Progetto DNA barcode per l’identificazione dei pollini

La tecnica del DNA barcoding è una metodologia molecolare che permette di identificare in maniera veloce gli organismi e caratterizzarli in base ad una specifica regione del loro DNA. Queste regioni, chiamate barcode, devono essere, a livello nucleotidico, sufficientemente diverse tra i taxa per garantire un’attribuzione univoca; inoltre la variabilità interspecifica di un buon barcode deve essere maggiore di quella intraspecifica. In base al gruppo di organismi di interesse, possono essere analizzate regioni del DNA nucleare, mitocondriale o plastidiale.

Negli ultimi 15 anni il DNA barcoding è diventato una tecnologia di routine per l’identificazione di campioni biologici. Di recente, si è iniziato ad applicare questa tecnica non solo a singoli campioni biologici, ma, grazie all’utilizzo di tecniche di sequenziamento di nuova generazione (NGS), anche a matrici ambientali che contengono DNA proveniente da molti organismi diversi. Questa tecnica, il DNA meta-barcoding, permette quindi l’identificazione di tutti i taxa presenti in un campione, potenziando enormemente la possibilità di conoscere ed interpretare dal punto di vista tassonomico, funzionale ed ecologico le comunità microbiche.

Il DNA meta-barcoding è già stato impiegato in palinologia, soprattutto nelle analisi di qualità del cibo e contaminazione da pollini, provenienza di allergeni ed in ambito forense. Questa tecnica permette di ottenere l’identificazione di pollini e spore fungine aerodisperse con un alto livello di sensibilità e qualità, complementando il tradizionale metodo di monitoraggio su base morfologica.

Il progetto DNA barcode, finanziato dall’Università di Trieste e fortemente supportato dalla stretta collaborazione con cinque Arpa (Friuli Venezia Giulia, Marche, Umbria, Valle d’Aosta e Veneto), si propone di sviluppare l’approccio di DNA meta-barcoding per integrare il monitoraggio di pollini e spore fungine in Italia.

Lo scopo principale del progetto è quello di sviluppare una metodologia affidabile e rapida per il rilevamento e l’identificazione di pollini e spore fungine, molte delle quali possono provocare seri danni. Tra questi, patologie e allergie, perdita di raccolti dovuta a infezioni fungine, diminuzione della biodiversità dovuta al diffondersi di specie aliene e patogeni. Visto che allergeni, patogeni e specie aliene si diffondono velocemente e costi elevati vengono sostenuti per contrastarne gli effetti, è indubbia l’utilità di metodologie di indagine sempre più sensibili e accurate allo scopo di rilevare precocemente la loro presenza.

Il progetto prevede diverse fasi di lavoro quali lo sviluppo e la messa a punto di estrazione, amplificazione e sequenziamento di DNA di pollini e spore fungine da campioni aerobiologici; il campionamento durante un’intera stagione vegetativa (marzo – novembre 2017) in cinque località italiane; la standardizzazione di estrazione, amplificazione e sequenziamento di DNA; lo sviluppo e la standardizzazione di una pipeline bioinformatica di analisi di dati molecolari; la preparazione di un database di sequenze di pollini e spore da poter utilizzare come riferimento nei monitoraggi a scala locale e nazionale.

Vai alla presentazione Progetto DNA barcode: “development of NGS meta-barcoding for the characterization of aerobiological samples” a cura di Lucia Muggia dell’Università degli Studi di Trieste

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