Progetto

progetto: PNRA16_00173

   
acronimo
responsabile CINZIA CORINALDESI
ente di appartenenza
descrizione
Le associazioni tra microbi e metazoi marini svolgono un ruolo fondamentale nell’influenzare le funzioni, l'alimentazione e la salute dell’ospite, ma studi riguardanti tali associazioni in ecosistemi antartici sono ancora molto limitati. Gli ecosistemi antartici possono rappresentare un laboratorio ideale per esplorare la biodiversità e le funzioni di comunità microbiche associate a metazoi bentonici, e il loro adattamento a condizioni estreme, anche per comprendere le strategie di conservazione e il potenziale biotecnologico degli ecosistemi polari. I principali obiettivi del progetto sono: 1) studiare la diversità e le funzioni di comunità microbiche (batteri, archaea ed eucarioti, come i funghi) associate con i taxa più rappresentativi della macro e megafauna dei sedimenti antartici attraverso analisi metagenetiche e di metatrascrittomica; 2) valutare l’influenza dei fattori ambientali (profondità, condizioni trofiche, latitudine) sulla composizione tassonomica ed espressione genica del microbiota degli invertebrati bentonici antartici, anche confrontando il microbiota di specie antartiche con conspecifici provenienti da ecosistemi temperati (già disponibile); 3) esplorare l’origine dei microbi associati agli invertebrati bentonici confrontando la composizione tassonomica e le funzioni del microbiota e delle comunità microbiche della colonna d’acqua e dei sedimenti circostanti; 4) individuare potenziali interazioni tra microbiota e invertebrati antartici e i loro processi coevolutivi attraverso l’analisi del microbiota di invertebrati filogeneticamente affini. Quattro unità di ricerca sono coinvolte nel progetto (UNIVPM, UNIFE, ISMAR e SZN), i cui coordinatori hanno una competenza solida su differenti, ma complementari, aspetti scientifici di ecologia e biologia evolutiva. Possibilmente, due ricercatori soggiorneranno ca. 10-15 giorni alla Stazione Zucchelli per effettuare il campionamento e gestire i campioni. I campioni di sedimento per le analisi del microbiota associato ai metazoi saranno raccolti utilizzando la motonave Malippo (o Skua) lungo due transetti batimetrici caratterizzati da differenti carichi organici a Baia Terranova. Contestualmente, saranno raccolti campioni di sedimento e acqua per esplorare l'origine dei microbi associati. Gli invertebrati bentonici raccolti saranno identificati mediante con un approccio combinato basato sulla microscopia e sul sequenziamento Sanger e il loro DNA e RNA sarà estratto, amplificato e sequenziato su piattaforme high throughput per valutare la diversità di batteri, archaea e funghi e le loro funzioni. Il progetto sarà articolato in 4 task: Task 1 Biodiversità e funzioni delle comunità microbiche associate a diverse specie di metazoi bentonici antartici; Task 2 Fattori ambientali che influenzano la diversità e le funzioni del microbiota associato a macro e mega-invertebrati bentonici; Task 3 Origine del microbiota associato ad invertebrati bentonici antartici; Task 4 interazioni ecologiche e coevoluzione del microbiota associato ad invertebrati bentonici antartici. Le deliverable del progetto saranno presentate ogni 6 mesi dall'inizio del progetto e comprendereanno: D1 (M6) Protocolli per DNA e RNA da invertebrati e procedure specifiche di PCR; D2 (M12) Prima relazione delle attività, inclusi campionamento e risultati preliminari ottenuti dalle analisi tassonomiche e molecolari; D3 (M18) Risultati riguardanti la diversità tassonomica e le funzioni del microbiota antartico di metazoi bentonici sottoposti a diversi fattori ambientali; D4 (M24) Relazione finale sui risultati di tutte le analisi ed elaborazioni. I principali risultati scientifici attesi per questo progetto, oltre alle nuove informazioni sulle interazioni ecologiche tra microbi e ospiti, i loro processi evolutivi e gli adattamenti in Antartide, includono anche l'espansione delle banche dati con nuove sequenze geniche di microbi e l'identificazione di sequenze/funzioni di potenziale interesse biotecnologico.