SINTESI DEL PROGETTO
- fonte:
Open Data PON REC
Il progresso delle biotecnologie e l'affermarsi di efficienti metodi di sequenziamento del DNA (Next GenerationSequencing) hanno dato impulso, negli ultimi anni, a progetti di sequenziamento di specie agrarie ai quali hannocontribuito diverse istituzioni scientifiche italiane. Sequenziare e decodificare i genomi significa determinare ilcatalogo dei geni di una specie ed attribuire loro una funzione biologica. Queste informazioni hanno un valorestrategico per ampliare la conoscenza di base in biologia e genetica e costituiscono il presupposto per svilupparestrumenti tecnologici e realizzare importanti applicazioni nel miglioramento genetico delle specie agrarie. Laconoscenza dei genomi consente infatti di: individuare le basi genetiche di importanti caratteristiche legate alla qualitàe alla resistenza a stress; impiegare la selezione assistita con marcatori molecolari con l'obiettivo di ottenere, in tempiridotti e con costi contenuti, varietà migliorate; comprendere, mediante approcci di tipo comparativo, i meccanismi dievoluzione e diversificazione delle specie e di caratterizzare il germoplasma coltivato e selvatico. Inoltre, ladisponibilità dell'intera sequenza del genoma permette di indagare la variabilità genetica in ampie popolazioni peridentificare polimorfismi e, di conseguenza, varianti alleliche da usare in programmi di breeding di precisione. Percomprendere la struttura e la funzione di un genoma e le modalità attraverso le quali esso esprime i suoi geni, ènecessario combinare le conoscenze derivanti dall'analisi dei genomi con studi di epigenetica ed espressione genica, alfine di monitorare la sua interazione con l'ambiente. Appare chiaro come il completo sequenziamento dei genomi aprauna stimolante fase della ricerca, l'era post-genomica, che trae vantaggi dalle innovative tecnologie disponibili e dafenomeni biologici recentemente identificati. La quantità di dati prodotti, se opportunamente collezionata e indagatacon la lente della bioinformatica, consente di organizzare le conoscenze acquisite a livello globale sul genoma inbanche dati e di rendere accessibili tali informazioni; di ottimizzare gli algoritmi di ricerca dei dati per migliorarnel'accessibilità; di disegnare relazioni tra geni, di tracciare vie metaboliche e di definire modelli per l'interpretazione didati eterogenei. Oggi è l'analisi bioinformatica, più che l'accesso alle tecnologie NGS, il collo di bottiglia per chiintende impiegare strumenti di analisi post-genomica finalizzata al miglioramento genetico delle piante. È moltoveloce produrre dati ma non è altrettanto veloce analizzarli ed interpretarli. È apparso quindi opportuno progettare uncorso di formazione correlato agli obiettivi di ricerca del progetto e finalizzato al potenziamento delle capacità dianalisi della bioinformatica. Il corso infatti mira a formare "Esperti in tecnologie genomiche e bioinformaticheapplicate al miglioramento genetico di specie vegetali". Tali figure professionali acquisiranno un'approfonditaconoscenza sulle tecniche high-throughput per il sequenziamento dei genomi e per l'analisi della regolazione edell'espressione genica. Inoltre, apprenderanno metodi bioinformatici per l'analisi delle biosequenze; per lo sviluppodi soluzioni per l'archiviazione e la ricerca di dati biologici; per l'integrazione di dati eterogenei e lo sviluppo dimodelli dei fenomeni biologici. In ultimo, acquisiranno le conoscenze delle basi genetiche che controllano i caratteriagronomici delle piante, impareranno ad esplorare il corredo genetico delle diverse specie coltivate, ad identificarevarianti alleliche di singoli geni e ad applicare le conoscenze di post-genomica nei programmi di miglioramentogenetico. Le competenze professionali in genomica e post-genomica, allestimento e gestione di piattaformegenomiche, analisi dei dati e sviluppo di progetti di ricerca innovativi saranno impiegati per l'attivazione di imprese(spinoff, start-up) in questo settore.
