Scienze della Vita e Biotecnologie

Obiettivi formativi: il Dottorato in Scienze della Vita e Biotecnologie, aperto ai giovani laureati italiani e stranieri, ha l’obiettivo generale di formare ricercatori altamente qualificati e competenti in un vasto ambito delle scienze della vita animale e vegetale. L’obiettivo formativo è incentrato sull’offerta di una elevata qualificazione scientifica del Collegio dei Docenti nell’ambito dei processi biologici di base, dell’analisi della biodiversità, del comportamento animale e della loro evoluzione, dello studio dei processi della vita e dei meccanismi biochimici, molecolari e cellulari, e delle applicazioni di queste conoscenze in ambito di ricerca di base o applicata, fino alle biotecnologie applicate a diversi settori, inclusa la sperimentazione pre-clinica. Il progetto formativo, basato sull’attività sperimentale, è caratterizzato da attività strutturate e progetti di ricerca ampiamente interdisciplinari ed è progettato allo scopo di promuovere il pensiero indipendente, la valutazione critica, la responsabilità personale e favorire interazioni e scambi di conoscenze tra settori in rapida crescita ed evoluzione, quali le scienze biologiche, le scienze biomediche e le biotecnologie industriali. Un obiettivo rilevante è il raggiungimento di un buon livello di internazionalizzazione attraverso il coinvolgimento nelle attività di ricerca di docenti stranieri e soggiorni di studio e di ricerca all’estero. La formazione multidisciplinare nei settori di riferimento del Dottorato e l’acquisizione di una solida preparazione nel campo della genetica, biologia molecolare ed evoluzionistica, biotecnologica con particolare riferimento agli ambiti farmacologico e dei prodotti del benessere anche in ottica traslazionale, e nei settori connessi allo sviluppo dell’agricoltura e zootecnia e alla salvaguardia dell’ambiente, fornisce ai Dottori di Ricerca un’elevata flessibilità tale da garantire un proficuo inserimento in ambienti di lavoro differenti quali: Università; Centri di Ricerca pubblici o privati; Parchi e musei di Storia Naturale; Industrie Biomedicali, Biotecnologiche nel settore farmaceutico e dei prodotti del benessere, Industria agro-alimentare, aziende produttrici di supporti tecnici di tali attività.

Curriculum:

  • Genetica ed Evoluzione
  • Biologia Molecolare e Cellulare
  • Biotecnologie

Programma formativo:

Ogni dottorando opererà a stretto contatto con il proprio tutore e seguirà lezioni, dimostrazioni e seminari sia presso il Dipartimento che ospita il Corso di Dottorato sia presso altri Dipartimenti, altre sedi universitarie o centri di ricerca italiani ed esteri. Le lezioni e i seminari saranno svolti dai membri del Collegio dei Docenti, da esperti di qualificate istituzioni nazionali ed internazionali o di aziende inerenti Il percorso dottorale. Il programma formativo, oltre allo specifico percorso di ricerca, prevede:

  1. Insegnamenti comuni ai tre curricula, incentrati prevalentemente su aspetti formativi di base.
  2. Insegnamenti diversificati a seconda del curriculum scelto dal dottorando e incentrati su tematiche specifiche di ricerca e su aspetti professionalizzanti.
  3. Seminari, conferenze, workshop su ambiti specifici di ricerca.
  4. Attività didattica trasversale (comune a tutti i dottorati di Ateneo).

Oltre alle tematiche inerenti specifici ambiti di ricerca, l’offerta formativa è mirata a fornire ai dottorandi competenza per la comunicazione orale, la stesura di abstract relativi a presentazioni a congressi internazionali e di lavori scientifici, padronanza dei sistemi informatici più comuni, un'avanzata conoscenza delle banche dati necessarie per la ricerca bibliografica, gestione della ricerca, della conoscenza dei sistemi di ricerca e dei sistemi di finanziamento, valorizzazione dei risultati della ricerca e della proprietà intellettuale.

La verifica della validità del percorso formativo effettuato dallo studente avviene sia al termine degli specifici insegnamenti (con modalità diverse), sia al termine di ogni anno di corso, sulla base di una relazione consuntiva dell’attività individuale e di presentazioni dei dottorandi al Collegio dei Docenti. Sulla base di queste, il Collegio decide per ogni dottorando l’ammissione all’anno successivo o all’esame finale, in base appunto alla rispondenza del percorso formativo individuale agli obiettivi del dottorato. Particolare attenzione verrà anche data alla formazione nell’ambito della comunicazione scritta ed orale per la divulgazione dei risultati della scienza ad un pubblico laico, grazie alla interazione con giornalisti della scienza ed esperti di divulgazione scientifica.

Tematiche di ricerca:

Curriculum: Genetica ed Evoluzione

Genetica evoluzionistica; Epidemiologia genetica; Genetica di popolazioni; DNA antico; Biostatistica; Bioinformatica; Ricostruzione de novo di genomi procarioti ed eucarioti; Metodi bioinformatici per l'analisi di genomi completi; Analisi della diversità genomica applicata alla conservazione delle specie; Impatto del processo di domesticazione sul genoma di specie animali e vegetali; Etologia di pesci, anfibi, mammiferi e alcuni invertebrati; Meccanismi genetici del comportamento e della sua evoluzione, inclusa la caratterizzazione dei mutanti di zebrafish; Ritmi circadiani ed evoluzione dell'orologio circadiano nei vertebrati: dai geni al comportamento; Fotoricezione extraretinica nei pesci; Ecologia comportamentale e cognitiva: il valore adattativo del comportamento e della cognizione animale; Variabilità interspecifica, ontogenesi e plasticità fenotipica del comportamento e delle capacità cognitive; Benessere degli animali in acquacoltura; Ecotossicologia delle specie acquatiche: impatti degli inquinanti (es. microplastiche, parabeni) sul comportamento; Parassitologia dei pesci; Istopatologia e immunologia dei pesci parassitati; Cellule neuroendocrine ed immunologiche del canale alimentare dei pesci.

 

Curriculum: Biologia Molecolare e Cellulare

Caratterizzazione dei meccanismi trascrizionali, post-trascrizionali e traduzionali alla base della modulazione dell'espressione genica; Relazione tra la struttura e la funzione delle proteine; Caratterizzazione funzionale di varianti geniche associate a patologia nell'uomo; Polimorfismi genici funzionali e farmacocinetica; Fattori della coagulazione, apolipoproteine e rischio cardiovascolare; Supplementazione di acidi grassi nelle malattie cardiovascolari; Basi molecolari di alterazioni dell'emostasi e di trombofilia; Ruolo del metabolismo della prolina nella risposta della pianta alla siccità e ai patogeni; purificazione e caratterizzazione di enzimi-chiave della biosintesi degli amminoacidi in piante e microorganismi; Identificazione e studio di erbicidi a ridotto impatto ambientale; Sviluppo di nuovi approcci terapeutici per la cura di beta-talassemia e anemia falciforme; Analisi del signaling pathway e del profilo secretomico nella sindrome Shwachman-Diamond e fibrosi cistica; Nuovi approcci terapeutici per la cura della fibrosi cistica; Diagnosi prenatale non-invasiva di mutazioni puntiformi responsabili di malattie genetiche mediante tecnologie avanzate; Screening di potenziali molecole di origine naturale o di sintesi con attività eritro-differenziante per la cura delle emoglobinopatie mediante biosensori cellulari.

 

Curriculum: Biotecnologie

Sviluppo di approcci di veicolazione non virale di acidi nucleici; Sviluppo di "splicing-switching molecules" e loro applicazioni biotecnologiche; DNA e RNA base editing e loro applicazioni alle malattie genetiche; Studio del meccanismo di "Ribosome readthrough" e sua modulazione  a scopo applicativo; Ingegneria proteica applicata ai fattori della coagulazione; Ruolo di eteromeri recettoriali nelle patologie neurodegenerative e psichiatriche; Studio degli effetti dell’esposizione prenatale a cannabinoidi sul SNC; Ruolo del pathway delle chinurenine nella schizofrenia; Targeting del network microRNA/fattori di trascrizione con un approccio antisenso basato su PNA diretti contro SARS-CoV-2; Genome Editing mediante il sistema CRISPR/Cas9 e altri sistemi, per la correzione di mutazioni implicate nello sviluppo di patologie genetiche (beta-talassemia, sindrome di Shwachman-Diamond, Fibrosi Cistica); Sviluppo di nuove strategie terapeutiche combinate antitumorali (Combo-therapy) mediante targeting e modulazione di microRNA; Fitochimica e bioattività delle piante e dei funghi medicinali, Molecole naturali per la difesa sostenibile delle piante coltivate, Valorizzazione di sottoprodotti per applicazioni salutistiche; I microRNA e la terapia dei tumori e nuove molecole antitumorali; Modelli preclinici, applicazione del principio delle 3R e metodi alternativi alla sperimentazione animale; Caratterizzazione del microbioma umano e murino; Nuove metodologie, incluse tecnologie di NGS, per l’identificazione ed il monitoraggio di patogeni in campioni biologici e ambientali.