TEMI DI RICERCA

Includono l'applicazione della genomica, della metagenomica, della metabolomica e della fenomica per la selezione, conservazione e caratterizzazione delle risorse genetiche animali, per l'autenticazione e la tracciabilità dei prodotti alimentari, per l'analisi ambientale e in approcci One Health.

  • Genomica & Miele

  • Next-Generation Sequencing

  • One Health

  1. Identificazione e analisi di mutazioni in geni candidati per la qualità e la produzione della carne suina. Le attività di ricerca sono volte a studiare geni candidati per alcune caratteristiche qualitative e produttive della carne suina per la produzione di salumi DOP di alta qualità al fine di identificare mutazioni utilizzabili in piani di selezione assistita da marcatori. In particolare, i principali caratteri oggetto di studio sono il potenziale glicolitico e l'attività catepsinica del muscolo, lo spessore del lardo dorsale, la percentuale di tagli magri e l'incremento ponderale giornaliero. I geni candidati sono scelti tra quelli che svolgono un ruolo nei processi biochimici e fisiologici che possono essere direttamente o indirettamente correlati ai caratteri presi in considerazione e che, eventualmente, siano localizzati in regioni cromosomiche su cui altri studi hanno identificato QTL per gli stessi caratteri. Per la scelta sono utilizzati approcci bioinformatici. L'identificazione e l'analisi delle mutazioni viene effettuata in silico (in collaborazione con il Biocomputing Group, Università di Bologna,) e/o utilizzando le tecniche di sequenziamento e sistemi di high throughput genotyping. L''analisi di associazione è effettuata con appropriati modelli statistici dopo aver tipizzando le mutazioni su animali per i quali sono determinati i caratteri considerati, utilizzando anche approcci di genome wide association. Questa attività di ricerca è effettuata in collaborazione con l'Associazione Nazionale Allevatori Suini (ANAS).
  2. Analisi dell'espressione genica nel suino per l'identificazione di geni con effetto sulle caratteristiche qualitative della carne (espressione genica post mortem). Per l''identificazione di geni candidati per caratteri complessi quali sono, ad esempio, la qualità della carne, è in corso lo studio dell''espressione genica del tessuto muscolare suino a diversi intervalli post mortem. L'analisi dell'espressione è effettuata mediante analisi di microarray dei chip Affymetrix che contengono probes per più di 20.000 geni di suino. Questa attività di ricerca è in collaborazione con il Dipartimento di Scienze Statistiche “Paolo Fortunati” dell''Università di Bologna.
  3. Identificazione e analisi di QTL e QTG per caratteristiche qualitative e produttive del latte nelle razze bovine italiane. Questa linea di ricerca, che ha come obiettivo finale l''identificazione di marcatori da utilizzare in piani di MAS, è indirizzata all''identificazione di QTL (Quantitative Trait Loci) e QTG (Quantitative Trait Genes) per la composizione (percentuale di proteine e percentuale di grasso), il contenuto di cellule somatiche e la produzione quantitativa del latte nella razza bovina Frisona Italiana e la razza Reggiana. Lo studio si basa sul disegno sperimentale noto come daughter design e sulla procedura del milk selective DNA pooling per poter effettuare un genome scan ed un mappaggio fine con maggiore efficienza. I QTL e i QTG identificati in questa razza sono poi studiati utilizzando marcatori microsatelliti e/o SNP nelle principali razze bovine da latte o a duplice attitudine italiane. QTG identificati in altre ricerche sono studiati per verificare il loro effetto nelle popolazioni bovine italiane.
  4. Identificazione e studio di geni che influenzano il colore del mantello e del piumaggio negli animali di interesse zootecnico. Questa linea di ricerca è rivolta allo studio dei geni che influenzano il colore del mantello nelle principali specie di interesse zootecnico (bovini, suini, ovi-caprini, conigli e avicoli) e specie selvatiche. Oltre all'approfondimento delle conoscenze di base sugli aspetti biologici dei meccanismi che determinano il colore del mantello/piumaggio, la linea di ricerca è rivolta agli aspetti applicativi per la tracciabilità di razza. Il principio generale si fonda sul fatto che all'interno delle singole razze, questo carattere è in genere costante. Mutazioni in alcuni geni possono essere correlate direttamente ad un certo colore del mantello. Quindi, alcune mutazioni in questi geni potrebbero essere razza specifici o almeno presenti in tutti gli animali di una stessa razza. Di conseguenza, utilizzando questi marcatori è possibile effettuare una tracciabilità di razza, mediante test molecolari.
  5. Sviluppo di sistemi innovativi per la caratterizzazione, l'autenticazione e la tracciabilità dei prodotti di origine animale e vegetale. Questa linea di ricerca prevede: i) l'utilizzo della genomica, della metagenomica e della trascrittomica per la caratterizzazione di prodotti alimentari; ii) l'utilizzo delle tecniche di metabarcoding per l'autenticazione di prodotti di origine animale, tra cui prodotti a base di carne, prodotti lattiero-caseari e miele; iii) l'impiego di traccianti di origine vegetale o animale o microbica per marcare i prodotti in modo che non vengano alterate le caratteristiche del prodotto stesso e l'analisi del DNA del tracciante che può quindi permettere di effettuare un'autenticazione del prodotto (sistema brevettato); iv) l'utilizzo di marcatori del DNA per l'autenticazione di prodotti animali monorazza.
  6. Studio e identificazione di modelli animali per patologie a base genetica complessa nell'uomo. Questa linea prevede in particolare lo studio di modelli animali quali il suino come modello per l'obesità e il coniglio come modello per disfunzioni enteriche neuromuscolari. Nel suino l'analisi è effettuata utilizzando animali estremi e divergenti per il carattere spessore del lardo dorsale e identificazione di geni candidati per il deposito di grasso. Nel coniglio lo studio è effettuato analizzando una popolazione di animali in cui segrega il difetto congenito noto come megacolon.
  7. Analisi del genoma del coniglio e applicazioni della genomica alla coniglicoltura. Lo studio è incentrato: i) sull'analisi di geni candidati per caratteristiche produttive quali muscolosità, l'accrescimento e la resistenza alle malattie; ii) studi di genome wide association per caratteri morfologici, riproduttivi e di resistenza alle malattie; iii) analisi del genoma per l'identificazioni di mutazioni strutturali.Lo studio è effettuato in collaborazione con il Gruppo Martini.
  8. Messa a punti di nuovi metodi molecolari per la determinazione del sesso negli animali. Lo studio è incentrato sull''analisi di geni localizzati sui cromosomi sessuali. Studio in collaborazione con diverse istituzioni.
  9. Analisi del genoma delle specie di interesse zootecnico e faunistico venatorio per l'identificazione e la caratterizzazione di Copy Number Variation. Questa attività di ricerca è focalizzata all'identificazione a livello di genoma di Copy Number Variation utilizzando le tecniche di array Comparative Genome Hybrydization (aCGH) e analisi di chip ad alta densità di SNP. La variabilità così identificata viene confermata con altre tecniche e utilizzata per studi di associazione con caratteri fenotipici e per analisi di popolazione.
  10. Next generation sequencing. Applicazione di tecnologie di Next Generation Sequencing a diversi livelli: sviluppo di nuovi protocolli e approcci per lo studio dei genomi animali e di microrganismi; applicazioni in diversi campi della ricerca biomedica. Gli studi sono effettuati nell'ambito del Centre of Agricultural and Food Genomics dell'Università di Bologna.
  11. Metabolomica in specie di interesse zootecnico. Sviluppo di metodologie e approcci per analizzare metaboliti e il metaboloma in animali di interesse zootecnico.
  12. Genome Wide Association Studies. Utilizzo di pannelli ad alta densità di SNP nei suini, nei bovini e negli ovini per identificare regioni cromosomiche e geni associati con caratteri produttivi.
  13. Sequenziamento e ri-sequenziamento di genomi negli animali di interesse zootecnico e faunistico-venatorio. Utilizzo di tecnologie di Next Generation Sequencing technologies per analyzzare il genoma delle specie di interesse zootecnico per l'identificazione di regioni polimorfiche (SNP e CNV) e ricostruire genomi. Produzione e analisi di dati di RNA-Seq e microRNA-seq.
  14. Selection signature in animali di interesse zootecnico e definizione di metodologie per la valutazione dell'inbreeding con metodi genomici. Identificazione di regioni genomiche sotto selezione utilizzando pannelli ad alta densità di SNP nelle specie di interesse zootecnico. Utilizzo di dati di SNP per la definizione di metodi e coefficienti di inbreeding genomici.
  15. Analisi della biodiversità zootecnica. Caratterizzazione di razze e popolazioni utilizzando tecnologie di next generation sequencing e pannelli di SNP ad alta densità. Calcolo di indici genomici di inbreeding.
  16. Selezione genomica nelle specie di interesse zootecnico. Implementazione di nuovi metodi e strategie per l'applicazione di approcci di selezione genomica per il miglioramento genetico della specie suina e bovina. Gli studi effettuati in collaborazione con l'Associazione Nazionale Allevatori Suini (ANAS) e l'Associazione nazionale Allevatori Bovini di Razza Reggiana (ANABORARE).
  17. Analisi del microbiota nelle specie di interesse zootecnico. Caratterizzazione del microbiota nelle specie di interesse zootecnico mediante l'utilizzo di tecnologie di next generation sequencing. Valutazione dell'associazione con parametri genetici dell'ospite.
  18. Studio dei processi di domesticazione nelle specie di interesse zootecnico. Analisi dei processi evolutivi che hanno portato alla domesticazione di animali.
  19. Analisi del DNA ambientale (eDNA) Comprende l'utilizzo di metodi di metagenomica per il monitoraggio ambientale e per la valutazione delle infestazioni di insetti emitteri utilizzo diverse matrici.
  20. Problematiche collegate alla castrazione nei suini. I vari aspetti relativi alla castrazione suina dei maschi che includono le alternative alla castrazione chirurgica e la non castrazione con gli aspetti di allevamento, qualità dei prodotti finali e gli aspetti genetici.
  21. Genomica applicata all'apicoltura. Analisi metagenomica del miele per l'identificazione di marcatori di DNA ambientale (eDNA). Analisi del genoma dei parassiti e dei patogeni dell'alveare. Autenticazione del miele mediate analisi genomiche di marcatori botanici, entomologici e geografici.