Laboratorio di Bioinformatica, Genomica e Trascrittomica degli Animali Domestici

Il Laboratorio integra diverse competenze e le applica allo studio degli animali domestici, in particolare bovini, suini, caprini, ovini e bufalini. Vengono seguiti tutti i passaggi per analisi genomiche: estrazione degli acidi nucleici, preparazione delle librerie, sequenziamento massiccio, analisi bioinformatiche, come assemblaggi di interi genomi, genotipizzazione con pannelli di marcatori molecolari SNP (Single Nucleotide Polymorphism) ad alta densità e la loro associazione con indici genetici o fenotipi. Scopo dei nostri progetti è di affrontare lo studio del genoma con un approccio globale per la ricerca di zone nel DNA implicate in malattie genetiche e caratteri utili per la selezione. L’analisi del trascrittoma, attraverso il livello di espressione dei geni, e l’analisi del genoma permettono di studiare la qualità dei prodotti (nei bovini da carne, le qualità organolettiche della carne, la tenerezza, la composizione in acidi grassi e le proprietà nutrizionali; negli animali da latte, la qualità del latte, la composizione in grasso e in proteine e i suoi aspetti salutistici) e la salute animale ai fini della selezione genetica.

Analisi bioinformatiche specifiche per campioni di DNA antico sono eseguite per identificare la filogenia, e le caratteristiche fenotipiche (ad esempio, colore del mantello, sesso) del campione.
Infine, l’analisi metagenomica di campioni eterogenei di diversa natura (i.e. campioni di DNA antico, terreno, feci, etc.) aiuta a capire la composizione degli stessi, in termini di specie batteriche, vegetali ed animali.
Oltre all’analisi di dati omici, il laboratorio valuta gli effetti del cambiamento climatico sulle produzioni animali. Le analisi vengono condotte utilizzando grandi moli di dati (“big data”), che integrano informazioni sui dati storici di produzione, riproduzione e salute animale e climatici. Si utilizzano algoritmi di Intelligenza Artificiale (Artificial intelligence, AI) e Machine Learning per estrapolare le variabili climatiche che hanno maggiore impatto sugli animali. Lo scopo finale è lo sviluppo di modelli che, valutando le previsioni e predizioni climatiche, siano in grado di valutare gli effetti sulle produzioni animali e sul benessere degli stessi. Tali modelli predittivi saranno utili per aiutare gli allevatori a prendere scelte più consapevoli e mirate in futuro.

Responsabile:
Prof. Giovanni Chillemi