Il pan-genoma

pan-genoma microbiologia italia

Considerando una specie microbica, il suo genoma si trova composto da un complesso di geni comuni a tutti gli isolati considerati, e un gruppo di geni accessori che rende speciale ognuno di loro. Questo abbordaggio allo studio della genomica a livello di specie, pernde il nome di pan-genoma.

La genomica di SARS-CoV-2, l’evoluzione in diretta

Protocollo sequenziamento SARS-CoV-2

Identificare le varianti genomiche di SARS-CoV-2 e seguirle nel tempo e nello spazio è possibile grazie ai metodi di sequenziamento di seconda e terza generazione. Le sequenze genomiche ottenute vengono quindi confrontate con banche dati pubbliche alla ricerca delle mutazioni che definiscono varianti già conosciute o, eventualmente, descriverne delle nuove.

Metodi computazionali multiscala basati su meccanica quantistica e molecolare per la descrizione dei sistemi biologici

Metodi multiscala

I sistemi biologici e i sistemi chimici estesi hanno spesso elevati gradi di complessità che ne complicano notevolmente lo studio e la conoscenza. Da ciò deriva la necessità di semplificare tale livello di complessità attraverso lo sviluppo di modelli matematici accurati.
Tale approccio ha un duplice vantaggio: da un lato simulare virtualmente il comportamento dei processi biologici di interesse e dall’altro prevederne in silico i fenomeni in presenza di nuove condizioni chimico-fisiche.
La chimica computazionale si occupa dello sviluppo di modelli matematici, basati sia sulla meccanica classica sia sulla meccanica quantistica, in grado di simulare sistemi chimici e/o biologici, con lo scopo di calcolarne le grandezze fisiche caratteristiche e prevederne le proprietà chimiche.

Sequenziamento del DNA e bioinformatica

Mapping di un genoma

L’analisi dell’enorme quantità di dati ottenuti con i nuovi metodi di sequenziamento rappresenta un nuovo collo di bottiglia nella ricerca scientifica. Oggigiorno è sempre più evidente la necessità di personale sempre più specializzato nell’analisi dei dati. I bioinformatici, a cavallo fra la biologia e l’informatica, si trovano attualmente in una posizione di favore. Rappresentando il culmine del lavoro scientifico trasformando i dati in risultati.