Allegato V
Oggetto: Presentazione dei Programmi di Tirocini/Stage
Consorzio 21
Edificio 2- Polaris
Programma Master and Back
Loc. Piscina Manna
09010 Pula
1. Soggetto Proponente
Ragione Sociale: Università degli Studi di Cagliari, Dipartimento di Chirurgia e Scienze
Odontostomatologiche. Sezione di Odontostomatologia, Laboratorio di Biotecnologie Orali
(O.B.L.) .
Indirizzo: Via Binaghi n°4 09121 Cagliari - Italy
Telefono:
0039 070-537418
Fax: 0039 070- 39-070/537416
Rappresentante: Legale Prof. Vincenzo Piras
Referente per il Programma: Dott. Germano Orrù
Tipologia
X
Università
Centro di Ricerca Pubblico o Privato
Impresa
Associazione Imprenditoriale o di Categoria
Istituzione Pubblica
Agenzia di Sviluppo Economico e/o Territoriale
Breve Presentazione del Soggetto Proponente Operante in Sardegna
E-mail: [email protected]
Il Laboratorio di Biotecnologie Orali (OBL) del Dipartimento di Chirurgia e Scienze
Odontostomatologiche dell’Università di Cagliari, è stato istituito nel 2002 ed è operante nel settore
delle biotecnologie microbiologiche eseguendo esami di routine e ricerca sulle principali patologie
infettive.
In particolare vengono utilizzate metodiche di microbiologia convenzionale e di biologia molecolare
(isolamento ceppi tramite metodi di microbiologia convenzionale, sequenziamento PCR, PCR-real
time, DNA-Microarray). Sono stati finora sviluppati: metodi per il sequenziamento del DNA in isolati
clinici di Candida albicans per rilevare i ceppi resistenti alla
terapia con azoli tramite
“Pyrosequencing”; antibiogramma molecolare per i principali patogeni parodontali e per
Helicobacter pylori; antibiogramma molecolare tramite sequenziamento per Mycobacterium
tuberculosis (in collaborazione con Médecins Sans Frontières); messa a punto di un sistema
molecolare per la quantificazione e ricerca (Blue tongue virus, Hepatitis E virus, Mycobacterium
avium sub. paratuberculosis e Mycobacterium
avium sub. silvaticum), messa a punto di un
sistema molecolare per la genotipizzazione e ricerca di Hepatitis C virus.
Il referente del programma sarà il Dott. Germano Orrù Ph.D, coordinatore dell’OBL.
2. Soggetto Ospitante
Ragione Sociale: Universiteit van Amsterdam (UvA), Faculty of Science, Swammerdam Institute
for Life Sciences (SILS) - Cellular Microbiology Research Group
Indirizzo: Nieuwe Achtergracht 166 - 1018 WV Amsterdam
Telefono: +31 20 525 5137
+31 20 525 6970
Fax
E-mail [email protected]
Rappresentante Legale: dr. H.D. Veldhuis
Referente per il Programma: prof. dr. J.M. Wells
Tipologia
X
Università
Centro di Ricerca Pubblico o Privato
Impresa
Associazione Imprenditoriale o di Categoria
Istituzione Pubblica
Agenzia di Sviluppo Economico e/o Territoriale
Breve presentazione del Soggetto Operante fuori dalla Sardegna
L’Università di Amsterdam ha fondato un istituto di ricerca: il “Swammerdam Institute for Life
Sciences” che focalizza la sua ricerca su quattro principali temi: “the Living Cell’, ‘Plants and
Health’ , ‘Inside and Beyond the Brain’ , ‘Life Science Technologies’. All’interno di questi temi di
ricerca sono studiati differenti organismi: dai microrganismi agli animali e dalla piante all’uomo. Una
compartecipazione di esperti riunisce competenze innovative in tecnologie genetiche e avanzata
microscopia permettendo di elaborare un’eccellente ricerca che fornisce risultati e scoperte atte a
migliorare la qualità della vita. Il laboratorio di ricerca di microbiologia cellulare, sotto la direzione
del Prof Jerry Wells, si sta attualmente occupando dello studio di un essenziale regolatore di
sistema a due compenti (YycF/G), riscontrato in alcuni batteri patogeni gram positivi, come
possibile bersaglio per una terapia antibiotica. Tale ricerca entra a far parte di un progetto europeo
dal titolo “Protein Structure and Function of an Essential Two-Component Signaling System
(YycF/G) found in Pathogenic Streptococci, Staphylococci and Enterococchi” che coinvolge altri sei
centri di ricerca europei e due industrie private del settore.
3. Accordo/Programma di Collaborazione
Tipologia dell’Accordo/Programma di Collaborazione
X
Sviluppo della Ricerca Scientifica e Tecnologica.
X
Formazione del Capitale Umano.
Cooperazione Economica e Sociale.
Sviluppo della Ricerca Scientifica e Tecnologica
Descrizione dell’Accordo/Programma di Collaborazione
Obiettivi. Il Laboratorio di Biotecnologie Orali (OBL) del Dipartimento di Chirurgia e
Odontostomatologia ha aderito ad un programma di stage/tirocinio che offre la possibilità di
effettuare periodi di stage della durata di sei a ventiquattro mesi in Italia all'estero presso Istituti di
ricerca d’eccellenza. Accordi di cooperazione scientifica e tecnologica sono stati stipulati tra il
Laboratorio di Biotecnologie Orali (OBL) del Dipartimento di Chirurgia e Odontostomatologia
dell’Università di Cagliari e Cellular Microbiology Research Group Swammerdam Institute for Life
Sciences (SILS) Faculty of Science, Universiteit van Amsterdam (UvA). Tale accordo ha lo scopo
di porre le basi per una futura collaborazione per progetti di ricerca comuni riguardanti lo studio
sull’antibiotico resistenza (Control of Antibiotic Resistant Microbes CARM) in batteri positivi che
l’OBL intende intraprendere. Il Cellular Microbiology Research Group del SILS di Amsterdam, è
interessato ad ospitare un laureato per un periodo di tirocinio formativo, nell’ambito del progetto di
ricerca sulla scoperta di nuovi antibiotici dal titolo “Protein Structure and Function of an Essential
Two-Component Signaling System (YycF/G) found in Pathogenic Streptococci, Staphylococci and
Enterococchi”. Il programma di tirocinio è indirizzato ai laureati in scienze biologiche, a cui si offre
l’opportunità di effettuare un tirocinio di due anni presso il Cellular Microbiology Research Group.
Le potenzialità del programma di collaborazione sono notevoli in quanto si fondano sulla possibilità
di istruire i tirocinanti in ambito biotecnologico. La supervisione generale del candidato sarà sotto la
responsabilità del Prof Wells, che è stato recentemente designato alla cattedra di Cellular
Microbiology presso University of Amsterdam; ha inoltre conseguito a laurea al Gonville & Caius
College presso University of Cambridge assieme al PhD nel 1987; possiede 17 anni di esperienza
nel campo di ricerca scientifica in patologie infettive lavorando su African Trypanosomes Hepatitis
B, Campylobacter, Streptococchi patogeni e vaccini.
Attività Realizzate e/o Previste Risultati Attesi:
Il programma di collaborazione prevede:
• Nuovi approcci terapeutici per le infezioni sostenute da batteri Gram-positivi.
L’acquisizione dell’antibiotico resistenza da parte di microrganismi patogeni, ha reso alcune
patologie quali meningite e polmonite batterica impossibili da trattare tramite tradizionale terapia
antibiotica.
Tale progetto ha lo scopo di sviluppare nuovi antibiotici contro le sorgenti di infezione dei batteri
Gram positivi
multi-antibiotico resistenti (methicillin resistant Staphylococcus aureus (MRSA),
multi-drug resistant pneumococcus e vancomycin resistant Enterococcus (VRE)).
Verranno di conseguenza studiati, mediante tecniche biomolecolari e biochimiche, i geni attivi e le
proteine da essi trascritte, che durante il processo di infezione, risultano fondamentali nel processo
patologico.
Il ruolo dell’Università di Amsterdam in tale ricerca, è quella di investigare i meccanismi di
regolazione e funzione dei geni target d’interesse utilizzando la biologia strutturale, saggi di
ibridazione di sonde a DNA e DNA Microarrays, PCR quantitativa, mutanti regolatori, sistemi
genetici reporter.
• Sistemi avanzati per il rilevamento delle antibiotico resistenze.
Piano di Lavoro:
Lo studente lavorerà affiancato ad un ricercatore senior post-doctoral e ad un tecnico impiegati
presso UVA-SILS, i quali potranno provvedere alle tecniche di clonaggio molecolare, all’analisi
d’espressione delle proteine attraverso Western blotting e al processo di purificazione delle
proteine per affinità con istidina marcata.
Uno specifico training sarà svolto sulle tecniche in genetica molecolare e sull’uso della mobilità
elettroforetica (electrophoretic mobility shift assays) per la determinazione di proteine legate al
DNA. Le prove di cristallografia saranno condotte in collaborazione con la KeyDP, piccolo distretto
di una ditta specializzata in cristallografia e creazione dei modelli di prototipi di medicinali presso il
bioincubatore dell’Università di Amsterdam.
Un tirocinio sui dati dell’analisi di cristallografia sarà realizzato per insegnare al candidato l’uso dei
comuni programmi del software utilizzati per la visualizzazione e l’analisi delle strutture delle
proteine.
La lingua di lavoro nel laboratorio e nel dipartimento è l’inglese e tutte le riunioni e i seminari sono
tenuti in inglese.
Il candidato sarà invitato a partecipare alle riunioni del laboratorio e a presentare i risultati del
lavoro ogni 6 mesi. Presso l’University of Amsterdam esiste anche l’opportunità di seguire corsi di
master (in inglese) in Microbiologia medica che potrebbe essere rilevante per una corrente ricerca
e una futura carriera.
Risorse Professionali Impegnate: Si prevede l’impiego di uno stagista.
Risorse Finanziarie Impegnate: Nessuna.
Modalità di Formalizzazione dell’Accordo/Programma di Collaborazione: Segue in allegato.
4.A) Piano del Tirocinio/Stage Obbiettivi Formativi: Il tirocinio permetterà al giovane laureato
di acquisire conoscenze e competenze innovative per un approccio scientifico nello sviluppo di
nuovi antibiotici in terapia medica. La strategia di ricerca di tale progetto, si focalizza sull’attività
fondamentale del sistema di membrana di traduzione di segnale a due-componenti (YycF/G)
ritrovato in batteri patogeni e avente lo scopo di controllare l’espressione di fattori di virulenza.
Tali geni provenienti da diversi patogeni, verranno clonati e sovraespressi per produrre proteine
marcate che verranno successivamente purificate e cristallizzate. Tali proteine possono risultare
nuovi target per un trattamento antimicrobico.
Infatti le strutture delle proteine cristallizzate
saranno impiegate (in collaborazione con industrie del settore) come struttura base per il disegno
di antimicrobici da utilizzare per uno studio sul legame DNA del regolatore al suo predetto
operone nel cromosoma.
Obiettivi Professionali: Il candidato, una volta terminato lo stage formativo, avrà acquisito
conoscenze biotecnologiche in grado di mettere in pratica in maniera autonoma. Ciò gli
consentirà di aggiornarsi e sfruttare appieno una maggiore padronanza di tecniche biomolecolari
quali clonaggio, espressione genica e purificazione delle proteine target da differenti patogeni
che permetteranno di destare un forte interesse non solo da parte dei centri di ricerca, ma anche
delle industrie private operanti nel settore delle biotecnologie farmaceutiche.
E’ pertanto auspicabile un ruolo importante e indispensabile per progetti e attività di carattere
biotecnologico anche di interesse regionale. Infatti le ricadute di questo
“known how”
biotecnologico potrebbero interessare diverse aree di ricerca e applicative.
Inoltre si potrà usufruire dei Piani di Inserimento Professionale previsti dal progetto Master and
Back della Regione Sardegna negli stessi organismi proponenti del programma di tirocinio.
Piano Analitico delle Attività Formative e Professionali: Il tirocinante acquisirà competenze
nello studio dell’espressione e purificazione di proteine secondo i seguenti piani analitici.
1 Clonaggio e espressione di proteine marcate per affinità che codificano la totale lunghezza del
gene e del dominio ricevente del regolatore essenziale YycF in E. coli o L. lactis utilizzando
vettori e metodi standardizzati. I geni utilizzati saranno da Bacillus subtilis, Staphylococcus
aureus, Streptococcus pneumoniae, Enterococcus faecalis .
2. Clonaggio ed espressione del dominio citoplasmatico e del dominio PAS/PAC marcato per
affinità del sensore chinasi YycG in E. coli o L. lactis utilizzando vettori e metodi standardizzati. I
geni utilizzati proverranno dagli organismi menzionati precedentemente.
3. Purificazione delle proteine marcate per affinità attraverso un processo di cristallografia con
l’assistenza di un gruppo di biochimici presso UvA SILS e in collaborazione col KeyDP.
4.
Verranno condotti studi di affinità di legame di DNA tra la proteine regolatrice da S.
pneumoniae e i predetti siti di legame dei promotori regolati da questo sistema. In tal modo si
determina l’attività di legame del DNA e la specificità della sequenza dell’operone attraverso
mutazione e fosforilazione del sito di legame.
5. Costruzione di un gene reporter luciferasi e lacZ che attraverso un processo di ricombinazione
omologa, mediante trasferimento nel cromosoma di S. pneumoniae. I geni reporter saranno
inseriti a valle dei promotori che sono sotto il controllo di YycF/G e come mostrato nell’obbiettivo
4 legati al regolatore YycF. Nel S. pneumoniae è possibile ottenere precisi eventi di
ricombinazione nel cromosoma ed effetti polari sull’espressione dei geni contigui che possono
essere mimetizzati.
6. In condizioni fisiologiche di chemiostasi sarà investigata la guida dell’espressione del gene
avvenga attraverso l’attivazione del segnale del sistema YycF/G.
Requisiti Professionali Richiesti: Il candidato deve essere in possesso di una laurea
quinquennale in Scienze Biologiche.
Voto di Laurea
Voto
Punteggio
110/110 e lode
10
110/110
8
109/110
5
108/110
4
105-107/110
0
Esperienze professionali presso un centro di ricerca pubblico o privato in ambito biotecnologico
Anni
Punteggio
>3
10
1
4
<1
0
Conoscenze biotecnologiche
Metodica
Punteggio
Real Time PCR+
sequenziamento DNA+
clonaggio
10
Altre biotecnologie
(Purificazione Ac. Nucleici,
Estrazione ecc.)
5
Nessuna conoscenza
0
Metodiche di tipo microbiologico
Metodica
Punteggio
Isolamento microbico
colturale di microrganismi
da differenti matrici
10
Altre conoscenze (in
ambito microbiologico)
5
Nessuna conoscenza
0
Lingua Inglese
Livello
Punteggio
ottimo
10
buono
8
sufficiente
5
Nessuna conoscenza
0
Elenco e Curricula dei Candidati Proposti:
Costi del Tirocinio/Stage: 1200 euro/mese per vitto e alloggio più 1000 euro/anno per gli
spostamenti tra la sede in cui si svolgerà lo stage e l’alloggio
Partecipazione Finanziaria degli Organismi Proponenti: Non previsti
Piano di Valorizzazione Professionale del Tirocinante/Stagista
Il candidato, una volta terminato lo stage formativo, avrà un ruolo importante e indispensabile
per progetti e attività di carattere biotecnologico di interesse regionale. Infatti le ricadute di
questo “known how” biotecnologico potrebbero interessare diverse aree di ricerca e applicative,
per esempio
(i) In campo umano nella cura e prevenzione delle malattie cardiache di origine infettiva,
e’ stato ampiamente dimostrato che numerosi casi di endocardite
sono riferibili a infezioni
causate da Gram positivi , in particolare Streptococcus e/o Staphylococcus spp. Nei paesi
industrializzati queste patologie rappresentano un problema emergente di grande interesse, sia
per l’ elevato
impatto sulla spese sanitaria sia per
la refrattarietà alle terapie antibiotiche
classiche, dovuta alla presenza di ceppi ad elevata resistenza ai farmaci. (Groppo et al., 2005).
(ii) Un altro campo di interesse e’ sicuramente quello veterinario per esempio nelle
mastiti ovine. Infatti, alcune forme di mastite clinica o subclinica sono attribuibili a cocchi Gram
positivi, queste nuove tecnologie potrebbero essere utili per la diagnosi di laboratorio rapida ( in
particolare per l’ antibiogramma) e per la messa a punto di nuovi ed efficaci antimicrobici.
Inoltre il Laboratorio di Biotecnologie Orali del Dipartimento di Scienze Odontostomatologiche
dell’Università di Cagliari,in qualità di organismo proponente, intende sfruttare al massimo le
capacità acquisite dal candidato durante il periodo di Stage, grazie alla partecipazione di progetti
di ricerca comuni col SILS, finanzianti dalla comunità europea, sul controllo della resistenza sugli
antibiotici. La ricerca di tale progetto verterà su differenti aspetti basati sulla compressione della
ecologia resistente agli antimicrobici nei microrganismi: il legame tra batteri opportunisti e
commensali in relazione all’interazioni con l’organismo ospite, il ruolo protettivo dei commensali,
effetti degli antibiotici sulla flora microbica, e il trasferimento della resistenza tra popolazioni
umane e animali.
Data di Presentazione delle Candidature per il Tirocinio/Stage: 26-04-2006
Data di Inizio del Tirocinio/Stage: 1-06-2006
Data di Conclusione del Tirocinio/Stage: 1-06-2008
Durata del Tirocinio/Stage (mesi): 24 mesi.
Si autorizza la Regione Autonoma della Sardegna, anche attraverso i Soggetti Attuatori del Programma
Master and Back a:
pubblicizzare sul sito internet del Programma Master and Back e su altra
documentazione specifica la presente scheda relativa al Programma di Tirocinio/Stage
per il quale si richiede l’erogazione del voucher;
fornire i propri riferimenti di posta elettronica ai Soggetti interessati a partecipare al
Programma di Tirocini/Stage presentato nella presente scheda.
Data,_30/01/2006
Firma Legale Rappresentante del Soggetto Proponente
(Professor Vincenzo Piras)
(Direttore del Dipartimento di Chirurgia e Scienze
Odontostomatologiche dell’Università di Cagliari)
