Phylogeny and population dynamics in European Reticulitermes and Kalotermes genera (Insecta, Isoptera)

The aim of this thesis is to detect the phylogeny and the population dynamics of the European termites of the genera Reticulitermes and Kalotermes, by the use of different mitochondrial (16S, COI/tRNA/COII, CR) and nuclear (microsatellites and Inter-SINE) molecular markers. In the phylogenetic analyses, the obtained results have well defined the cladogenetic events that generated the nowadays species biodiversity of the genus Reticulitermes, while the analysis of the Kalotermes flavicollis taxon showed the presence of at least four genetic clades, defined on the basis of the geographical distance. The second part of the thesis is centred on the population dynamics of two species: Reticulitermes urbis and Kalotermes flavicollis. The first species, native of the Balkans, is known to be present in some cities of Italy and France. I’ve analyzed the colony genetic structure of the introduced population of Bagnacavallo (RA, Italy), using nine microsatellite loci. The obtained results are in accordance with those obtained from another population in France: this species in fact confirms its invasive and infestation capacities. The analysis of the natural population of K. flavicollis, performed with a combination of mitochondrial (control region) and nuclear (microsatellites and I-SINE) markers, clearly evidenced the presence of two genetic lineages that coexist in the same area. Moreover, results clearly indicate that the cross-breeding is allowed. Finally, the whole results are discussed in a comparative view to better understand the differences in ecology, evolutionary dynamics and colony social structure between these two genera.

Innovative architecture of on-board and on-ground radio systems for space communication

The radio communication system is one of the most critical system of the overall satellite platform: it often represents the only way of communication, between a spacecraft and the Ground Segment or among a constellation of satellites. This thesis focuses on specific innovative architectures for on-board and on-ground radio systems. In particular, this work is an integral part of a space program started in 2004 at the University of Bologna, Forlì campus, which led to the completion of the microsatellite ALMASat-1, successfully launched on-board the VEGA maiden flight. The success of this program led to the development of a second microsatellite, named ALMASat-EO, a three-axis stabilized microsatellite able to capture images of the Earth surface. Therefore, the first objective of this study was focused on the investigation of an innovative, efficient and low cost architecture for on-board radio communication systems. The TT&C system and the high data rate transmitter for images downlink design and realization are thoroughly described in this work, together with the development of the embedded hardware and the adopted antenna systems. Moreover, considering the increasing interest in the development of constellations of microsatellite, in particular those flying in close formations, a careful analysis has been carried out for the development of innovative communication protocols for inter-satellite links. Furthermore, in order to investigate the system aspects of space communications, a study has been carried out at ESOC having as objective the design, implementation and test of two experimental devices for the enhancement of the ESA GS. Thus, a significant portion of this thesis is dedicated to the description of the results of a method for improving the phase stability of GS radio frequency equipments by means of real-time phase compensation and a new way to perform two antennas arraying tracking using already existing ESA tracking stations facilities.

L'intervento pubblico europeo per il territorio tra globalizzazione e crisi dello Stato. Strumenti teorici per la riduzione delle disuguaglianze.

Il presente elaborato indaga l’evoluzione del rapporto tra ordinamento giuridico e territorio, alla luce dei processi di globalizzazione e integrazione europea. Nel secondo dopoguerra, infatti, si è assistito ad un’evoluzione dello Stato moderno in quello che è stato definito come lo Stato keynesiano, nel quale convivevano una forte presenza pubblica nell’economia interna e un basso livello di internazionalizzazione del commercio mondiale. La crisi di tale modello è la crisi dello Stato territoriale, che viene attraversato da nuovi flussi economici che premiano città e regioni, facendo perdere di importanza alla dimensione nazionale. Ciò è avvolorato dal processo di integrazione europea che dagli anni ’80 in poi trova nuovo vigore e comincia a limitare l’intervento pubblico nell’economia agendo sia sul piano degli aiuti di Stato, che sui bilanci nazionali. Tali dinamiche producono la crisi dell’unità dello Stato sotto un aspetto giuridico-territoriale, per via del crescente ruolo tanto delle istituzioni europee, da una parte, e di città e Regioni, dall’altra, le quali diventano nuove dimensioni normative che sfidano la sovranità statale. Allo stesso tempo, si indebolisce anche l’unità sociale, con divari territoriali crescenti, sia a livello inter- che intra- regionali. In questo contesto, si approfondirà come l’intervento pubblico europeo sia sul piano della coesione, che su quello relativo agli aiuti di Stato non solo tenda ad una riduzione dei divari, ma anche ad una riconfigurazione del territorio europeo. Infatti, grazie ai suoi strumenti, città e regioni hanno la possibilità di superare i propri confini amministrativi al fine di creare nuove forme di cooperazione territoriale. In questo scenario, si proporrà una riflessione sulla possibilità di un rinnovato principio di sussidiarietà, che tenga conto della struttura reticolare dell’attuale contesto territoriale europeo, così come degli attuali rapporti tra la dimensione del mercato e quella sociale, al fine di meglio descrivere un ordinamento europeo in senso materiale.

Cancer omics strategies for personalized treatments

The Consensus Molecular Subtypes (CMSs) classification stratifies colorectal cancer (CRC) into four well-defined molecular subgroups, providing incredible support to personalized medicine. Indeed, the huge inter-patient heterogeneity observed in CRC makes it difficult to define a therapeutic strategy from which every patient can benefit. Unfortunately, so far really few targetable biomarkers are known in the CRC setting, leading to an urgent need for new targeted therapies. Here we performed a bioinformatic meta-analysis over a cohort of 1700 CMS-stratified CRC patients, identifying a negative correlation between high levels of anaplastic lymphoma kinase (ALK) expression and relapse-free survival, exclusively in the CMS1 subtype. No correlation with ALK expression was pointed out in the other three subgroups. The association of ALK with CMS1 led to generate the hypothesis that ALK pharmacological inhibition may elicit therapeutic potential in this subgroup. Thus, we tested ALK inhibitors and an ALK-directed ADC on several CRC in vitro models, stratified according to the CMS classification as well as on CRC patient-derived organoids and mice. ALK interception strongly inhibited CMS1-cells, organoids, and tumor proliferation and was responsible for the dampening of ALK activation along with the downstream. Mechanistically, we found that CMS1 cells display several mRNA copies of both ALK and ALKAL2 ligand, suggesting a role for ALK abundance in the differential response to its inhibition. Collectively, these findings support the hypothesis that ALK may represent an attractive target for CMS1 colorectal cancer therapy.

Study of the inter-annual variability of particle vertical fluxes in two moorings in the Ross Sea (Antarctica)

The most ocean - atmosphere exchanges take place in polar environments due to the low temperatures which favor the absorption processes of atmospheric gases, in particular CO2. For this reason, the alterations of biogeochemical cycles in these areas can have a strong impact on the global climate. With the aim of contributing to the definition of the mechanisms regulating the biogeochemical fluxes we have analyzed the particles collected in the Ross Sea in different years (ROSSMIZE, BIOSESO 1 and 2, ROAVERRS and ABIOCLEAR projects) in two sites (mooring A and B). So it has been developed a more efficient method to prepare sediment trap samples for the analyses. We have also processed satellite data of sea ice, chlorophyll a and diatoms concentration. At both sites, in each year considered, there was a high seasonal and inter-annual variability of biogeochemical fluxes closely correlated with sea ice cover and primary productivity. The comparison between the samples collected at mooring A and B in 2008 highlighted the main differences between these two sites. Particle fluxes at Mooring A, located in a polynia area, are higher than mooring B ones and they happen about a month before. In the mooring B area it has been possible to correlate the particles fluxes to the ice concentration anomalies and with the atmospheric changes in response to El Niño Southern Oscillations. In 1996 and 1999, years subjected to La Niña, the concentrations of sea ice in this area have been less than in 1998, year subjected to El Niño. Inverse correlation was found for 2005 and 2008. In the mooring A area significant differences in mass and biogenic fluxes during 2005 and 2008 has been recorded. This allowed to underline the high variability of lateral advection processes and to connect them to the physical forcing.

Studio dei semiochimici coinvolti nelle interazioni intra- e inter-specifiche in Gonocerus acuteangulatus (Goeze) (Heteroptera: Coreidae) in vista di un loro impiego nella difesa del nocciolo.

Gonocerus acuteangulatus (Hemiptera: Coreidae) è considerato uno dei principali fitofagi del nocciolo, in grado di causare con l’attività trofica pesanti perdite quali-quantitative di produzione. Nel triennio sono state quindi condotte indagini sulla bioetologia di G. acuteangulatus volte a: I) studiare comportamento alimentare ed effetti sulla produzione corilicola, II) identificare i feromoni e valutarne l’attività mediante biosaggi fisiologici e comportamentali in laboratorio, semi-campo e campo, III) rilevare le piante ospiti alternative al nocciolo. Mediante isolamento di adulti del coreide su rami di nocciolo con frutti è stata confermata l’assenza di correlazione fra entità del danno e numerosità degli individui presenti in corileto. Dalle analisi sensoriali su nocciole sane e danneggiate è emerso che le alterazioni causate delle punture di nutrizione sono rese più evidenti da conservazione e tostatura. Variazioni di tempi e temperature di tostatura potrebbero mitigare gli effetti del cimiciato. Nello studio dei feromoni, G. acuteangulatus, molto mobile nell’ambiente, è risultato poco adatto ai biosaggi in condizioni artificiali, come quelle in olfattometro e semi-campo. Le femmine sono tuttavia apparse attrattive per adulti di entrambi i sessi, mentre la miscela feromonale sintetizzata ha mostrato un’azione attrattiva, seppure non costante. Pertanto, ulteriori ripetizioni sono necessarie per convalidare questi risultati preliminari, modificando le condizioni di saggio in relazione alle caratteristiche della specie. Infine è stata accertata la preferenza del fitofago per alcune specie vegetali rispetto al nocciolo. Nel corso del triennio, popolazioni molto consistenti di G. acuteangulatus sono state rilevate su bosso, ciliegio di Santa Lucia, rosa selvatica, sanguinello, spino cervino, in corrispondenza del periodo di comparsa e maturazione dei frutti. Nell’impostazione di una strategia di difesa a basso impatto ambientale, l’attrattività di queste piante, in sinergia con eventuali feromoni di aggregazione, potrebbe essere utilmente sfruttata, per mantenere il coreide lontano dalla coltura.

Si sanctitas inter eos sit digna foedere coniugali. Gli apporti patrimoniali alla moglie superstite in età tardoantica e giustinianea

Queste ricerche si propongono di indagare gli apporti patrimoniali alla morte del marito in favore della moglie superstite, concentrandosi sulla normazione di età tardoantica e giustinianea. Vengono presi in considerazione i principali istituti giuridici che realizzavano, al momento della scomparsa dell’uomo, una cessione patrimoniale a favore della sua vedova: la successione intestata e testata della moglie superstite, la restituzione della dote e il suo lucro sulla donazione nuziale, nonché la c.d. quarta della vedova povera. Di essi si indagano i profili dei relativi regimi giuridici interessanti per il tema di indagine, soffermandosi sulla portata e le ragioni delle riforme che li hanno riguardati, le loro specifiche funzioni nel sistema di sostentamento patrimoniale della coniuge superstite, la loro interazione e integrazione reciproca, il loro ricorso nella prassi. Si giunge alla conclusione che il sistema di tutela della coniuge superstite ebbe poco a che vedere con la successione intestata. Profondamente differente il discorso per quanto attiene alla successione testata e la dote. Più circoscritti di quanto comunemente si pensi, invece, sono i termini in cui è possibile parlare di una funzione di appannaggio vedovile della donazione nuziale. Ecco dunque che, se le garanzie patrimoniali della moglie superstite si sostanziano nel testamento del marito, nella dote, nella donazione nuziale e – nel diritto ultimo e nei soli casi di estremo bisogno – nella quarta uxoria, è chiaro come la questione sia stata demandata, in gran parte, all’autoregolamentazione dei privati. Il legislatore ha saputo predisporre gli strumenti giuridici necessari, assestare gli squilibri dovuti a mutamenti economici e sociali, intervenire laddove ce ne fosse stato bisogno, ma senza invadere un campo così privato e intimo come quello delle relazioni patrimoniali tra coniugi. D’altro canto, il suo intervento non è richiesto «si sanctitas inter eos sit digna foedere coniugali».