1) Identificazione e analisi di mutazioni in geni candidati per
la qualità e la produzione della carne suina.
2) Analisi dell'espressione genica nel suino per
l'identificazione di geni con effetto sulle caratteristiche
qualitative della carne (Analisi dell'espressione genica post
mortem).
3) Identificazione e analisi di QTL e QTG per caratteristiche
qualitative e produttive del latte nelle razze bovine italiane.
4) Identificazione e studio di geni che influenzano il colore
del mantello e del piumaggio negli animali di interesse zootecnico
e faunistico-venatorio.
5) Sviluppo di sistemi innovativi per la caratterizzazione, l'autenticazione e la
tracciabilità dei prodotti di origine animale e vegetale.
6) Studio e identificazione di modelli animali per patologie a
base genetica complessa nell'uomo (suino e coniglio).
7) Analisi del genoma del coniglio e applicazioni della genomica alla coniglicoltura.
8) Messa a punti di nuovi metodi molecolari per la
determinazione del sesso negli animali.
9) Analisi del genoma delle specie di interesse zootecnico per
l'identificazione e caratterizzazione di Copy Number Variation.
10) Next generation sequencing
11) Metabolomica in specie di interesse zootecnico
12) Genome Wide Association Studies
13) Sequenziamento e ri-sequenziamento di genomi negli animali
di interesse zootecnico e faunistico-venatorio
14) Selection signature in animali di interesse zootecnico e definizione di parametri genomici per la stima dell'inbreeding.
15) Analisi della biodiversità zootecnica
16) Selezione genomica nelle specie di interesse zootecnico
17) Analisi del microbiota negli animali di interesse zootecnico
18) Studio dei processi di domesticazione negli animali d interesse zootecnico
19) Analisi del DNA ambientale
20) Problematiche collegate alla castrazione nei suini
21) Genomica applicata all'apicoltura
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.
