Pressioni ambientali come disturbi antropici, inquinamento e cambiamenti climatici costituiscono gravi minacce per il biota presente nel continente antartico. I biofilms microbici rappresentano hot-spots di diversità microbica, fungendo da substrato per l'insediamento larvale di molte specie di invertebrati. Le comunità microbiche sono molto sensibili e rispondono rapidamente a mutevoli condizioni ambientali, agendo come potenziali "sentinelle" dello stato ambientale. Lo scopo dello studio è quello di valutare in diversi siti di Baia Terra Nova-BTN (Tethys Bay e Road Bay), gli effetti potenziali causati da perturbazioni naturali o antropiche, quali contaminanti o acqua di scioglimento dai ghiacciai, sul biofilm che si sviluppa su substrati artificiali a diversi livelli biologici (batteri, microalghe e reclute di organismi bentonici) al fine di mettere in luce eventuali ricadute tra i diversi comparti ecosistemici. A tal fine, batteri e microalghe saranno isolati da matrici provenienti dalle zone oggetto di studio e analizzati per la loro diversità strutturale e funzionale, attraverso l'uso di metodi colturali, microscopici, biochimici e molecolari. La tecnica FISH, in combinazione con la microscopia confocale a scansione laser (CLSM), permetterà di seguire la colonizzazione e la distribuzione spaziale di specifici gruppi batterici e microalghe all'interno dell'architettura 3D del biofilm. Un aspetto innovativo della proposta riguarda lo screening degli isolati microbici per la produzione di metaboliti secondari. Infatti i microorganismi antartici rappresentano infatti una fonte importante e non completamente esplorata di composti bioattivi con applicazioni molteplici, dalla biomedicina, ai settori farmaceutico, cosmetico, biodegradazione, etc. Oltre all'interesse ecologico, relativo allo studio dei fattori e meccanismi che regolano la composizione e la struttura delle comunità microbiche, la proposta contribuirà alla valutazione delle capacità metaboliche e del potenziale biotecnologico (produzione di enzimi, molecole antibiotiche) di queste comunità, e dei loro risvolti applicativi. La ricerca è in linea con i temi di ricerca prioritaria indicati dal PNRA, quali Problematiche e rischi ambientali, con aspetti trasversali con i temi della Contaminazione, e dei Cambiamenti climatici e della Biodiversità. Si prevede che il progetto possa migliorare le attuali conoscenze su abbondanza, diversità ed attività della comunità microbica e sulle sue componenti principali (batteri e microalghe), contribuendo alla scoperta di nuove specie e metaboliti microbici, e a chiarire le relazioni fra struttura e funzione e le interazioni fra diversi gruppi batterici, microalghe ed invertebrati bentonici in un ambiente estremo.
Colonizzazione microbica di ambienti bentonici in Antartide: risposte di abbondanze, diversità e attività microbiche ed insediamento larvale a disturbi naturali o antropici e ricerca di metaboliti secondari
Caruso G;Azzaro M;Lo Giudice A;Fazi S;Caroppo C;Azzaro F;La Ferla R;Maimone G;
2017
Abstract
Pressioni ambientali come disturbi antropici, inquinamento e cambiamenti climatici costituiscono gravi minacce per il biota presente nel continente antartico. I biofilms microbici rappresentano hot-spots di diversità microbica, fungendo da substrato per l'insediamento larvale di molte specie di invertebrati. Le comunità microbiche sono molto sensibili e rispondono rapidamente a mutevoli condizioni ambientali, agendo come potenziali "sentinelle" dello stato ambientale. Lo scopo dello studio è quello di valutare in diversi siti di Baia Terra Nova-BTN (Tethys Bay e Road Bay), gli effetti potenziali causati da perturbazioni naturali o antropiche, quali contaminanti o acqua di scioglimento dai ghiacciai, sul biofilm che si sviluppa su substrati artificiali a diversi livelli biologici (batteri, microalghe e reclute di organismi bentonici) al fine di mettere in luce eventuali ricadute tra i diversi comparti ecosistemici. A tal fine, batteri e microalghe saranno isolati da matrici provenienti dalle zone oggetto di studio e analizzati per la loro diversità strutturale e funzionale, attraverso l'uso di metodi colturali, microscopici, biochimici e molecolari. La tecnica FISH, in combinazione con la microscopia confocale a scansione laser (CLSM), permetterà di seguire la colonizzazione e la distribuzione spaziale di specifici gruppi batterici e microalghe all'interno dell'architettura 3D del biofilm. Un aspetto innovativo della proposta riguarda lo screening degli isolati microbici per la produzione di metaboliti secondari. Infatti i microorganismi antartici rappresentano infatti una fonte importante e non completamente esplorata di composti bioattivi con applicazioni molteplici, dalla biomedicina, ai settori farmaceutico, cosmetico, biodegradazione, etc. Oltre all'interesse ecologico, relativo allo studio dei fattori e meccanismi che regolano la composizione e la struttura delle comunità microbiche, la proposta contribuirà alla valutazione delle capacità metaboliche e del potenziale biotecnologico (produzione di enzimi, molecole antibiotiche) di queste comunità, e dei loro risvolti applicativi. La ricerca è in linea con i temi di ricerca prioritaria indicati dal PNRA, quali Problematiche e rischi ambientali, con aspetti trasversali con i temi della Contaminazione, e dei Cambiamenti climatici e della Biodiversità. Si prevede che il progetto possa migliorare le attuali conoscenze su abbondanza, diversità ed attività della comunità microbica e sulle sue componenti principali (batteri e microalghe), contribuendo alla scoperta di nuove specie e metaboliti microbici, e a chiarire le relazioni fra struttura e funzione e le interazioni fra diversi gruppi batterici, microalghe ed invertebrati bentonici in un ambiente estremo.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
