Barbara Zambelli

L'esperienza di ricerca scientifica si evolve a partire da una solida base teorica e pratica nell'ambito delle Biotecnologie, in settori quali la chimica, la biochimica, la biologia cellulare e molecolare, la microbiologia, la strutturistica bio-molecolare. Queste conoscenze trovano applicazione nell'ambito della chimica bioinorganica, che studia il ruolo degli ioni metallici nei sistemi biologici, l'interazione di questi con macromolecole di interesse biologico, l'importanza che gli elementi inorganici rivestono per promuovere reazioni biochimiche e per la regolazione della risposta metabolica cellulare: in particolare, i meccanismi di interazione tra ioni metallici e proteine sono studiati a livello strutturale e molecolare, concentrando l'attenzione sulle relazioni tra le proprietà strutturali e quelle funzionali delle macromolecole di interesse. Data l'importanza della funzione che i metalli di transizione rivestono in tutti i sistemi biologici, questo studio è alla base della conoscenza di processi vitali essenziali e ha importanti applicazioni in campo agricolo e medico, anche in una prospettiva di comprensione dei cicli degli elementi nutritivi nell'ambiente. In particolare, la principale linea di ricerca riguarda il traffico intracellulare e l'omeostasi di nichel, elemento allo stesso tempo essenziale e tossico per la vita cellulare, e il suo ruolo come cofattore di enzimi per la catalisi di importanti reazioni biologiche, come quella dell'ureasi batterica. L'omeostasi del nichel è studiata sia a livello trascrizionale, attraverso la determinazione della struttura e funzione di specifici fattori di trascrizione, sia a livello delle proteine, attraverso la caratterizzazione di nichel-chaperonine che hanno la funzione di trasportare il nichel a livello citoplasmatico.
L'esperienza di ricerca scientifica è sempre caratterizzata da un tipo di approccio multi-disciplinare, e utilizza in modo complementare una grande varietà di tecniche biologiche, chimiche, biochimiche e biofisiche, per ottenere una visione di insieme il più possibile completa e dettagliata del sistema di interesse, delle proteine coinvolte e del loro ruolo fisiologico all'interno del metabolismo cellulare. In particolare, tecniche di biologia molecolare e biochimiche, volte ad ottenere l'espressione eterologa, l'isolamento e la purificazione di proteine ed enzimi di interesse, vengono affiancate a tecniche spettroscopiche, calorimetriche, cristallografiche, utilizzate per determinare dettagli strutturali e molecolari delle macromolecole isolate, e per mettere questi in relazione al loro ruolo fisiologico, attraverso specifici saggi funzionali.