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Scuola Normale Superiore - Laboratorio di Biologia


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Il Laboratorio di Biologia della Scuola Normale Superiore Bio@SNS ha come principale scientifico quello di studiare il cervello negli aspetti riguardanti la sua funzionalità, i meccanismi cerebrali durante lo sviluppo, nell'adulto e nell'invecchiamento. La ricerca presso Bio@SNS segue due direzioni principali: quella riguardante la Neurobiologia e le Neuroscienze (che rimangono un'area di grande forza e tradizione presso la SNS) e quella riguardante nuovi programmi scientifici che studiano le basi molecolari e cellulari durante lo sviluppo neuronale, nella biologia delle cellule staminali nei processi di neurodegenerazione sia patologici che fisiologici come nell’invecchiamento. I principali progressi nelle neuroscienze dipendono fortemente da nuovi metodi. Per questo motivo, gli ampi obiettivi scientifici in Neurobiologia sono accompagnati da un forte sforzo nello sviluppo di nuovi metodi e tecnologie sperimentali. Uno degli obiettivi di Bio@SNS è quello di utilizzare le tecnologie più avanzate e di mettere a punto e di sviluppare nuove tecnologie e strategie sperimentali, nei campi della genomica (in particolare delle piccole tecnologie genomiche dell'RNA), degli anticorpi ricombinanti (in particolare degli intrabodies), dell'optogenetica e dell'incorporazione genetica di aminoacidi non naturali. Uno degli argomenti di punta del laboratorio è quello degli anticorpi ricombinanti. Grazie ai pionieristici studi del direttore del laboratorio, Prof. Cattaneo, ampliati da recenti risultati ottenuti presso il laboratorio è stata messa a punto e brevettata la tecnica per selezionare una categoria di anticorpi contro proteine modificate post-traduzionalmente mettendo a disposizione del laboratorio e della comunità scientifica un metodo che non ha uguali. La tecnologia Post-translational Inttracellular Silencing Antibody (P.I.S.A.) consente di sviluppare anticorpi specificamente mirati a potenziali bersagli proteici direttamente in ambiente intracellulare. La tecnologia P.I.S.A è stata oggetto di brevetto che potrebbe aprire un percorso per un servizio personalizzato di fornitura di intrabodies per scopi di ricerca, imaging o diagnostica. Nella Neurobiologia odierna c'è ancora un grande divario sperimentale tra il livello delle singole cellule e quello di sistema. Questo gap è parzialmente superato dall'uso di organismi con sistemi nervosi più semplici, C. elegans, Aplysia, Drosophila, ma, per il sistema nervoso degli organismi superiori, l'integrazione tra il livello cellulare e quello di sistema rimane un grosso problema. Risolvere questo gap richiede la convergenza di diversi approcci e tecnologie sperimentali, che permettano di studiare a livello molecolare singoli neuroni identificati, nel contesto del normale circuito dell'intero sistema di appartenenza. In prospettiva, un obiettivo di Bio@SNS è quello di sviluppare approcci che consentano lo studio della genetica dei neuroni singoli e imaging in vivo. Combinando e integrando diverse tecnologie ottiche, genetiche, molecolari e mediante l’uso di intrabodies, saremo in grado di studiare singoli neuroni identificati, nel contesto sinaptico e di connessione a cui appartengono, nel corso dell'attività relativa ad eventi di plasticità o relativa ai processi neurodegenerativi.