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Biogenesi delle membrane di trasduzione dell’energia

Personale CNR: Luigi Ruggero Ceci, Clara Musicco, Giuseppe Petrosillo, Bruno Gattulli

Questa linea di ricerca comprende attività basate su diversi sistemi di membrane.
Particolare attenzione è data allo studio della biogenesi mitocondriale e della sua regolazione in condizioni fisiopatologiche. Infatti, i mitocondri, organuli dotati di membrane di trasduzione dell’energia, sono fondamentali nella risposta della cellula a vari tipi di stress. Vengono studiati in particolare: molecole costituenti la membrana mitocondriale quali la cardiolipina e vari aspetti della bioenergetica mitocondriale in situazioni fisiopatologiche e dismetaboliche, il DNA mitocondriale e i fattori nucleari che ne regolano l’espressione, ed il proteoma.
Lo studio delle membrane di trasduzione dell’energia ha coinvolto anche sistemi diversi dal mitocondrio, quali le membrane di cloroplasto di spinacio, in quanto sede di proteine coinvolte nella cattura della luce (light harvesting complex), e batteri fotosintetici (Rhodobacter sphaeroides) di interesse per il biorisanamento ambientale. L’interesse per i batteri e la loro capacità di costituire una fonte ancora poco sfruttata di enzimi di interesse industriale, ha dato l’avvio a nuovi studi basati su approcci metagenomici per l’individuazione di enzimi attivi anche in condizioni estreme.

Tematiche di ricerca
Studio delle proteine coinvolte nella biogenesi e nel turnover mitocondriale, nonché del sistema genetico mitocondriale e dei fattori che ne regolano l’espressione in condizioni fisiologiche, di stress ossidativo, nello sviluppo dei tumori, dopo vari trattamenti nutrizionali e farmacologici in organismi modello e/o nell’uomo. Studio di alterazioni qualitative e quantitative del DNA mitocondriale e loro conseguenze nell’invecchiamento e in patologie quali neuropatie ottiche mitocondriali e tumori.
Studio del ruolo dei ROS e dei fosfolipidi, con particolare attenzione alla cardiolipina, nel contesto della funzionalità e della permeabilità mitocondriale, sia in vitro che in diverse situazioni fisiopatologiche, tra le quali l’invecchiamento, il diabete e l’ischemica/riperfusione cardiaca ed effetto di potenziali terapie antiossidanti.
Identificazione di allergeni negli alimenti vegetali e loro produzione come molecole ricombinanti.
Bio-remediation da metalli pesanti mediante batteri chemiotrofici (Sphingobium) e fototrofici (Rhodobacter).
Caratterizzazione di enzimi identificati nei microbioti marini.

Sistemi cellulari/Organismi modello utilizzati
Linee cellulari umane
Ratto
Drosophila melanogaster
Riccio di mare
Rhodobacter sphaeroides;
Spingobium sp. ba1;
Microbioti ambientali (Saline di Margherita di Savoia).

Obiettivi della ricerca
Sviluppo di conoscenze sui meccanismi della espressione genica mitocondriale e delle vie di segnalazione che regolano la biogenesi e il turnover mitocondriale. Sviluppo di conoscenze del meccanismo di azione di molecole antiossidanti sui danni ossidativi al DNA e alle proteine mitocondriali in animali modello e in tessuti umani. Effetti di interventi nutrizionali e farmacologici sulla la biogenesi e il turnover mitocondriale, nonché sulla bioenergetica e sulla transizione di permeabilità mitocondriale (MPTP) in situazioni normali e fisiopatologiche.
Caratterizzazione a livello genomico e trascrittomico della risposta di R. sphaeroides e Sphingobium alle variazioni ambientali, con particolare riferimento alle capacità del batterio di resistere ad elevate contaminazioni di metalli pesanti.
Individuazione e caratterizzazione di enzimi di interesse biotecnologico da popolazioni batteriche tipiche degli ambienti marini.

Figure

Proteine mitocondriali
Proteine mitocondriali da ratti adulti dopo elettroforesi 2D
Gli spot cerchiati corrispondono a proteine la cui espressione si differenzia con l’età o con il trattamento con acetil-carnitina (not shown)

 

Ceci3

Montagne di sale estratto dalle Saline di Margherita di Savoia

Commessa_Ceci
Negative selection of a Rhodobacter sphaeroides Tn5 insertional library on 5 mM Co2+ plates

Indirizzo

Via Giovanni Amendola, 165/A
70126 Bari (BA) Italia

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