Identificazione delle Bambusoideae naturalizzate in Piemonte e Valle D Aosta mediante il DNA barcoding

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1 Identificazione delle Bambusoideae naturalizzate in Piemonte e Valle D Aosta mediante il DNA barcoding FEM2-Ambiente srl Dott. Valerio Mezzasalma Dott.ssa Jessica Frigerio

2 Chi è FEM2-Ambiente? dall Università degli Studi di

3 Chi è FEM2-Ambiente? Nasciamo nel 2010 e siamo tra le più longeve spin-off accreditate. Possiamo vantare un team multidisciplinare in grado di operare in tutti i campi delle biotecnologie agroalimentari e ambientali, con competenze anche nel settore cosmetico, veterinario e farmaceutico. In FEM2-Ambiente (Food, Environment, ManageMent) valorizziamo le tecnologie sviluppate nei centri di ricerca universitari trasformandole in strumenti innovativi per fornire soluzioni efficaci alle esigenze di privati e aziende. Siamo una azienda giovane e in crescita, crediamo fermamente nel valore della ricerca, che portiamo avanti grazie a uno stretto vincolo di collaborazione con i migliori gruppi di ricerca dell ateneo milanese, senza allontanarci dalle richieste del mercato. Questo ci permette da sempre di elaborare soluzioni innovative e affidabili per le imprese nostre clienti, anche di fronte a problematiche non convenzionali. DIVERSI SERVIZI: Analisi per l avifauna Analisi dell acqua Analisi del gas Radon Validazione e valutazione dell efficacia di prebiotici e probiotici Consulenza scientifica e ricerca e sviluppo Analisi genetica su matrici animali e vegetali

4 L identificazione genetica Il DNA barcoding dall Università degli Studi di

5 L identificazione genetica La tecnica L identificazione degli organismi viventi mediante analisi del DNA, è ormai riconosciuta come metodica universale. Questa tecnica si basa sullo studio di una sequenza di DNA (marcatore molecolare), che risulta essere unica ed identificativa di una determinata specie. L applicazione della tecnica del DNA barcoding è resa possibile dall esistenza di un Consorzio (CBOL) e di una banca dati (BOLD) internazionali in cui la comunità scientifica deposita le sequenze di DNA distintive di ciascun organismo. Il confronto tra i dati ottenuti in laboratorio e il database BOLD permette il riconoscimento universale delle specie su base molecolare.

6 L identificazione genetica La tecnica Il DNA presenta tratti inequivocabili per ciascun organismo vivente, per questo ne permette una CARATTERIZZAZIONE UNIVOCA. Il DNA è il codice a barre della vita

7 L identificazione genetica La tecnica Campione ignoto Estrazione del DNA Amplificazione del DNA Sequenziamento Confronto Assegnazione del DNA con database Identificazione di specie

8 L identificazione genetica Applicazioni scientifiche Identificazione di specie Valido supporto alla classificazione tassonomica di un esemplare non noto o di una porzione non morfologicamente riconoscibile Analisi filogenetiche L integrazione con metodi di classificazione morfologica e biogeografica permettono di effettuare studi di filogenesi Studio della biodiversità Il DNA barcoding costituisce un valido strumento nel lavoro di conservazione della biodiversità, nella diagnosi di patogeni, nel monitoraggio di specie invasive (quelle in grado di colonizzare nuovi ambienti a scapito delle specie native) e in molti altri campi.

9 L identificazione genetica Applicazioni business Identificazione materie prime Confermare la specie di appartenenza di una materia prima (es. Verificare che il trancio di tonno pinne gialle acquistato sia realmente Thunnus albacares Analisi di qualità verifica purezza Escludere la presenza di contaminanti Tracciabilità di filiera-produzione Verificare se il processo di lavorazione introduce elementi contaminanti nel prodotto finito (Es. Residui di materie prime nella catena produttiva, ingresso di acque microbiologicamente contaminate).

10 Verified DNA: una conferma di qualità Applicazioni business Autenticità Tracciabilità Sicurezza

11 L identificazione delle Bambusoideae Il DNA barcoding applicato a 100 campioni del progetto BambApp dall Università degli Studi di

12 Il progetto BambApp Perché l identificazione genetica? L identificazione di specie è un punto cruciale del progetto Bambapp. L analisi morfologica non sempre è sufficiente a discriminare la specie. Il DNA barcoding e le analisi del DNA sono metodiche che permettono l identificazione certa e univoca di specie.

13 DNA barcoding Piano sperimentale dall Università degli Studi di

14 DNA barcoding: piano sperimentale FASE 1 Analisi in silico e individuazione del marcatore/i più discriminanti. Specie di riferimento per il progetto Bambapp: Phyllostachys viridiglaucescens Phyllostachys viridis Phyllostachys reticulata Phyllostachys flexuosa Phyllostachys nigra Phyllostachys edulis Phyllostachys aurea Semiarundinaria fastuosa Pseudosasa japonica

15 DNA barcoding: piano sperimentale FASE 2 1. Creazione di una banca dati con 15 campioni di specie certa: analisi di 6 marcatori standard (rbcl, matk, psba-trnh, peta-psbj, trng-trns, ITS) + banca dati pubblica 2. Scelta del marcatore più discriminante: marcatore plastidiale psba-trnh FASE 3 DNA barcoding (Estrazione, amplificazione e sequenziamento del DNA e assegnazione di specie) di 100 campioni

16 DNA barcoding I risultati dall Università degli Studi di

17 DNA barcoding: I risultati Assegnazione DNA barcoding 8 3 8% Phyllostachys viridis 3% Semiarundinaria fastuosa 88% Phyllostachys spp. 89

18 DNA barcoding: I risultati Assegnazione DNA barcoding 8 3 8% Phyllostachys viridis 3% Semiarundinaria fastuosa 88% Phyllostachys spp. P. viridiglaucescens P. reticulata P. flexuosa P. aurea P. nigra P. edulis 89

19 DNA barcoding: I risultati Assegnazione DNA barcoding 8 3 8% Phyllostachys viridis 3% Semiarundinaria fastuosa 88% Phyllostachys spp. P. viridiglaucescens P. reticulata P. flexuosa P. aurea P. nigra P. edulis 89 L omologia interspecifica e la limitata banca dati ostacolano il DNA barcoding

20 L identificazione delle Bambusoideae Un analisi del DNA alternativa dall Università degli Studi di

21 RAPD - Random Amplification of Polymorphic DNA La tecnica PCR in cui i segmenti di DNA amplificati sono scelti casualmente Non necessita la conoscenza del genoma in analisi Assegnazione di specie tramite il confronto di un profilo di amplificazione Analisi low cost CAMPIONE IGNOTO SPECIE CERTA

22 RAPD - Random Amplification of Polymorphic DNA La tecnica PCR in cui i segmenti di DNA amplificati sono scelti casualmente Non necessita la conoscenza del genoma in analisi Assegnazione di specie tramite il confronto di un profilo di amplificazione Analisi low cost CAMPIONE IGNOTO SPECIE CERTA

23 RAPD - Random Amplification of Polymorphic DNA La tecnica PCR in cui i segmenti di DNA amplificati sono scelti casualmente Non necessita la conoscenza del genoma in analisi Assegnazione di specie tramite il confronto di un profilo di amplificazione Analisi low cost

24 RAPD-Random Amplification of Polymorphic DNA Risultati dall Università degli Studi di

25 RAPD - Random Amplification of Polymorphic DNA I risultati Assegnazione RAPD % Phyllostachys viridiglaucescens 8% Phyllostachys viridis % Phyllostachys aurea 9% Phyllostachys flexuosa 24% Phyllostachys reticulata 1% Phyllostachys edulis 9 8 3% Semiarundinaria fastuosa 4% ND 16

26 Conclusioni dall Università degli Studi di

27 Conclusioni 96% dei campioni assegnati alla specie con successo 4% dei campioni non assegnati, causa mancanza di banca dati Analisi low cost, estendibile a tutte le regioni italiane L analisi del DNA è uno strumento sicuro e affidabile per assegnare la specie

28 GRAZIE PER L ATTENZIONE! dall Università degli Studi di

29 Contatti