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Sezione genetica e genomica vegetale
ENEA C. R. Casaccia S. P. Anguillarese 301, 00060 S. Maria di Galeria (RM)
ENEA C. R. Trisaia S.S. 106 Jonica Km 419,5, 75026 Rotondella (MT)
Tel: +390630486347
Fax: +390630484741
email: gen@casaccia.enea.it
Responsabile: Eugenio Benvenuto

Le attività di R&S a livello pilota e prototipale di processi/prodotti a base biologica, a forte contenuto innovativo e di potenziale interesse per imprese high-tech si inquadrano nelle finalità “Proteggere l’uomo” e “Tecnologie per la competitività” e sono orientati verso la ricerca di base con una particolare attenzione alla valorizzazione dei risultati pratici. I progressi delle conoscenze in Genetica e Genomica si avvalgono di metodiche sempre aggiornate, frutto degli scambi nazionali ed internazionali dei ricercatori addetti, che utilizzano tutti gli strumenti disponibili e i più idonei affinché le attività progettuali siano competitive ed efficaci ai fini degli obiettivi prefissati.
Le conoscenze di genetica presenti sono impiegate in attività e progetti finalizzati principalmente al miglioramento delle piante.

Embriogenesi somatica

Miglioramento genetico

Tali azioni sono focalizzate su aspetti che incrementino la salubrità dell’alimento tramite l’introduzione in pianta di geni per:

• resistenza a stress biotici (fitopatie e parassiti) e conseguente minor uso di pesticidi;
• resistenza a stress abiotici e minor dispendio energetico (resistenza a siccità);
• migliorate caratteristiche qualitative (sintesi di nutraceuticals, come vitamine e antiossidanti, e sintesi di biofarmaceutici, come anticorpi e vaccini).

Le tematiche di genomica sono focalizzate nella messa a punto di piattaforme tecnologiche per la caratterizzazione molecolare di specie vegetali (pomodoro, frumento duro, fragola) e microbiche di interesse agrario. A tal fine sono in uso nuove metologie per l’analisi del trascrittoma e del proteoma come il sequenziamento automatico di acidi nucleici, la citogenomica a flusso, l’analisi comparata del profilo di espressione genica (microarrays), il silenziamento genico (indotto da virus) e la tecnologia degli anticorpi ricombinanti.

Identificazione microbica

Caratterizzazione molecolare RAPD

Nuove molecole utili in pianta

Parallelamente, si sta sviluppando la bioinformatica in collaborazione con altre unità dell’ente come supporto fondamentale per guidare le attività di ricerca e trarre il maggior vantaggio dalla gran mole di dati sperimentali prodotti dalle nuove piattaforme tecnologiche.

Modellazione al computer di un anticorpo

Nel campo della biosicurezza, vengono effettuati studi sugli effetti delle piante geneticamente modificate (GM) a livello di ecosistemi agrari e sulla tracciabilità di prodotti derivati da piante GM in matrici alimentari con metodiche avanzate di diagnosi molecolare.
Tutte le attività di ricerca sono finanziate tramite fondi speciali derivanti da contratti con la CE, il MIUR (Progetti FISR, FIRB, PON), il CNR, il Ministero della Salute ed il MIPAF.

Parole chiave
anticorpi ricombinanti, bioinformatica, biosicurezza, citogenetica a flusso, coltura in vitro, compatibilita’ ambientale, genomica, ingegneria metabolica, microrganismi utili, miglioramento genetico, proteomica, silenziamento genico, stress abiotici, stress biotici, vaccini, virologia vegetale.

Attività

1. Caratterizzazione e miglioramento genetico per stress biotici e abiotici di piante tipiche mediterranee
2. Miglioramento della sintesi biologica di principi attivi (nutraceutici e metabolici secondari)
3. Produzione di biofarmaceutici (anticorpi ricombinanti e vaccini) da piante
4. Sviluppo e applicazione di tecnologie microbiologiche
5. Sviluppo di piattaforme tecnologiche per la genomica e la proteomica

Più in particolare, le attività sono finalizzate al miglioramento genetico delle piante, orientato ad aspetti della salubrità dell'alimento (per esempio, resistenza a fitopatie, miglioramento della sintesi biologica di "nutriceuticals", come vitamine o antiossidanti) e ad aspetti di forte contenuto innovativo, come l'utilizzo di piante per la produzione di molecole ad alto valore aggiunto (anticorpi, vaccini). I risultati attesi a breve-medio termine sono, da una parte, l'ottenimento di frutti arricchiti in licopene, beta carotene, piante che producono molecole di interesse biomedico (vaccino anti-HIV, anti-HPV e anticorpi per diagnostica) e, dall'altra, la caratterizzazione di geni della catena biosintetica dei carotenoidi e il miglioramento genetico di piante tipiche mediterranee, come carciofo, leguminose e arancio.