Scienze Biologiche

La ricerca in campo biologico riguarda tre ambiti principali: ambientale, agroalimentare e biomolecolare-biomedico.

Esistono inoltre alcune tematiche trasversali, allo sviluppo delle quali contribuiscono anche ricercatori appartenenti ad aree scientifiche diverse da quella biologica: la chimica la matematica e l’ informatica.

Le attività di ricerca, sia di base che applicata, di ambito biologico sono attinenti ai settori scientifico disciplinari di appartenenza dei ricercatori del Dipartimento.

 

Ricerca Ambientale

Le ricerche svolte in campo ambientale sono caratterizzate da un elevato grado di interdisciplinarietà; riguardano il rischio ecologico, il risanamento e la bonifica di terreni ed acque con metodi biologici/chimici/fisici e lo studio delle conseguenze sanitarie correlate all'esposizione a sostanze tossico-nocive presenti nell'ambiente.

Un importante obiettivo del DISIT è lo sviluppo di tecnologie innovative che possono essere utilizzate per la gestione, la tutela ed il risanamento ambientale.

Le linee di ricerca attive in campo ambientale riguardano: le interazioni tra ospite e simbionte nelle simbiosi micorriziche, con attenzione agli effetti qualitativi e quantitativi indotti nella pianta; gli effetti di metalli pesanti e metalloidi su piante usate come sistemi modello; il fitorisanamento di siti contaminati con alcuni casi studio l'analisi delle comunità microbiche di suoli inquinati e agricoli a diversa gestione mediante tecniche molecolari; lo studio delle interazioni batteri/funghi micorrizici/piante; la selezione di rizobi azoto fissatori; lo sviluppo e l’utilizzo di biomarkers a livello molecolare, cellulare e tissutale su organismi edafici ed acquatici; lo sviluppo e utilizzo di tecniche di biomonitoraggio e di analisi del rischio ecologico.

E' attiva una linea di ricerca sulle energie rinnovabili, in particolare sulla degradazione della lignocellulosa per la produzione di biocarburanti e prodotti bio-based.

Inoltre nell’ambito della biochimica dei sistemi vegetali vengono studiati i meccanismi di adattamento e tolleranza agli stress abiotici come la salinità, la luce bianca e ultravioletta, utilizzando tecniche genetico-molecolari, proteomiche e biochimiche.

A queste ricerche si accompagnano le analisi zoologiche ed ecologiche delle comunità fluviali ed edafiche e lo studio dell'avifauna a livello molecolare, organismico e di popolazione.

Le interazioni di questo settore di ricerca riguardano l'area chimica (fitorisanamento, bonifiche) e trattamento di acque contaminate da miscele di idrocarburi: selettività di adsorbimento su materiali micro e mesoporosi da sistemi modello rappresentativi di acque di falda e di produzione. Il Gruppo di ricerca in Molecular systems biology e global change ecology si occupa del funzionamento di microoraganismi, cellule, individui e ecosistemi attraverso la loro scomposizione e ricomposizione in sottosistemi costituiti da ordini gerarchici di informazione, in particolare il genoma e il proteoma. Questo approccio noto come biologia dei sistemi ci permette di studiare, predirre e modellare gli adattamenti ed in generale gli effetti dei cambiamenti ambientali inclusi gli inquinanti ambientali di nuova generazione tra cui i nanomateriali ingegnerizzati. Una linea di ricerca in paticolare riguarda lo studio di specie alloctone ad alto potenziale invasivo quali i bivalvi dulcacquicoli Lymnoperna fortunei, Dreissena polymorpha e Corbicula fluminea attraverso la decifrazione del loro genoma e del loro proteoma adesivo.

L'Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale (ARPA Piemonte), condivide con il Dipartimento circa 3.000 mq di  laboratori attrezzati per la ricerca in campo ambientale.

 

Ricerca Agroalimentare

Alcune ricerche, volte a sostegno di un'agricoltura sostenibile ed in gran parte finanziate dalla Regione Piemonte (POR-FER), hanno riguardato l'isolamento e la caratterizzazione fisiologica e molecolare di microrganismi benefici del suolo, utilizzabili come bio-fertilizzanti, lo studio degli effetti di tali microrganismi su piante di interesse agrario e la caratterizzazione delle caratteristiche nutrizionale e sensoriali dei prodotti (attualmente studiati fragola, pomodoro, fagiolo, mais). Un'importante linea di ricerca è focalizzata sulla lotta alla flavescenza dorata nella vite, in collaborazione con il Dipartimento di Agraria e l'Istituto di Virologia vegetale di Torino.

Nel campo della sicurezza alimentare, grazie anche al contributo della Regione Piemonte e delle Fondazioni bancarie, si è proceduto alla caratterizzazione di prodotti tipici del territorio, quale la nocciola tonda gentile delle Langhe, formaggi, torrone, miele ed alla loro tracciabilità e rintracciabilità a garanzia del consumatore. E' in corso uno studio biochimico sull'attività antiossidante dei vini rossi della zona. Inoltre è attiva da tempo una ricerca chimico/tossicologica di sottoprodotti e metaboliti generati dalla degradazione di pesticidi ed additivi alimentari.

E' attiva una linea di studio riguardante la proteomica degli alimenti, in particolare delle proteine del latte in collaborazione con il Dipartimento Materno Infantile SC Neonatologia dell'Ospedale di Alessandria.

 

Ricerca Biomolecolare Biomedica

Gli ambiti della ricerca in questo ambito sono ripartiti in diverse aree. La ricerca Microbiologica relativamente allo studio delle resistenze agli antifungini in funghi e lieviti di interesse clinico e della ricerca di nuovi composti di derivazione naturale che possano coadiuvare le terapie antibiotiche, viene effettuata in collaborazione con il laboratorio di Microbiologia dell’Azienda Ospedaliera SS. Antonio & Biagio e Cesare Arrigo di Alessandria e dell’Istituto di Microbiologia dell’Azienda Ospedaliera San Martino di Genova.

Nell’ambito della Fisiologia cellulare: indagine del microbiota intestinale e sue possibili modificazioni in pazienti diabetici di tipo 2; indagini sul ruolo di correnti ioniche, sistemi di mobilizzazione del calcio intracellulare e vie di trasduzione del segnale ad essi correlate, in condizioni fisiologiche e patologiche o sotto l'azione di composti naturali, in particolar modo polifenoli, al fine di sviluppare nuovi protocolli di prevenzione e terapia. La ricerca in biochimica cellulare: caratterizzazione funzionale di una proteina non-istonica associata alla cromatina l’HMGB1 (High Mobility Group Box 1) che possiede una duplice funzione a seconda dello stato in cui si trova la cellula: localizzata nel nucleo e favorisce l’interazione di alcuni fattori di trascrizione con il DNA, in condizioni infiammatorie viene secreta nello spazio extracellulare ed esercita le funzioni di una citochina pro-infiammatoria, in collaborazione con il DiMES dell’Università di Genova; meccanismi cellulari di riparazione delle ferite e meccanismi di azione di agenti cicatrizzanti, trasduzione del segnale, ruolo del calcio e delle cascate di fosforilazione.

L'unità di biologia computazionale si occupa dello sviluppo di sistemi di analisi per dati derivanti da metodiche definite "high throughput" quali microarray o sequenziamento massivo (NGS). Il principale interesse è la messa a punto di sistemi automatici di analisi con particolare riferimento alla fruibilità dei risultati e alla semplicità di utilizzo. Le linee di ricerca sono rivolte ad applicazioni su progetti ambientali, ecologici e clinici mediante collaborazioni con gruppi attivi nel Dipartimento o con aziende ospedaliere.

Osteoporosi e ipertensione sono tra le principali affezioni che colpiscono la popolazione generale. La ricerca del gruppo si occupa di valutare come l’associazione bifosfonati/farmaci antiipertensivi impatta sull’evoluzione della  densità ossea ed il rischio di fratture.

Queste ricerche sono affrontate in collaborazione con prestigiosi laboratori di ricerca nazionali ed internazionali.