Biomarker discovery

Le biotecnologie aprono enormi possibilità di scoprire marcatori molecolari.

Porto Conte Ricerche sviluppa ed utilizza metodologie che appartengono alle più importanti tecnologie disponibili per la scoperta di biomarkers: genomica, metabolomica, trascrittomica, proteomica e imaging (MRI).

Programma ACQUACOLTURA

Acquacoltura - Programma di sviluppo di tecnologie innovative applicate alla filiera dell’acquacoltura in SardegnaDescrizioneL’acquacoltura rappresenta una concreta opportunità di sviluppo sostenibile sia dal punto di vista economico che ambientale. Le favorevoli condizioni climatiche e le acque incontaminate del mare sardo fanno dell’isola un laboratorio ideale per l’innovazione dei sistemi produttivi.In particolare, il clima temperato della Sardegna riesce ad evitare gli effetti della cosiddetta winter disease, che in mari più freddi causa mortalità e perdite economiche elevate, specialmente in riferimento all’Orata, una delle specie marine maggiormente diffuse nel mercato europeo.Tuttavia è noto che, anche in Sardegna, l’abbassamento della temperatura è una fra le principali fonti di stress per le Orate, oltre che un’importante causa della riduzione di performance di crescita e sviluppo di infezioni durante i 5-6 mesi da Novembre a Marzo-Aprile.Attualmente però non esistono studi dettagliati sull’impatto della riduzione di temperatura sul profilo metabolico e proteomico delle Orate, né della integrazione di additivi naturali nel mangime sugli stessi profili, sebbene tali studi potrebbero delineare nuove soluzioni, anche commerciali, di grande valore. In riferimento ai protocolli di alimentazione della specie allevata, infine, non sono stati ancora esplorati gli effetti possibili sulla flora microbica intestinale che, a loro volta genererebbero un impatto notevole sulla fitness del pesce e sulla sua qualità come prodotto alimentare.Per questi motivi il progetto intende analizzare marcatori biomolecolari (qualitativi e quantitativi) associati nei pesci in tali condizioni di allevamento. I biomarcatori costituiranno un insieme di strumenti molto importanti per definire le ripercussioni delle basse temperature sul microbioma intestinale del prodotto ittico e sul suo profilo metabolico, effettuando prove di alimentazione a diversa temperatura (20°C come controllo e cold challenged come trattamento) su Orate in sistemi a ricircolo controllati, con l’utilizzo di formulazioni di qualità provata, integrate e non con additivi naturali.ObiettiviIl progetto si propone dunque la caratterizzazione del microbioma intestinale dei pesci controllo e degli esemplari trattati (con conseguente creazione di un database del microbiota di orata) e la caratterizzazione metabolomica (lipidi, metaboliti secondari polari) di muscolo, fegato e sangue e proteomica del fegato. I marcatori da ottenere saranno di tipo microbico (metagenomico e metaproteomico) e di tipo metabolico (metaboliti della specie ittica). Risultati attesiAttraverso l’analisi dei dati ricavati, si otterrà un report di correlazione fra microbiota intestinale di Orata allevata in vasca con un mangime commerciale supplementato e non con un prebiotico e dati metabolomici e proteomici su muscolo, fegato e siero di sangue a temperature ideali (ca. 20°C) e in funzione del loro abbassamento (fino a 11°C).FinanziamentiSardegna RicercheTempi di realizzazione18 mesi

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Programma DIAGNOSTICI

DIAGNOSTICI ANIMALI - Programma di ricerca e sperimentazione per nuovi marcatori molecolari nel controllo delle patologie infettive degli animali da reddito di interesse economico e sanitario in Sardegna DescrizioneLe malattie infettive degli animali da reddito hanno un forte impatto negativo sulle produzioni zootecniche della Sardegna. Nonostante le ridotte dimensioni e in molti casi le scarse risorse economiche dei sistemi di imprese del settore, l’attenzione verso tecnologie innovative capaci di facilitare il monitoraggio e il controllo delle malattie infettive nelle specie animali allevate è in crescita. I progressi in campo proteomico offrono potenzialità sempre crescenti per l’identificazione di biomarker (peptidi/proteine) capaci di consentire lo sviluppo di prodotti utili per la diagnosi precoce di malattie, per monitorare la risposta alla terapia e per interventi di immunoprofilassi. Da alcuni anni, il laboratorio di proteomica di Porto Conte Ricerche ha un rapporto consolidato di collaborazione con diversi enti e associazioni di aziende locali in ambito veterinario e zootecnico, fra cui l’Associazione Regionale Allevatori della Sardegna, l’Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sardegna e il Dipartimento di Medicina Veterinaria dell’Università degli Studi di Sassari. Partecipa inoltre al Centro di Competenza Regionale “Biodiversità Animale” e alla COST action in Farm Animal Proteomics. Questi partner dispongono di archivi di campioni biologici in vari formati e hanno inoltre accesso agli allevamenti e ampia disponibilità di dati clinici ed epidemiologici. La disponibilità di campioni e dati rappresenta quindi il substrato ideale per la scoperta e l’implementazione di nuovi biomarker per le malattie infettive veterinarie di maggiore interesse nel territorio regionale.In questo programma, a seguito all’attività di studio, monitoraggio e consultazione con veterinari e operatori del settore, si affrontano attività di biomarker discovery su due settori: le mastiti dei piccoli ruminanti e la paratubercolosi ovina (malattia di Johne). Obiettivi Le attività del programma sono orientate verso:la caratterizzazione del profilo proteomico del latte di piccoli ruminanti affetti da mastite e in terapia con agenti terapeutici alternativi per la valutazione dei marcatori precoci e subclinici della malattia e l’individuazione di marcatori per il monitoraggio della terapiail miglioramento delle performance diagnostiche dei dispositivi per la rilevazione delle mastiti subcliniche (Lateral Flow-ELISA)la valutazione della validità del sistema diagnostico Lateral Flow/ELISA nei caprini e nei bovinila Costituzione di un pannello di proteine differenziali da vagliare come candidati biomarker a fini di diagnosi e profilassi della paratubercolosi ovina Risultati attesiGrazie alle attività previste da questo programma, si intende:ottenere candidati marker associati al successo della terapia nelle mastiti nei piccoli ruminantimigliorare la sensibilità dell’attuale piattaforma di sistemi diagnostici sviluppati da PCR per le mastiti ovinetrasferire un sistema diagnostico pre-clinico per mastiti ad altri animali da latteottenere candidati marker associati con profilassi, diagnosi e progresso della paraTBC ovina FinanziamentiSardegna Ricerche Tempi di realizzazioneIl progetto di ricerca ha una durata di 18 mesi.

Programma RICCIO DI MARE

GONADI RICCIO DI MARE - Caratterizzazione molecolare delle gonadi di riccio di mare finalizzata alla determinazione della qualità di prodotto DescrizioneIl progetto, portato avanti in collaborazione con la Fondazione IMC - Centro Marino Internazionale di Torregrande (OR), è finalizzato a valutare le caratteristiche delle componenti biochimiche che determinano la qualità delle gonadi di riccio di mare dal punto di vista nutrizionale, organolettico e della texture, in funzione dei fattori ambientali che potenzialmente ne influenzano la velocità di crescita. Allo scopo di caratterizzare e di massimizzare la qualità del prodotto, si intende individuare le proteine maggiormente correlate con lo stadio di maturazione delle gonadi, la stagione di raccolta, i parametri morfologici ed istologici e con le condizioni ambientali.In questo progetto saranno quindi valutati i profili di espressione delle proteine di gonadi di riccio utilizzando tecniche elettroforetiche e spettrometriche (2D-DIGE, HPLC-ESI-Ion Trap); si prevede anche l’individuazione di markers molecolari correlati alla qualità delle gonadi di riccio nei diversi stadi di crescita mediante proteomica differenziale. ObiettiviIdentificazione dei fattori ambientali che concorrono a determinare la qualità dei ricci.Identificazione del periodo di raccolta delle gonadi di elevata qualità in relazione alle diverse condizioni ambientali.Caratterizzazione della componente lipidica delle gonadi di riccio.Caratterizzazione del profilo proteomico delle gonadi di riccio.Individuazione di markers molecolari correlati alla qualità delle gonadi di riccio. Risultati attesiCampionamenti che coprano un intero ciclo annuale.Creazione dei database relativi a ciclo riproduttivo, variabilità delle condizioni ambientali, nutrizione.Sviluppo di modelli statistici per l’interpretazione dei dati spettroscopici e proteomici.Differenziazione dei campioni per zone di produzione e/o fase del ciclo riproduttivo.Caratterizzazione completa della componente lipidica e proteica delle gonadi di riccio di mare.Informazioni, su scala temporale di un anno, dei fattori ambientali che determinano la qualità delle gonadi di riccio di mare in funzione dell’utilizzo commerciale del prodotto. FinanziamentiSardegna Ricerche - Regione Autonoma della Sardegna Tempi di realizzazioneIl progetto avrà una durata di 1 anno