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Roberta Davoli

Professoressa ordinaria

Dipartimento di Scienze e Tecnologie Agro-Alimentari

Settore scientifico disciplinare: AGR/17 ZOOTECNICA GENERALE E MIGLIORAMENTO GENETICO

Temi di ricerca

Parole chiave: Ricerca geni associati con la qualità della carne e con caratteristiche produttive Geni di suino per la deposizione e la qualità del grasso e composizione in acidi grassi della carne nel suino RNA Seq ed espressione genica nel suino genomica specie suina razze suine miglioramento genetico specie di interesse zootecnico Trascrittomica tesuto adiposo e tessuto muscolare nel suino Studi di associazione gene carattere nel suino Real time PCR quantitativa Studio ereditabilità e correlazioni genetiche composizione acidi grassi della carcassa suina Studio geni correlati con miopatie nel pollo Studio biodiversità razze suine Effetti integrazione della dieta ed espressione genica nel tessuto muscolare di suino

I temi di ricerca di cui Roberta Davoli si è occupata riguardano l'applicazione della genetica molecolare allo studio del genoma suino e al fine di identificare marcatori del DNA utilizzabili per il miglioramento quanti qualitativo delle produzioni. Nella specie bovina l'attività di ricerca ha considerato sia l'analisi di SNP di geni codificanti per proteine del latte e loro associazione con caratteristiche produttive che lo studio del genoma bovino per identificare QTL che regolano la produzione e la qualità del latte bovino. Diversi lavori pubblicati su rivista e presentati a convegni riportano interessanti risultati su tale linea di ricerca. Per quanto riguarda la specie suina le ricerche hanno preso in esame diverse tematiche quali l'identificazione e lo studio di geni candidati per le caratteristiche qualitative della carcassa e della carne con particolare riferimento alla specie suina, lo studio di geni candidati per la deposizione di grasso nella carcassa e nelle carni , la biodiversità e la caratterizzazione delle razze suine mediante indagini a livello genomico, lo studio dei fattori genetici che influenzano la resistenza e la risposta allo stress pre-macellazione. Per quanto riguarda l'identificazione di geni candidati per la qualità della carne sono stati e sono anche attualmente oggetto di studio geni altamente espressi nel tessuto muscolare, nel tessuto adiposo ma anche ubiquitari con l'obiettivo di identificare varianti alleliche che influenzano la qualità' della carcassa e le caratteristiche tecnologiche e qualitative della carne destinata alla produzione di prosciutti DOP. A tale scopo sono stati utilizzati approcci diversi effettuando sia analisi a livello di DNA che studi di espressione genica a livello di RNA con tecniche di analisi Quantitative Real Time, microarray e RNA seq. Alcuni studi hanno anche riguardato l'analisi della biodiversità' nelle razze suine allevate in Italia con l'obiettivo di conoscere in modo più approfondito la struttura genetica di queste razze in loci di geni strutturali e/o regolatori importanti per una valorizzazione di queste razze e dei loro prodotti. Nel progetto AGER Roberta Davoli stata responsabile scientifico delle attività di ricerca svolte che avevano come obiettivo lo studio del trascrittoma (miRNA e mRNA) del tessuto adiposo dorsale di suini di razza Large White Italina divergenti per il carattere spessore del lardo dorsale allo scopo di identificare geni che influenzano la deposizione di lardo dorsale nel suino. Inoltre sugli stessi campioni sono state effettuate anche analisi Genome Wide per studi di associazione ed integrare i risultati ottenuti dall'analisi dei trascritti e identificare i processi molecolari responsabili della deposizione di grasso nel suino sia come lardo dorsale che come grasso intramuscolare. I risultati sono stati di particolare interesse in quanto sono stati individuati diversi geni differenzialmente espressi tra suini con diverso spessore del lardo dorsale che saranno oggetto di ulteriori studi in quanto considerati interessanti candidati per la regolazione del carattere. Un settore di ricerca di cui si sta occupando riguarda la ricerca di geni e marcatori genetici per la composizione di acidi grassi del lardo dorsale nel suino in quanto la qualità nutrizionale e tecnologica della carne e la qualità' della carcassa suina è influenzata in modo rilevante dal tipo di acidi grassi presenti nel tessuto adiposo e muscolare e ad oggi si conosce molto poco sugli effetti dei geni su questi caratteri.

Studio del genoma suino per produrre nuovi marcatori per studi di associazione con caratteri di interesse zootecnico. L'individuazione e la caratterizzazione di polimorfismi di geni di suino codificanti per proteine a funzione nota ha prodotto diversi nuovi marcatori sia di loci prevalentemente espressi nel tessuto muscolare e ottenuti da una libreria cDNA costruita da muscolo scheletrico di suino sia ubiquitari. Alcuni di questi marcatori sono stati anche utilizzati in studi di associazione con caratteri produttivi di interesse zootecnico. I caratteri studiati riguardano sia la qualità della carcassa come la percentuale di tagli magri, lo spessore del lardo dorsale che la qualità della carne suina come la percentuale di grasso intermuscolare, il potenziale gli colitico e il calo di prima salatura. La scelta dei geni utilizzati per questa ricerca ha considerato oltre al ruolo fisiologico della proteina codificata la loro localizzazione in regioni cromosomiche dove diversi QTL per caratteri produttivi sono già stati identificati. Da queste ricerche sono emersi risultati interessanti in quanto le mutazioni individuate in diversi geni che mappano in regioni di questi cromosomi potrebbero influenzare nella razza Duroc Italiana alcuni dei caratteri produttivi studiati.

Ricerche su geni associati con la qualità della carcassa e della carne suina espressi nel tessuto muscolare e nel tessuto adiposo. Sono stati considerate mutazioni di geni candidati già segnalati in letteratura per l'associazione con caratteristiche qualitative della carcassa e della carne suina ( proteolisi , deposizione di grasso) e che non erano ancora state studiati nelle principali razze suine allevate in Italia sottoposte a selezione da parte dell'ANAS. In particolare tra i geni studiati sono stati analizzati i loci codificanti per Calpastatina (CAST), Calpaine, (CAPN1 e CAPN3), MYPN (Miopalladina), Titina (TTN) Recettore 4 di Melanocortina (MC4R) , Fatty Acid Synthase (FASN) e PLIN gene family( Perilipine)), diverse Lipasi, Elongasi, Desaturasi degli acidi grassi e altri geni che intervengono nel metabolismo degli acidi grassi . I polimorfismi di entrambi questi loci studiati nella razza Large White Italiana e nella razza Duroc Italiana hanno indicato associazioni statisticamente significative con gli Indici genetici per alcuni caratteri di interesse zootecnico. Gli stessi geni sono stati studiati anche per l'analisi del loro livello di espressione in diversi tessuti.

Analisi dell'espressione genica nel suino per identificare geni candidati per la qualità della carcassa e della carne suina. Oggetto di questo studio è l'analisi delle differenze del profilo di espressione genica in soggetti di razza Large White Italiana estremi per caratteristiche qualitative della carne. Vengono anche confrontati i pattern di espressione di diversi tessuti ed organi e quelli ottenuti da suini di diverse razze divergenti per i caratteri studiati. Inoltre per le identificazione mediante microarray e mediante Real time PCR (qRT-PCR) dei geni che influenzano la qualità della carne sarà anche considerato l'effetto su questi caratteri di trattamenti stressanti subito prima della macellazione.. Le differenze di espressione per i geni ritenuti più importanti verranno poi verificate mediante l'impiego di altre tecniche di studio dell'espressione genica .

Studio dell'espressione di geni muscolari in diversi stadi dello sviluppo embrionale di suini di Duroc e Pietrain divergenti per sviluppo muscolare e per caratteristiche qualitative della carne. La miogenesi è un complesso processo prenatale che determina le caratteristiche biochimiche e lo sviluppo del muscolo ed è controllata da numerosi geni. Nel suino si conosce molto poco sulla espressione e regolazione genica durante le fasi di sviluppo del muscolo scheletrico. La presente ricerca mediante analisi Rel Time PCR ha preso in esame l'andamento durante lo sviluppo embrionale del livello di espressione di alcuni geni di suino espressi nel tessuto muscolare scheletrico nelle due razze Duroc e Pietrain divergenti per lo sviluppo muscolare .Questa ricerca ha rappresentato il primo studio a livello embrionale che analizza in 6 diverse fasi dello sviluppo comprese tra 21 e 91 giorni il livello di trascrizione di un gruppo di geni muscolari di suino codificanti per importanti proteine enzimatiche o strutturali. Dall'analisi effettuata è emerso che l'espressione genica è regolata durante la crescita embrionale con differenze significative tra stadi entro razza e tra razze entro stadio.

Analisi della biodiversità nelle razze suine allevate in Italia . Con questa linea di ricerca sono state studiate 4 razze suine locali italiane (Casertana, Calabrese, Cinta Senese, Nero Siciliano) e 6 razze a maggiore diffusione allevate in Italia (Large White Italiana, Landrace Italiana, Duroc, Landrace Belga, Hampshire, Pietrain) per polimorfismi di 15 loci codificanti. Questo studio è un primo contributo alla conoscenza dalla variabilità genetica delle razze suine locali allevate in Italia utilizzando SNPs.

Analisi dei trascritti del tessuto adiposo e del tessuto muscolare di suino- Studio dei trascritti del muscolo pettorale del pollo

Lo studio dei geni di suino attualmente è principalmente rivolto all'analisi dei trascritti dei tessuti adiposo e muscolare di suino per conoscere il profilo di espressione dei geni funzionali con l'analisi degli mRNA, dei micro RNA e di altri RNA brevi regolatori della trascrizione genica. Tale ricerca da poco completata si poneva come obiettivo di identificare i processi molecolari e le vie metaboliche e i geni che regolano la variabilità fenotipica della deposizione di grasso nel suino. La qualità tecnologica, nutrizionale e organolettica della carne è influenzata anche da fattori genetici e la loro identificazione potrebbe fornire nuove opportunità alla selezione nei suini per migliorare la qualità dei prodotti a base di carne e dei prodotti stagionati in genere e rispondere più puntualmente alle esigenze dei consumatori. In tal modo utilizzando anche le informazioni ottenute dalla analisi dei geni si potrebbe ro superare i limiti della selezione determinati dalle correlazioni genetiche negative tra qualità e quantità dei prodotti ottenuti.

Di recente è iniziato uno studio di nutrigenomica nel suino per comprendere come diete diverse arricchite di integratori polifenoli ed omega 3 estratti da sostanze vegetali possono regolare l’espressione di geni del tessuto muscolare di suino al fine di poter indagare sulla possibilità di ottenere una linea di prodotti sia freschi che trasformati con caratteristiche nutrizionali più favorevoli per la salute dell’uomo

Lo studio dei trascritti del muscolo è rivolto anche ad altre specie in quanto una ricerca recente ha considerato lo studio dei geni differenzialmente espressi mediante microarray in soggetti normali e in soggetti con il difetto White striping e Wooden breast del pollo allo scopo di analizzare le differenze tra geni per indagare sulle possibili cause genetiche che possono essere responsabili del difetto.