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PROGRAMMA DI RICERCA 2006
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Unità di Ricerca
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Classificazione scientifico-disciplinare
- Area scientifico disciplinare: Scienze biologiche
- Area scientifico disciplinare: Scienze agrarie e veterinarie
Classificazione brevettuale
- CHEMISTRY; METALLURGY
- BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES OR MICRO-ORGANISMS (immunoassay G01N33/53); COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- MICRO-ORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF (biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, containing micro-organisms, viruses, microbial fungi, enzymes, fermentates or substances produced by or extracted from micro-organisms or animal material A01N63/00; food compositions A21, A23; medicinal preparations A61K; chemical aspects of, or use of materials for, bandages, dressings, absorbent pads or surgical articles A61L; fertilisers C05); PROPAGATING, PRESERVING OR MAINTAINING MICRO-ORGANISMS (preservation of living parts of humans or animals A01N1/02); MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA (micro-biological testing media C12Q)
- BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
Classificazione geografica
- Regione: Toscana
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Parole Chiave
COMUNICAZIONE CHIMICA, OLFATTO, INSETTI, SPETTROMETRIA DI MASSA, IMAGING MASS SPECTROMETRY, ODORANT BINDING PROTEINS, POLISTES, APIS MELLIFERA, ANOPHELESIdentificazione e analisi dell'espressione delle proteine coinvolte nella comunicazione chimica in tre insetti modello tramite tecniche innovative di spettrometria di massa (De novo sequencing, Top-down sequencing e Imaging Mass Spectrometry).
Università degli Studi di FirenzeAbstract
Il progetto è focalizzato sullo studio delle OBP (Odorant Binding Proteins) e delle CSP (Chemo Sensory Proteins) (proteine espresse nella linfa sensillare dove trasportano i feromoni alla membrana dei recettori olfattivi) in tre specie di insetti, usando tecniche innovative di spettrometria di massa (MS).Le tre Unità hanno una lunga esperienza nella biologia delle tre specie scelte (Anopheles gambiae, la vespa sociale Polistes dominulus e l'ape da miele) e nello studio della comunicazione chimica degli insetti a livello molecolare.
An. gambiae, uno dei maggiori vettori della malaria è tra gli organismi più studiati. Dato che l'olfatto è importante nella ricerca dell'ospite, la percezione chimica in questa specie è stata ampiamente analizzata e sono disponibili informazioni sui geni codificanti OBP e CSP. P. dominulus e l'ape, sebbene ambedue sociali, mostrano considerevoli differenze nell'organizazione coloniale; Polistes, infatti, ha piccole colonie ed un polimorfismo castale limitato. Come in tutti gli insetti sociali, la communicazione chimica gioca un ruolo centrale nell'organizzazione coloniale.
Studi di proteomica sugli insetti possono essere problematici a causa dei piccolissimi quantitativi di proteine disponibili. Questa è la ragione principale per cui non è mai stato effettuato nessun studio diretto sulle OBPs e CSPs di Anopheles. Tuttavia, tecniche innovative di MS (MALDI; ESI; MS/MS; MSn; IMS i.e. Imaging MS >>>
Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Stefano Turillazzi Università degli Studi di FIRENZEObiettivo del Programma di Ricerca
Il programma di ricerca è focalizzato sullo studio delle OBP (Odorant Binding Proteins) e delle CSP (ChemoSensory Proteins) e sull'analisi della loro espressione in tre specie modello di insetti. Lo studio sara eseguito principalmente con l'utilizzazione di tecniche innovative di spettrometria di massa (SM). Si pensa che ambedue queste famiglie di proteine giochino un ruolo centrale nella percezione chimica degli insetti, anche se il meccanismo molecolare con il quale esse agiscono non è stato ancora completamente compreso. Sia le OBP che le CSP sono espresse in alte concentrazioni nella linfa che circonda i neuroni olfattivi nei chemosensilli dove esse trasportano le molecole odorose, generalmente idrofobiche, ai recettori di membrana.Le tre Unità che partecipano al programma hanno una lunga esperienza nello studio delle specie scelte: la zanzara Anopheles gambiae, la vespa sociale Polistes dominulus e l'ape da miele (Apis mellifera). Inoltre due Unità hanno una lunga tradizione di ricerca sulla comunicazione chimica degli insetti con particolare riguardo all'identificazione dei semiochimici e alla biochimica della percezione.
Le specie scelte presentano biologie e comportamenti diversi ed un diverso interesse per quanto concerne il loro impatto sulla salute e sull'economia umane. An. gambiae è tra gli organismi più intensamente studiati essendo uno dei principali vettori della Malaria in Africa. Poichè l'olfatto è importante per >>>
Durata
24 mesiBase di partenza scientifica nazionale o internazionale
La vita e il comportamento degli insetti sono influenzati da stimoli chimici di origine esogena. Individui della stessa specie producono e percepiscono composti volatili, semivolatili e non volatili che forniscono informazioni riguardo al sesso, la fisiologia, situazioni di pericolo, limiti del territorio, etc. Oltre a tutti questi aspetti, comuni a molti insetti, la comunicazione chimica ha un ruolo centrale nell’organizzazione coloniale degli insetti sociali. Gli insetti inoltre ottengono informazioni riguardo al loro ambiente grazie alle sostanze rilasciate da piante e da altre specie di animali. Questi segnali sono quindi alla base di numerose relazioni ecologiche fra organismi eterospecifici, ed in particolare delle relazioni simbiotiche e fra ospiti e parassiti (Wyatt, 2003; Eisner, 2003).La comprensione dei meccanismi alla base della comunicazione chimica può consentire di interferire sia con i messaggi scambiati fra insetti, che con le informazioni che questi ricevono dall’ambiente, e può quindi, in ultima analisi, permettere il controllo (Howse et al., 1997) di insetti dannosi, di vettori di malattie, e di insetti utili alle attività umane (impollinatori e nemici naturali di organismi dannosi).
Gli insetti differiscono enormemente fra loro per i tratti più caratteristici della loro ecologia: la durata della vita può variare da pochi giorni ad anni; gran parte delle specie conduce una vita solitaria, ma molte vivono in colonie; alcune specie si cibano >>>



