza che tutti i dati relativi alle allocazioni di risorse vengano messi a disposizione dell'intera comunità scientifica del CNR, per avviare una riflessione corale e trasparente, sulla situazione attuale e sulle prospettive di sviluppo dell'ente. Si confida - tra l'altro - che, in tal modo, si possa evitare che eventuali risorse aggiuntive assegnate all'ente possano essere distolte dal finanziamento delle esigenze prioritarie della ricerca. Fortunatamente anche nel 2006 l'IGB ha avuto svariati contratti di ricerca finanziati dall'Unione Europea di cui alcuni come coordinatore di progetto, diversi FIRB, fondi del MIUR, del Ministero della Salute, della Regione Campania e di diverse agenzie di finanziamento italiane e straniere quali AIRC, Telethon, Who, FAO-IAEA. Verra' successivamente inviata, su supporto cartaceo, una richiesta che rispecchia maggiormente le esigenze reali dell'Istituto. Nello specifico organizzativo, sull'Area della Ricerca NA1 coesistono tre grandi Istituti Biologici, due IGB e IBP del CNR e il TIGEM di Telethon. Infrastrutture e large scale facilities: Nel campo della bioinformatica l'IGB è all'avanguardia ed il sito web dell'Istituto è stato cronologicamente il 4° sito web nato in Italia. Nel corso del 2006 è stata completata una complessa banca dati (pubblicazioni, personale, seminari, biblioteca, progetti finanziati, brevetti, ecc.) ed un avanzato sistema d'interfaccia, e questo ha permesso di disporre di un moderno sito web, interattivo e dinamico, capace di restituire una visione sia complessiva che particolareggiata dell'Istituto. L'IGB già disponeva di uno stabulario in cui sono stati isolati i primi topi transgenici italiani. Lo stabulario congiunto IGB, e TIGEM, operativo a Via Castellino dalla fine del 2006, ha la potenzialità di ospitare 6000 topi, offrendosi anche come servizio per altre realtà locali e per l'Università. E' uno stabulario SPF e i topi vengono introdotti con la tecnologia dell'embryo transfer in modo da garantire che si tratti di animali sani secondo tutti parametri previsti dalla legislazione vigente. Nel corso del 2006 si è portato a regime la organizzazione funzionale dell'Istituto che si ricorda ha traslocato a Via Castellino 111 nel secondo semestre del 2005 e l'IGB ha favorito l'insediamento nei suoi spazi di due "spin-off" della Società di Servizi di Biotecnologie Primm srl, con sede presso il San Raffaele a Milano. Uno dei "spin-off" offre un servizio di sequenziamento del DNA e il secondo inizierà a giorni la produzione di oligopeptidi. La dotazione di strumentazione dell'IGB è consistente e quasi tutta nuova essendo stata acquisita principalmente con un cospicuo intervento della Regione Campania. La stessa ha anche finanziato un progetto IGB che analizza e mette in un database i dati genetici genealogici e lo stato di salute della popolazione del Parco del Cilento. Il finanziamento complessivo su tre anni è stata di circa 4.500.000,00 Euro. Sono funzionanti presso l'IGB servizi di: - Gene expression and genotyping; - Protein purification and characterization (dotato di SELDI-TOF MS, Cyphergen, di un AKTA purifier ed un FPLC, Pharmacia); - FACS analysis and cell sorting (dotato di un FAC-ARIA, BD); - Microscopia a fluorescenza e Time Laps (dotato di diversi microscopi LEIKA, oltre al già esistente Microscopio Confocale); - Servizio di Microscopia Elettronica (con un moderno microscopio mod. Jeol JEM-1011 e accessori adeguati).

- Servizio di lettura di Microchip come sistema Affimetrix, ulteriormente migliorato e arricchito con nuove macchine nel 2006. Strutture dell'Area: Nella nuova sede di via Castellino, oltre a IGB, IBP e TIGEM il polo biologico dell'Area di Ricerca Napoli 1 è completato con la presenza di sezioni dell'Istituto di Calcolo e Reti ad Alte Prestazioni (ICAR), dell'Istituto per la Microelettronica e Microsistemi (IMM) e dell'Istituto per le Applicazioni del Calcolo "Mauro Picone" (IAC) con i quali non è stato difficile individuare affinità, complementarietà e sinergie, che hanno portato alla partecipazione dell'IAC a due moduli di commesse IGB e all'ottenimento di un cospicuo finanziamento FIRB a un progetto di collaborazione IMM-IGB. L'IGB invita annualmente circa 50 seminaristi, buona parte stranieri e organizza da 18 anni un prestigioso Workshop internazionale pubblicizzato sulla rivista Nature: dal 1998 tale Workshop è divenuto un ciclo di Euroconferences finanziato con fondi della Unione Europea e ne sono già state programmate le attività fino al 2008. Settimanalmente per tutto l'anno vi sono seminari interni di progress report sui risultati delle ricerche dei vari gruppi illustrati principalmente dai giovani in formazione. Utilizzando opportunamente gli spazi della Sala conferenze e della Biblioteca, si stanno organizzando Simposi, Convegni e Corsi, e si spera anche un ritorno economico, da destinare ad attività di promozione della ricerca e alta formazione (dottorati, assegni di ricerca etc.). Al proposito si sono ottenuti dal MIUR anche tre finanziamenti per un totale di 90.000 Euro con i quali stiamo attrezzando gli spazi dedicati a corsi teorico-sperimentali, riprendendo una tradizione fortemente consolidata nel passato l'IGB ha già organizzato diversi corsi su tecniche di avanguardia in campo biomedico e biotecnologico agroalimentare e bioindustriale. Con cadenza biennale, l'IGB organizza un Retreat di Istituto di tre giorni dove tutti i gruppi di ricerca hanno l'obbligo di partecipazione e vi riportano i risultati conseguiti nel biennio sia sottoforma di comunicazioni orali, sia come poster. Nel 2003 e nel 2005 vi sono stati circa 150 partecipanti ricercatori senior, junior e studenti in formazione e agli incontri sono stati parte attiva i tre membri del Consiglio Scientifico dell'IGB, Proff. Blasi, Milanesi e Pernis. Gli stessi hanno molto apprezzato l'iniziativa e sul piano strettamente scientifico e su quello formativo/didattico, esprimendo altresì un giudizio di merito altamente positivo sul livello scientifico dei risultati presentati. Nel 2006, oltre al personale strutturato nei laboratori dell'IGB hanno lavorato circa 35 dottorandi, un egual numero di borsisti, e una cinquatina di laureandi (principalmente provenienti dai Corsi di Laurea in Medicina, Scienze Biologiche e Biotecnologie) e circa 30 post-doc con Contratto Coordinato Continuativo. L'IGB con risorse proprie (50% a carico dei fondi dell'Istituto e 50% a carico dei fondi dei gruppi di ricerca proponenti) ha bandito per il 2006 ulteriori 4 posti di dottorato in convenzione con i dottorati di Biologia Avanzata di Genetica e Medicina Molecolare dell'Università degli Studi di Napoli "Federico II". Per quanto sopra rappresentato, un ulteriore salto di qualità potrebbe arrivare dalla creazione di un coordinamento degli Istituti CNR/Campani con altre importanti realtà scientifiche napoletane, quali Stazione Zoologica, Telethon, Ceinge, le Facoltà di Medicina, di Scienze e di Biotecnologie delle Università napoletane, Biogem, il Consorzio INBB, etc. Al proposito la Regione Campania sta promuovendo la creazione di uno o più consorzi a cui l'IGB, e più in generale il CNR ha dato la sua adesione di massima. Rispetto ai rapporti già esistenti con l'Università sono molti anni che, nonostante la non facile mobilità fra Università e Enti pubblici di Ricerca, l'IGB ha uno stretto rapporto di collaborazione in particolar modo con l'Università degli Studi di Napoli "Federico II° e con la Seconda Università di Napoli. Stenta invece a partire il rapporto con le realtà produttive, l'IGB anche per il 2006 ha solo un paio di contratti con una industria farmaceutica e una biotec, per circa 200.000,00 Euro. Anche in questo caso una inversione di tendenza potrebbe venire dai recenti bandi POR della Regione Campania che prevedono programmi in collaborazione fra Istituti pubblici di ricerca, Università e Piccole e Medie Aziende e a cui pensano di applicare diversi gruppi di ricerca.

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