Attività scientifiche del progetto Développement des Interventions innovantes sur les cépages de Vignes autochtones pour l’INtégration italo-tunisienne – DIVIN (PS1.1.002)”

Il progetto DIVIN, finanziato dal Programma di Cooperazione Transfrontaliera Italia Tunisia, è coordinato dall'Istituto per l’Ambiente Marino Costiero del Consiglio Nazionale delle Ricerche - IAMC-CNR (Bénéficiaire) UOS di Capo Granitola e coinvolge l' Istituto di Bioscienze e Biorisorse – IBBR (P1) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), il Centro di Biotecnologie di Borj - Cedria - CBBC (P2) L'Institut National de la Recherche Agronomique de Tunisie – INRAT (P3), La Direction Générale de la Production Agricole – DGPA (P4) e L’Associazione “Strada del vino Alcamo Doc” (P5). Il finanziamento complessivo è stato pari a € 674.107,06 e le attività si sono svolte a partire da novembre 2013 per concludersi a luglio 2016. Si è trattato di una prodigiosa opportunità per potenziare e valorizzare le eccellenze scientifiche in campo vitivinicolo e per consolidare la collaborazione tra Italia e Tunisia sulla produzione di vini di qualità e sul lancio di itinerari enoturistici che mettano in dialogo permanente le due sponde del mediterraneo. Il progetto, ha avuto la durata di 31 mesi e ha investito sullo sviluppo di ricerche e soluzioni tecnologiche per prevenire e curare le patologie della vite e per certificare e tracciare la qualità del vino prodotto in Italia e in Tunisia. I benefici del progetto hanno avuto ricadute anche su tutti i territori dell'area di cooperazione in quanto, nella parte finale del progetto, si sono sviluppate azioni di marketing congiunte per la creazione di un marchio d'area e l'ampliamento delle esperienze delle "strade del vino" per creare itinerari turistici tematici che colleghino le zone di produzione siciliane e quelle tunisine.

Applicazione di un protocollo di screening differenziale nel sistema Vitis vinifera per l’identificazione di peptidi con attività antimicrobica

Le piante e gli animali presentano elementi comuni nel loro sistema di difesa contro gli agenti patogeni, come la sintesi diretta di enzimi idrolitici (chitinasi, glucanasi, proteinasi e ossidasi) e di peptidi antimicrobici (AMPs). Gli AMPs sono peptidi ampiamente espressi negli organismi animali (vertebrati e invertebrati) e nelle piante. Possono essere espressi costitutivamente o rapidamente indotti inseguito ad uno stimolo biotico, a differenti livelli cellulari, per interagire direttamente con l’agente infettante e/o per modulare la risposta immunitaria contro i patogeni. Tali peptidi sono oggi classificati in relazione alle loro caratteristiche biochimiche (carica netta) e/ o alle loro caratteristiche strutturali (composizione amminoacidica, struttura lineare o circolare). In base a queste caratteristiche le molecole possono essere distinte nei seguenti gruppi: 1) peptidi lineari ad alfa elica; 2) peptidi ciclici con β-sheets e due o più ponti disolfuro; 3) peptidi con alfa elica e β-sheets stabilizzati da ponti disolfuro; 4) peptidi con hairpin o loop stabilizzati da ponti disolfuro; 5) peptidi lineari con residui aminoacidici ripetuti, come prolina, glicina, triptofano o istidina; 6) piccoli peptidi con struttura avvolta o con una struttura secondaria non definita. Nonostante la loro diversità strutturale, i peptidi antimicrobici presentano la caratteristica comune di inibire la crescita di un largo spettro di microbi, quali Gram-positivi, Gram-negativi, funghi e in alcuni casi anche virus, tanto da far coniare il termine di “antibiotici naturali”. Negli ultimi anni è notevolmente incrementato l’interesse verso tali peptidi dal momento che dati scientifici hanno mostrato che questi non inducono lo sviluppo di meccanismi di resistenza nei microrganismi patogeni. Gli AMPs quindi potrebbero costituire una valida alternativa non solo in ambito sanitario, per la sostituzione di antibiotici di sintesi chimica e di origine microbiologica, ma potrebbero avere un importante utilizzo in campo industriale e nello sviluppo di nuovi sistemi di conservazione degli alimenti al fine di incrementare la loro “shelf-life”.

Metodologia di editing immagini per analisi dati morfometrici dei primi stadi di sviluppo di Engraulis encrasicolus (Linnaeus, 1758)

Tra le più importanti risorse alieutiche di molte regioni del Mar Mediterraneo vi sonole acciughe (Engraulisencrasicolus, Linnaeus, 1758), piccoli pesci pelagici appartenenti alle famiglie degli Engraulidae. Dati IREPA del 2009, hanno di fatto reso noto che in Italia, la pesca di E. encrasicolusha rappresentano in media il 26% circa del pescato totale. Questa specie viene continuamente monitorata e grazie a tali programmi è stato evidenziato che vi sono delle fluttuazioni inter-annuali molto pronunciate (Cergoleet al., 2002; Cingolani, 2004), le cui cause possono essere molteplici, da fattori antropicicome l’elevato sforzo di pesca a fattori naturali (Borjia et al., 1996). Va però posta molta attenzione sulle dinamiche biologiche ed ambientali che influiscono sulla sopravvivenza dei primi stadi di vita di questa specie, che ricadendo sul successivo reclutamento, possono essere una delle cause fondamentali delle contrazioni e degli incrementi annuali dello stock adulto (Thikonova et al., 2000; James et al., 2003; Cuttitta et al., 2003, 2006).Lo studio delle fasi ittioplanctoniche e delle sue relazioni con l’ambiente e gli altri organismi, risulta quindi di primaria importanza nell’ambito delle conoscenze necessarie per il corretto sfruttamento delle risorse alieutiche.

L'evoluzione biologica: dalle idee del Settecento alle ultime scoperte

Dopo più di due secoli dalla nascita di Darwin e più di centocinquant’anni dalla pubblicazione della sua opera più importante, l’Origine delle specie, tenuta in debita considerazione l’importanza del concetto di evoluzione biologica come chiave esplicativa per tutta la Biologia, diviene fondamentale ripercorrere brevemente, per così dire, l’evoluzione dell’evoluzionismo. Il 12 febbraio del 1809 nasceva Charles Robert Darwin, mentre il 24 novembre 1859 veniva pubblicata la sua opera più importante l’Origine delle specie. Nonostante le conoscenze biologiche di duecento anni fa fossero inadeguate a fornire il sostrato adeguato per spiegare come effettivamente si ereditassero i caratteri dei genitori, le esplorazioni dei Paesi extraeuropei, con il corollario di importanti reperti biologici che affluivano in Europa, nonché l’accumulo di fatti e scoperte, coadiuvati dall’emergere di una nuova borghesia avida di conoscenza, rendevano sempre più problematica l’accettazione delle spiegazioni metafisiche dei fenomeni naturali. Ovviamente, il cambio di paradigma non è stato indolore: le gerarchie ecclesiastiche ed il potere politico non accettarono facilmente (e non lo fanno neanche adesso!) di vedere messo in discussione lo status quo. Mi torna in mente la frase che il Primo Ministro Britannico Disraeli disse, commentando l’uscita dell’Origine delle specie: “Il Signor Darwin discenderà dalle scimmie, ma io discendo dagli angeli”. A prescindere da ciò, attualmente gli strepitosi successi della Biologia, uniti alla necessità, sempre più impellente, di salvaguardare la diversità biologica, impongono di conoscere, almeno per sommi capi, l’evoluzionismo ed il suo sviluppo poiché, come affermato da Dobzhansky: “Nulla ha senso in Biologia, se non alla luce dell’Evoluzione”. Infatti, Con lo sviluppo della biologia moderna, e delle altre scienze ad essa collegate, si è profondamente modificato il concetto stesso del mondo naturale. Si è inserita una visione storica della natura. Di più, l’uomo è sceso da quel piedistallo su cui credeva di essere nel sistema naturale. Per questo Sigmund Freud ha definito l’Origine delle specie di Darwin, il “colpo biologico” alla presunzione umana. Il concetto di evoluzione ha anche contribuito allo sviluppo di una visione laica della realtà.

Monitoraggio delle risorse ittiche e della pesca: indagine sugli spostamenti di specie marine di interesse commerciale e conservazionistico

Il monitoraggio degli spostamenti degli organismi marini è un importante strumento per la comprensione della biologia delle specie ma anche per la conservazione e la tutela degli stock intesi come risorsa. Nel caso dell'applicazione su specie che vivono all'interno di Aree Marine Protette, queste tecniche consentono di verificare l'efficacia della protezione. Questo studio riporta l'applicazione di tecniche di telemetria ultrasonica all'aragosta comune (P. elephas) nell'AMP di Isola delle Femmine. Gli individui catturati all'interno dell'AMP ed ivi rilasciati hanno mostrato uno spiccato homing ed un buon livello di fedeltà al sito. Lo studio inoltre è servito a denunciare lo stato attuale di scarsa protezione e suggerisce una riperimetrazione dei confini dell'AMP.

Dall’America all’Asia: Salvia divinorum e Mitragyna speciosa

Il numero di nuove sostanze psicoattive (NSP) acquistabile in internet e le informazioni relative alla loro modalità di assunzione a scopi curativi, ricreazionali e spirituali, stanno aumentando costantemente. Nomi come “legal highs”, “herbal highs” e “etno-drugs”, inducono i consumatori a credere che questi prodotti siano sicuri e naturali, sottostimandone o volutamente trascurandone le loro potenzialità farmaco-tossicologiche. Oltre a questo, l’impiego di sostanze naturali tradizionalmente impiegate all’interno di un rituale ben definito in etnie specifiche, in nuovi contesti ricreativi, porta spesso all’abuso delle stesse sostanze (Marti, 2013; 2015). Infatti, mentre l’uso tradizionale/etnico di queste sostanze naturali, non sembra essere associato a dipendenza, intossicazioni o problemi legati alla salute, una volta raggiunto il mercato mondiale, si assiste invece ad una escalation di problematiche ed intossicazioni. Queste derivano soprattutto dal fatto che uscendo da un contesto tradizionale per accedere in uno prettamente ricreazionale, cambiano numerosi fattori fondamentali tra cui: la via di somministrazione, la quantità assunta, l’assunzione di sostanze pure e la co-somministrazione con altre sostanze psicoattive.

Coating bioattivi su zirconia per applicazioni in campo biomedicale: stato dell'arte e prospettive

I materiali bioceramici, in base alla loro capacità d’interazione con l’osso e i tessuti del corpo umano, possono essere classificati in bioinerti e bioattivi. I materiali bioinerti, una volta impiantati, formano uno strato fibroso, non aderente, all’interfaccia con l’osso. Tale strato è una forma naturale di protezione che l’organismo adotta per isolare il materiale che viene, inizialmente, percepito come estraneo. Al contrario, i materiali bioattivi, una volta impiantati, mostrano una risposta biologica immediata, creando un legame attivo con l’osso e i tessuti nel quale vengono impiantati, favorendo e velocizzando la guarigione. La zirconia è un materiale ceramico altamente biocompatibile, definito come bioinerte per la sua scarsa capacità d’integrazione con l’osso ed i tessuti dell’organismo umano. Questa sua particolarità può, nel lungo termine, comprometterne la funzione fino ad arrivare, in alcuni casi, al totale malfunzionamento dell’impianto. Negli ultimi anni, diversi studi sono stati condotti con lo scopo di aumentare la capacità di biointegrazione della zirconia ed alcuni brevetti sono stati depositati. L’obiettivo del presente lavoro è quello di condurre un’analisi bibliografica ed una ricerca brevettuale sul tema dei coating bioattivi su zirconia per impianti dentali ed ortopedici. La necessità di condurre questo studio deriva dalla crescente richiesta di utilizzo della zirconia, in particolare, nel settore dentale. La zirconia rappresenta, infatti, ad oggi, il migliore candidato per la sostituzione dei metalli negli impianti dentali. Le buone proprietà meccaniche, l’eccellente biocompatibilità e l’aspetto estetico molto simile a quello dei denti naturali, rendono questo materiale particolarmente adatto a questo genere di applicazioni. La possibilità di rendere la sua superficie bioattiva rappresenta un importante miglioramento delle prestazioni in termini di biointegrazione, durabilità, sicurezza ed affidabilità.

RSLT: trasformazione di Open LinkedData in testi in linguaggio naturaletramite template dichiarativi

La diffusione del Semantic Web e di dati semantici in formato RDF, ha creato la necessità di un meccanismo di trasformazione di tali informazioni, semplici da interpretare per una macchina, in un linguaggio naturale, di facile comprensione per l'uomo. Nella dissertazione si discuterà delle soluzioni trovate in letteratura e, nel dettaglio, di RSLT, una libreria JavaScript che cerca di risolvere questo problema, consentendo la creazione di applicazioni web in grado di eseguire queste trasformazioni tramite template dichiarativi. Verranno illustrati, inoltre, tutti i cambiamenti e tutte le modi�che introdotte nella versione 1.1 della libreria, la cui nuova funzionalit�à principale �è il supporto a SPARQL 1.0.

MAGGnet: an international network to foster mitigation of agricultural greenhouse gases.

Research networks provide a framework for review, synthesis and systematic testing of theories by multiple scientists across international borders critical for addressing global-scale issues. In 2012, a GHG research network referred to as MAGGnet (Managing Agricultural Greenhouse Gases Network) was established within the Croplands Research Group of the Global Research Alliance on Agricultural Greenhouse Gases (GRA). With involvement from 46 alliance member countries, MAGGnet seeks to provide a platform for the inventory and analysis of agricultural GHG mitigation research throughout the world. To date, metadata from 315 experimental studies in 20 countries have been compiled using a standardized spreadsheet. Most studies were completed (74%) and conducted within a 1-3-year duration (68%). Soil carbon and nitrous oxide emissions were measured in over 80% of the studies. Among plant variables, grain yield was assessed across studies most frequently (56%), followed by stover (35%) and root (9%) biomass. MAGGnet has contributed to modeling efforts and has spurred other research groups in the GRA to collect experimental site metadata using an adapted spreadsheet. With continued growth and investment, MAGGnet will leverage limited-resource investments by any one country to produce an inclusive, globally shared meta-database focused on the science of GHG mitigation.