Sfruttare il potenziale biotecnologico dell’Antartide: modellizzazione metabolica per l’ottimizzazione della biosintesi di composti bioattivi di batteri antartici

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

Lo studio dei microbi che abitano ambienti estremi (per esempio l’Antartide) offre una risorsa insostituibile per chiarire la natura delle relazioni antagonistiche all’interno di nicchie ecologiche complesse e per l’individuazione di tratti metabolici con un potenziale utilizzo biotecnologico.La biosintesi di antibiotici e altri composti bioattivi interessanti (per esempio molecole antitumorali) è stata documentata per batteri isolati dall’Antartide. Il nostro progetto ambisce a sfruttare questo enorme potenziale biotecnologico delle molecole sintetizzate dai batteri Antartici. Infatti, la biosintesi in vivo di queste sostanze è spesso sub-ottimale e largamente dipendente dalle condizioni di crescita come la temperatura e la composizione del mezzo di coltura. Per questo, lo sviluppo di metodi per una produzione ottimizzata sono molto richiesti poiché potrebbero collegare l’esperienza e la tecnica microbiologica alla produzione industriale su larga scala di composti di interesse medico e/o tecnologico. Per questo motivo, nel presente progetto, integreremo tutte le più recenti tecnologie “-omiche” con metodi statistici e computazionali per chiarire il disegno dei circuiti metabolici responsabili di queste biosintesi e per giungere ad una conoscenza il più completa possibile dei ceppi antartici e del loro utilizzo in ambito biotecnologico.

Layman's description

Recentemente, batteri isolati da ambienti estremi hanno iniziato ad attirare l’attenzione degli scienziati poiché microorganismi che abitano nicchie ecologiche caratterizzate da un ambiente apparentemente avverso hanno la necessità di attuare strategie di sopravvivenza peculiari per ottenere un vantaggio evolutivo. In effetti, lo studio di questi microbi offre una possibilità insostituibile per la caratterizzazione dei rapporti antagonistici all’interno di nicchie ecologiche complesse e per l’individuazione di molecole con un potenziale tecnologico. Il nostro progetto si origina da queste considerazioni e da precedenti test sperimentali che hanno mostrato l’enorme potenziale biotecnologico di queste molecole bioattive ottenute da batteri Antartici (Papaleo, et al., 2012) (Lo Giudice, et al., 2007; Lo Giudice, et al., 2006). Tuttavia, la biosintesi in vivo di queste sostanze è spesso sub-ottimale e dipendente largamente dalle condizioni di crescita come la temperatura e la composizione del mezzo di coltura. Per questo, lo sviluppo di metodi per una produzione ottimizzata sono molto richiesti poiché potrebbero collegare l’esperienza e la tecnica microbiologica alla produzione industriale su larga scala di composti di interesse medico e/o tecnologico.Nel presente progetto, integreremo tutte le più recenti tecnologie “-omiche” con metodi statistici e computazionali per chiarire il disegno dei circuiti metabolici responsabili di queste biosintesi e per giungere ad una conoscenza il più completa possibile dei ceppi antartici e del loro utilizzo in ambito biotecnologico.

Key findings

Biotecnologie, prodotti alimentari e agricoltura
StatoFinito
Data di inizio/fine effettiva6/18/146/17/16