L’area di ricerca di Biologia molecolare si occupa di studi che coinvolgono analisi genomiche ed evolutive applicate alle scienze della vita. Il gruppo di ricerca studia, indaga e cerca di dare risposte a diverse domande che ancora non hanno una definizione precisa.

I ricercatori

Christian Taccioli, Chiara Vischioni

Linee di ricerca

Entropia e DNA

La spiegazione dell’evoluzione del DNA può essere una materia ostica e di difficile approccio, soprattutto quando di questo non si conosce ancora tutto. Il DNA infatti è costituito da delle particolari simmetrie numeriche tra adenine e timine e tra citosine e guanine che ancora non si riescono a spiegare con la sola teoria evolutiva della selezione naturale.
La linea di ricerca studia e teorizza modelli evolutivi nuovi adottando e applicando il concetto fisico di entropia. Basandosi infatti sul fatto che: a mano a mano che si procede, ogni sistema raggiunge un nuovo equilibrio, diverso dal precedente, arrivando ad uno stato di disordine crescente, la ricerca studia come questo concetto di entropia possa essere applicato nella spiegazione delle diverse regole che consentono di comprendere l’evoluzione del genoma.

Genomica comparativa

Questa linea di ricerca indaga e studia il genoma di modelli animali utilizzando un approccio comparativo ed evolutivo. Il fine è lo sviluppo di database pubblici utili alla raccolta e all’analisi dei dati genomici di tutti i vertebrati sequenziati. Lo scopo della banca dati sarà quello di fornire ai diversi utenti informazioni specifiche riguardanti le differenze genotipiche e poi fenotipiche delle diverse specie.

Analisi NGS

Il sequenziamento genetico di nuova generazione, NGS (Next generation sequencing) consente di sequenziare milioni di frammenti di DNA in un tempo minore rispetto al sequenziamento tradizionale. Questa linea di ricerca vuole realizzare analisi per dare risposte riguardo la Whole Genome Sequencing (Sequenziamento del genoma completo), CHiP-seq (Chromatin Immunoprecipitation Sequencing), RNA-seq e riguardo i campioni tumorali di linee cellulari in modelli animali.

Sviluppo di software dedicati alla bioinformatica

A partite da dati ottenuti attraverso la tecnologia NGS, Next generation sequencing (Sequenziamento genetico di nuova generazione) si studia e si cerca di applicare un nuovo software dedicato.
Lo scopo è l’esplorazione e la visualizzazione grafica ed eventualmente interattiva di organismi modello. Per raggiungere l’obiettivo, il team programma in Python e PostregreSQL e utilizza database come MongoDB e Django.

Algoritmi di machine learning per l’analisi di dati biologici

Il gruppo, in questo caso, si occupa dell’implementazione di algoritmi di machine learning allo scopo di sviluppare nuove piattaforme in grado di integrare e analizzare simultaneamente diversi tipi di dati (dati omics).
Definiti come dati-omics questi possono essere di differente origine e tipologia, possono derivare dall’uomo e da modelli animali. Lo scopo è quello di poterli inserire in un unico software che consente di arrivare ai diversi risultati attesi dagli studi intrapresi.

Genetica di popolazione

La linea di ricerca indaga la genetica di popolazione, cioè di un’unità biologica più ristretta rispetto a una specie, sia attraverso indagini di genetica, sia attraverso indagini di genomica.

Analisi degli elementi trasponibili

In genetica gli elementi trasponibili rappresentano dei segmenti di DNA capaci di spostarsi e inserirsi in diverse posizioni del genoma.
Questa linea di ricerca ne studia la dinamica evolutiva all’interno dei processi evolutivi e di speciazione, ovvero di formazione di una nuova specie, nei mammiferi.