Oggetto: Presentazione dei Programmi di Tirocini/Stage

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1 Allegato V Oggetto: Presentazione dei Programmi di Tirocini/Stage Consorzio 21 Edificio 2- Polaris Programma Master and Back Loc. Piscina Manna Pula 1. Soggetto Proponente Ragione Sociale: Università degli Studi di Cagliari, Dipartimento di Chirurgia e Scienze Odontostomatologiche. Sezione di Odontostomatologia, Laboratorio di Biotecnologie Orali (O.B.L.). Indirizzo: Via Binaghi n Cagliari - Italy Telefono: Fax: / orru@unica.it Rappresentante: Legale Prof. Vincenzo Piras Referente per il Programma: Dott. Germano Orrù Tipologia X Università Centro di Ricerca Pubblico o Privato Impresa Associazione Imprenditoriale o di Categoria Istituzione Pubblica Agenzia di Sviluppo Economico e/o Territoriale Breve Presentazione del Soggetto Proponente Operante in Sardegna

2 Il Laboratorio di Biotecnologie Orali (OBL) del Dipartimento di Chirurgia e Scienze Odontostomatologiche dell Università di Cagliari, è stato istituito nel 2002 ed è operante nel settore delle biotecnologie microbiologiche eseguendo esami di routine e ricerca sulle principali patologie infettive. In particolare vengono utilizzate metodiche di microbiologia convenzionale e di biologia molecolare (isolamento ceppi tramite metodi di microbiologia convenzionale, sequenziamento PCR, PCR-real time, DNA-Microarray). Sono stati finora sviluppati: metodi per il sequenziamento del DNA in isolati clinici di Candida albicans per rilevare i ceppi resistenti alla terapia con azoli tramite Pyrosequencing ; antibiogramma molecolare per i principali patogeni parodontali e per Helicobacter pylori; antibiogramma molecolare tramite sequenziamento per Mycobacterium tuberculosis (in collaborazione con Médecins Sans Frontières); messa a punto di un sistema molecolare per la quantificazione e ricerca (Blue tongue virus, Hepatitis E virus, Mycobacterium avium sub. paratuberculosis e Mycobacterium avium sub. silvaticum), messa a punto di un sistema molecolare per la genotipizzazione e ricerca di Hepatitis C virus. Il referente del programma sarà il Dott. Germano Orrù Ph.D, coordinatore dell OBL.

3 2. Soggetto Ospitante Ragione Sociale: Universiteit van Amsterdam (UvA), Faculty of Science, Swammerdam Institute for Life Sciences (SILS) - Cellular Microbiology Research Group Indirizzo: Nieuwe Achtergracht WV Amsterdam Telefono: Fax J.M.Wells@uva.nl Rappresentante Legale: dr. H.D. Veldhuis Referente per il Programma: prof. dr. J.M. Wells Tipologia X Università Centro di Ricerca Pubblico o Privato Impresa Associazione Imprenditoriale o di Categoria Istituzione Pubblica Agenzia di Sviluppo Economico e/o Territoriale Breve presentazione del Soggetto Operante fuori dalla Sardegna L Università di Amsterdam ha fondato un istituto di ricerca: il Swammerdam Institute for Life Sciences che focalizza la sua ricerca su quattro principali temi: the Living Cell, Plants and Health, Inside and Beyond the Brain, Life Science Technologies. All interno di questi temi di ricerca sono studiati differenti organismi: dai microrganismi agli animali e dalla piante all uomo. Una compartecipazione di esperti riunisce competenze innovative in tecnologie genetiche e avanzata microscopia permettendo di elaborare un eccellente ricerca che fornisce risultati e scoperte atte a migliorare la qualità della vita. Il laboratorio di ricerca di microbiologia cellulare, sotto la direzione del Prof Jerry Wells, si sta attualmente occupando dello studio di un essenziale regolatore di sistema a due compenti (YycF/G), riscontrato in alcuni batteri patogeni gram positivi, come possibile bersaglio per una terapia antibiotica. Tale ricerca entra a far parte di un progetto europeo dal titolo Protein Structure and Function of an Essential Two-Component Signaling System (YycF/G) found in Pathogenic Streptococci, Staphylococci and Enterococchi che coinvolge altri sei centri di ricerca europei e due industrie private del settore.

4 3. Accordo/Programma di Collaborazione Tipologia dell Accordo/Programma di Collaborazione X X Sviluppo della Ricerca Scientifica e Tecnologica. Formazione del Capitale Umano. Cooperazione Economica e Sociale. Sviluppo della Ricerca Scientifica e Tecnologica Descrizione dell Accordo/Programma di Collaborazione Obiettivi. Il Laboratorio di Biotecnologie Orali (OBL) del Dipartimento di Chirurgia e Odontostomatologia ha aderito ad un programma di stage/tirocinio che offre la possibilità di effettuare periodi di stage della durata di sei a ventiquattro mesi in Italia all'estero presso Istituti di ricerca d eccellenza. Accordi di cooperazione scientifica e tecnologica sono stati stipulati tra il Laboratorio di Biotecnologie Orali (OBL) del Dipartimento di Chirurgia e Odontostomatologia dell Università di Cagliari e Cellular Microbiology Research Group Swammerdam Institute for Life Sciences (SILS) Faculty of Science, Universiteit van Amsterdam (UvA). Tale accordo ha lo scopo di porre le basi per una futura collaborazione per progetti di ricerca comuni riguardanti lo studio sull antibiotico resistenza (Control of Antibiotic Resistant Microbes CARM) in batteri positivi che l OBL intende intraprendere. Il Cellular Microbiology Research Group del SILS di Amsterdam, è interessato ad ospitare un laureato per un periodo di tirocinio formativo, nell ambito del progetto di ricerca sulla scoperta di nuovi antibiotici dal titolo Protein Structure and Function of an Essential Two-Component Signaling System (YycF/G) found in Pathogenic Streptococci, Staphylococci and Enterococchi. Il programma di tirocinio è indirizzato ai laureati in scienze biologiche, a cui si offre l opportunità di effettuare un tirocinio di due anni presso il Cellular Microbiology Research Group. Le potenzialità del programma di collaborazione sono notevoli in quanto si fondano sulla possibilità di istruire i tirocinanti in ambito biotecnologico. La supervisione generale del candidato sarà sotto la responsabilità del Prof Wells, che è stato recentemente designato alla cattedra di Cellular Microbiology presso University of Amsterdam; ha inoltre conseguito a laurea al Gonville & Caius College presso University of Cambridge assieme al PhD nel 1987; possiede 17 anni di esperienza nel campo di ricerca scientifica in patologie infettive lavorando su African Trypanosomes Hepatitis B, Campylobacter, Streptococchi patogeni e vaccini.

5 Attività Realizzate e/o Previste Risultati Attesi: Il programma di collaborazione prevede: Nuovi approcci terapeutici per le infezioni sostenute da batteri Gram-positivi. L acquisizione dell antibiotico resistenza da parte di microrganismi patogeni, ha reso alcune patologie quali meningite e polmonite batterica impossibili da trattare tramite tradizionale terapia antibiotica. Tale progetto ha lo scopo di sviluppare nuovi antibiotici contro le sorgenti di infezione dei batteri Gram positivi multi-antibiotico resistenti (methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA), multi-drug resistant pneumococcus e vancomycin resistant Enterococcus (VRE)). Verranno di conseguenza studiati, mediante tecniche biomolecolari e biochimiche, i geni attivi e le proteine da essi trascritte, che durante il processo di infezione, risultano fondamentali nel processo patologico. Il ruolo dell Università di Amsterdam in tale ricerca, è quella di investigare i meccanismi di regolazione e funzione dei geni target d interesse utilizzando la biologia strutturale, saggi di ibridazione di sonde a DNA e DNA Microarrays, PCR quantitativa, mutanti regolatori, sistemi genetici reporter. Sistemi avanzati per il rilevamento delle antibiotico resistenze. Piano di Lavoro: Lo studente lavorerà affiancato ad un ricercatore senior post-doctoral e ad un tecnico impiegati presso UVA-SILS, i quali potranno provvedere alle tecniche di clonaggio molecolare, all analisi d espressione delle proteine attraverso Western blotting e al processo di purificazione delle proteine per affinità con istidina marcata. Uno specifico training sarà svolto sulle tecniche in genetica molecolare e sull uso della mobilità elettroforetica (electrophoretic mobility shift assays) per la determinazione di proteine legate al DNA. Le prove di cristallografia saranno condotte in collaborazione con la KeyDP, piccolo distretto di una ditta specializzata in cristallografia e creazione dei modelli di prototipi di medicinali presso il bioincubatore dell Università di Amsterdam. Un tirocinio sui dati dell analisi di cristallografia sarà realizzato per insegnare al candidato l uso dei comuni programmi del software utilizzati per la visualizzazione e l analisi delle strutture delle proteine. La lingua di lavoro nel laboratorio e nel dipartimento è l inglese e tutte le riunioni e i seminari sono tenuti in inglese. Il candidato sarà invitato a partecipare alle riunioni del laboratorio e a presentare i risultati del lavoro ogni 6 mesi. Presso l University of Amsterdam esiste anche l opportunità di seguire corsi di master (in inglese) in Microbiologia medica che potrebbe essere rilevante per una corrente ricerca e una futura carriera.

6 Risorse Professionali Impegnate: Si prevede l impiego di uno stagista. Risorse Finanziarie Impegnate: Nessuna. Modalità di Formalizzazione dell Accordo/Programma di Collaborazione: Segue in allegato. 4.A) Piano del Tirocinio/Stage Obbiettivi Formativi: Il tirocinio permetterà al giovane laureato di acquisire conoscenze e competenze innovative per un approccio scientifico nello sviluppo di nuovi antibiotici in terapia medica. La strategia di ricerca di tale progetto, si focalizza sull attività fondamentale del sistema di membrana di traduzione di segnale a due-componenti (YycF/G) ritrovato in batteri patogeni e avente lo scopo di controllare l espressione di fattori di virulenza. Tali geni provenienti da diversi patogeni, verranno clonati e sovraespressi per produrre proteine marcate che verranno successivamente purificate e cristallizzate. Tali proteine possono risultare nuovi target per un trattamento antimicrobico. Infatti le strutture delle proteine cristallizzate saranno impiegate (in collaborazione con industrie del settore) come struttura base per il disegno di antimicrobici da utilizzare per uno studio sul legame DNA del regolatore al suo predetto operone nel cromosoma. Obiettivi Professionali: Il candidato, una volta terminato lo stage formativo, avrà acquisito conoscenze biotecnologiche in grado di mettere in pratica in maniera autonoma. Ciò gli consentirà di aggiornarsi e sfruttare appieno una maggiore padronanza di tecniche biomolecolari quali clonaggio, espressione genica e purificazione delle proteine target da differenti patogeni che permetteranno di destare un forte interesse non solo da parte dei centri di ricerca, ma anche delle industrie private operanti nel settore delle biotecnologie farmaceutiche. E pertanto auspicabile un ruolo importante e indispensabile per progetti e attività di carattere biotecnologico anche di interesse regionale. Infatti le ricadute di questo known how biotecnologico potrebbero interessare diverse aree di ricerca e applicative. Inoltre si potrà usufruire dei Piani di Inserimento Professionale previsti dal progetto Master and Back della Regione Sardegna negli stessi organismi proponenti del programma di tirocinio. Piano Analitico delle Attività Formative e Professionali: Il tirocinante acquisirà competenze nello studio dell espressione e purificazione di proteine secondo i seguenti piani analitici. 1 Clonaggio e espressione di proteine marcate per affinità che codificano la totale lunghezza del gene e del dominio ricevente del regolatore essenziale YycF in E. coli o L. lactis utilizzando vettori e metodi standardizzati. I geni utilizzati saranno da Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Streptococcus pneumoniae, Enterococcus faecalis. 2. Clonaggio ed espressione del dominio citoplasmatico e del dominio PAS/PAC marcato per

7 affinità del sensore chinasi YycG in E. coli o L. lactis utilizzando vettori e metodi standardizzati. I geni utilizzati proverranno dagli organismi menzionati precedentemente. 3. Purificazione delle proteine marcate per affinità attraverso un processo di cristallografia con l assistenza di un gruppo di biochimici presso UvA SILS e in collaborazione col KeyDP. 4. Verranno condotti studi di affinità di legame di DNA tra la proteine regolatrice da S. pneumoniae e i predetti siti di legame dei promotori regolati da questo sistema. In tal modo si determina l attività di legame del DNA e la specificità della sequenza dell operone attraverso mutazione e fosforilazione del sito di legame. 5. Costruzione di un gene reporter luciferasi e lacz che attraverso un processo di ricombinazione omologa, mediante trasferimento nel cromosoma di S. pneumoniae. I geni reporter saranno inseriti a valle dei promotori che sono sotto il controllo di YycF/G e come mostrato nell obbiettivo 4 legati al regolatore YycF. Nel S. pneumoniae è possibile ottenere precisi eventi di ricombinazione nel cromosoma ed effetti polari sull espressione dei geni contigui che possono essere mimetizzati. 6. In condizioni fisiologiche di chemiostasi sarà investigata la guida dell espressione del gene avvenga attraverso l attivazione del segnale del sistema YycF/G. Requisiti Professionali Richiesti: Il candidato deve essere in possesso di una laurea quinquennale in Scienze Biologiche. Voto di Laurea Voto Punteggio 110/110 e lode / / / /110 0 Esperienze professionali presso un centro di ricerca pubblico o privato in ambito biotecnologico Anni Punteggio >

8 <1 0 Conoscenze biotecnologiche Metodica Real Time PCR+ sequenziamento DNA+ clonaggio Altre biotecnologie (Purificazione Ac. Nucleici, Estrazione ecc.) Punteggio 10 5 Nessuna conoscenza 0 Metodiche di tipo microbiologico Metodica Isolamento microbico colturale di microrganismi da differenti matrici Altre conoscenze (in ambito microbiologico) Punteggio 10 5 Nessuna conoscenza 0 Lingua Inglese Livello Punteggio ottimo 10 buono 8 sufficiente 5 Nessuna conoscenza 0

9 Elenco e Curricula dei Candidati Proposti: Costi del Tirocinio/Stage: 1200 euro/mese per vitto e alloggio più 1000 euro/anno per gli spostamenti tra la sede in cui si svolgerà lo stage e l alloggio Partecipazione Finanziaria degli Organismi Proponenti: Non previsti Piano di Valorizzazione Professionale del Tirocinante/Stagista Il candidato, una volta terminato lo stage formativo, avrà un ruolo importante e indispensabile per progetti e attività di carattere biotecnologico di interesse regionale. Infatti le ricadute di questo known how biotecnologico potrebbero interessare diverse aree di ricerca e applicative, per esempio (i) In campo umano nella cura e prevenzione delle malattie cardiache di origine infettiva, e stato ampiamente dimostrato che numerosi casi di endocardite sono riferibili a infezioni causate da Gram positivi, in particolare Streptococcus e/o Staphylococcus spp. Nei paesi industrializzati queste patologie rappresentano un problema emergente di grande interesse, sia per l elevato impatto sulla spese sanitaria sia per la refrattarietà alle terapie antibiotiche classiche, dovuta alla presenza di ceppi ad elevata resistenza ai farmaci. (Groppo et al., 2005). (ii) Un altro campo di interesse e sicuramente quello veterinario per esempio nelle mastiti ovine. Infatti, alcune forme di mastite clinica o subclinica sono attribuibili a cocchi Gram positivi, queste nuove tecnologie potrebbero essere utili per la diagnosi di laboratorio rapida ( in particolare per l antibiogramma) e per la messa a punto di nuovi ed efficaci antimicrobici. Inoltre il Laboratorio di Biotecnologie Orali del Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche dell Università di Cagliari,in qualità di organismo proponente, intende sfruttare al massimo le capacità acquisite dal candidato durante il periodo di Stage, grazie alla partecipazione di progetti di ricerca comuni col SILS, finanzianti dalla comunità europea, sul controllo della resistenza sugli antibiotici. La ricerca di tale progetto verterà su differenti aspetti basati sulla compressione della ecologia resistente agli antimicrobici nei microrganismi: il legame tra batteri opportunisti e commensali in relazione all interazioni con l organismo ospite, il ruolo protettivo dei commensali, effetti degli antibiotici sulla flora microbica, e il trasferimento della resistenza tra popolazioni umane e animali. Data di Presentazione delle Candidature per il Tirocinio/Stage: Data di Inizio del Tirocinio/Stage: Data di Conclusione del Tirocinio/Stage: Durata del Tirocinio/Stage (mesi): 24 mesi.

10 Si autorizza la Regione Autonoma della Sardegna, anche attraverso i Soggetti Attuatori del Programma Master and Back a: pubblicizzare sul sito internet del Programma Master and Back e su altra documentazione specifica la presente scheda relativa al Programma di Tirocinio/Stage per il quale si richiede l erogazione del voucher; fornire i propri riferimenti di posta elettronica ai Soggetti interessati a partecipare al Programma di Tirocini/Stage presentato nella presente scheda.

11 Data,_30/01/2006 Firma Legale Rappresentante del Soggetto Proponente (Professor Vincenzo Piras) (Direttore del Dipartimento di Chirurgia e Scienze Odontostomatologiche dell Università di Cagliari)