Centro Ecotekne - Palazzina A - Piano primo Semipiano Dx
Professore Ordinario: Pietro Alifano
telefono: +39 0832 29 8856
e-mail: pietro.alifano@unisalento
Ricercatrice: Adelfia Talà
telefono: +39 0832 29 8939
e-mail: adelfia.talà@unisalento.it
Tecnico di laboratorio: Maurizio Salvatore Tredici
telefono: +39 0832 29 8695
e-mail: maurizio.tredici@unisalento.it
Dottorando: Matteo Calcagnile
telefono:+39 0832 29 8695
e-mail: matteo.calcagnile@unisalento.it
Dottoranda: Silvia Caterina Resta
telefono: +39 0832 29 8939
e-mail: silviacaterina.resta@unisalento.it
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prof. Pietro Alifano
Resposnabile Scientifico
Centro Ecotekne - Palazzina A - Piano primo Semipiano Dx
+39 0832 29 8856
pietro.alifano@unisalento
Di particolare rilievo, ai fini delle attività di ricerca condotte, sono le seguenti strumentazioni/attrezzature:
- Cappe chimiche e cappe biologiche a flusso laminare
- Cappe e camere di crescita in atmosfera controllata per l’isolamento e la coltivazione di microrganismi anaerobi
- Bioreattori per la coltivazione di microrganismi aerobi e anaerobi
- Incubatori termostatati (statici e con agitazione)
- Termociclatore
- Sonicatore
- Centrifughe e ultra-centrifughe
- Strumentazione per l’analisi elettroforetica
- Microscopi
- Ultracongelatori -80
1. Interazione ospite-patogeno: basi genetiche e molecolari della patogenicità di Neisseria meningitidis. N. meningitidis è un colonizzatore transitorio del cavo rinofaringeo dell’uomo, che, sporadicamente, può essere responsabile di malattie temibili e con esiti infausti come la meningite e la sepsi. L’attività di ricerca è volta allo studio dei meccanismi molecolari, cellulari e immunologici che regolano l’interazione di questo microrganismo con l’ospite umano, e che, occasionalmente, innescano la malattia invasiva. In particolare, sono oggetto d’indagine i meccanismi di invasione cellulare e di sopravvivenza intracellulare di N. meningitidis, la relazione tra metabolismo batterico e virulenza, i meccanismi responsabili della variazione di fase ed antigenica attraverso i quali N. meningitidis elude il sistema immunitario e/o modula l’interazione con l’ospite.
1. Host-pathogen interaction: genetic and molecular bases of the pathogenicity of Neisseria meningitidis. N. meningitidis is a transient colonizer of the human nasopharyngeal cavity, which, sporadically, can be responsible for fearsome diseases and with unfortunate outcomes such as meningitis and sepsis. The research activity is aimed at studying the molecular, cellular and immunological mechanisms that regulate the interaction of this microorganism with the human host, and which occasionally trigger invasive disease. In particular, this research focused on: i. the mechanisms of cell invasion and intracellular survival of N. meningitidis, ii. the relationship between bacterial metabolism and virulence, iii. the mechanisms responsible for the phase and antigenic variation through which N. meningitidis evades the immune system and modulates the interaction with the host.
2. La persistenza batterica: meccanismi e strategie antimicrobiche per contrastarla. Con il termine di “persister” s’indicano forme batteriche non resistenti ai tradizionali farmaci antibatterici diretti nei confronti di cellule attivamente impegnate nelle funzioni metaboliche, ma tolleranti nei loro confronti. Si tratta per lo più di forme “dormienti” che, appena termina la cura antibiotica o calano le difese immunitarie dell’ospite, si riattivano determinando recidive o cronicizzazione dell’infezione. L’attività di ricerca è volta allo studio dei circuiti regolativi della dormienza per ricercare nuove molecole antimicrobiche per contrastare i patogeni persistenti. Particolare attenzione è dedicata allo studio della relazione tra risposta stringente e dormienza batterica, e all’identificazione di target molecolari per lo sviluppo di nuove strategie antimicrobiche utili per contrastare le forme dormienti.
2. Bacterial persistence: mechanisms and antimicrobial and strategies to combat it. The term "persister" indicates bacterial forms that are not resistant to traditional antibacterial drugs, directed towards cells actively engaged in metabolic functions, but tolerant towards them. These are mostly "dormant" forms which, as soon as the antibiotic treatment ends or the host's immune defenses drop, reactivate resulting in recurrence or chronicization of the infection. The research activity is aimed at studying dormant regulatory circuits, with the aim to discover or develop new antimicrobial molecules to counteract persistent pathogens. Particular attention is paid to the study of the relationship between stringent response and bacterial dormancy, and to the identification of molecular targets for the development of new antimicrobial strategies useful for contrasting dormant forms.
3. Antibiotici: miglioramento genetico e attivazione di cluster genici criptici in attinomiceti. Gli attinomiceti sono un gruppo di batteri dal complesso ciclo vitale, di fondamentale importanza ecologica e industriale. Infatti, da essi sono estratti numerosi antibiotici e altre molecole bioattive impiegate in vari ambiti. Tuttavia, i ceppi di attinomiceti isolati dagli ambienti naturali producono, inizialmente, quantità troppo ridotte dei metaboliti d’interesse per essere impiegati direttamente in ambiente industriale. Pertanto, essi sono sottoposti a laboriosi processi di miglioramento genetico che, tradizionalmente, sono condotti attraverso lunghe e costose procedure di mutagenesi e screening “random”. L’attività di ricerca è volta allo studio dei circuiti regolativi che controllano la biosintesi di metaboliti secondari in questi microrganismi, allo scopo di sviluppare procedure “razionali”, più dirette e meno costose di quelle “random”, per il loro miglioramento genetico. Tali procedure razionali, guidate da metodologie “omiche”, sono, inoltre, fondamentali per la ricerca e l’attivazione di cluster genici “criptici” (ovvero, non espressi nel ceppo selvatico e/o nelle normali condizioni di coltivazione) che codificano molecole bioattive di potenziale interesse terapeutico.
3. Antibiotics: genetic improvement and activation of cryptic gene clusters in actinomycetes. Actinomycetes are a group of bacteria with a complex life cycle, of fundamental ecological and industrial importance. In fact, numerous antibiotics and other bioactive molecules used in various fields are extracted from them. However, the strains of actinomycetes isolated from natural environments initially produce too small quantities of the metabolites of interest to be used directly in the industrial environment. Therefore, they are subjected to laborious genetic improvement processes which, traditionally, are carried out through long and expensive mutagenesis procedures and "random" screening. The research activity is aimed at studying the regulatory circuits that control the biosynthesis of secondary metabolites in these microorganisms, in order to develop "rational" procedures, more direct and less expensive than the "random" ones, for their genetic improvement. These rational procedures, guided by "omic" methodologies, are also fundamental for the research and activation of "cryptic" gene clusters (that is, not expressed in the wild strain and / or in normal cultivation conditions) that encode bioactive molecules of potential therapeutic interest.
4. Bioluminescenza batterica: meccanismi e significato biologico. Alcuni batteri che vivono in ambienti marini, appartenenti ai generi Photobacterium e Vibrio, sono caratterizzati dal fenomeno della bioluminescenza. Le basi biochimiche e la regolazione genetica di questo fenomeno attraverso il meccanismo del quorum sensing sono state oggetto di studio sin dagli anni ’50 del Novecento. Più recentemente, lo studio del fenomeno del quorum sensing in Vibrio è stato fondamentale per comprendere come in molti batteri il quorum sensing regola processi importanti, come l’espressione di geni per la virulenza, per la formazione del biofilm, per la resistenza o produzione di antibiotici. L’attività di ricerca è volta allo studio della bioluminescenza in Vibrio jasicida, un batterio che vive in alcuni idrozoi cnidari del genere Aglaophenia, che stabiliscono un’associazione simbiotica con dinoflagellati fotosintetici endosimbionti (zooxantelle) del genere Symbiodynium. La bioluminescenza attira le zooxantelle, ed è essenziale per il mantenimento della simbiosi, riducendo, attraverso l’utilizzo dell’ossigeno prodotto in eccesso dalle zooxantelle, i livelli delle specie reattive dell’ossigeno. L’attività di ricerca ha, come implicazioni, la migliore comprensione dei meccanismi del quorum sensing nei batteri, anche attraverso lo sviluppo di modelli matematici, e del significato biologico della bioluminescenza nelle simbiosi bioluminescenti negli idrozoi Cnidari, che è alla base del mantenimento di alcuni ecosistemi marini.
4. Bacterial bioluminescence: mechanisms and biological significance. Some bacteria that live in marine environments, belonging to the genera Photobacterium and Vibrio, are characterized by the phenomenon of bioluminescence. The biochemical basis and the genetic regulation of this phenomenon through the mechanism of quorum sensing have been studied since the 1950s. More recently, the study of the quorum sensing phenomenon in Vibrio has been fundamental to understand how in many bacteria quorum sensing regulates important processes, such as the expression of genes for virulence, for the formation of biofilm, for the resistance or production of antibiotics. The research activity is aimed at the study of bioluminescence in Vibrio jasicida, a bacterium that lives in some hydrozoans (Cnidaria) of the genus Aglaophenia, which establish a symbiotic association with photosynthetic endosymbionts (zooxantelle) of the genus Symbiodynium. Bioluminescence attracts zooxanthellae, and is essential for maintaining symbiosis by reducing, through the use of oxygen produced in excess by zooxanthellae, the levels of reactive oxygen species. The research activity has, as implications, the best understanding of the mechanisms of quorum sensing in bacteria, also through the development of mathematical models, and of the biological significance of bioluminescence in bioluminescent symbioses in hydrozoans, which is the basis for the maintenance of some marine ecosystems.
5. Il microbiota intestinale: definizione del profilo funzionale di una comunità microbica complessa. L’avvento delle metodiche di sequenziamento del DNA di nuova generazione, e lo sviluppo delle tecnologie “meta-omiche” hanno reso possibile l’analisi di comunità microbiche complesse, quali quelle associate ad ospiti animali, incluso l’uomo. Ne sono derivati tantissimi studi, il cui numero cresce giornalmente in maniera esponenziale, che evidenziano l’esistenza di possibili relazioni tra particolari assetti di struttura del microbioma umano (in particolare, quello dell’intestino umano) e determinati stati patologici. Queste relazioni, che sono state ipotizzate, in larga parte, in studi di meta-genomica di carattere descrittivo/statistico, ora richiedono opportuna validazione sperimentale. L’attività di ricerca è volta allo sviluppo di una piattaforma che fornisca, oltre a dati di struttura, anche dati relativi al profilo funzionale delle comunità microbiche. Tale piattaforma, che si basa sull’utilizzo integrato di diverse metodologie (colture cellulari, phenotype microarray, metodiche bioinformatiche), ha consentito la definizione di alcune proprietà funzionali di comunità batteriche che vivono nell’intestino di alcuni insetti (modelli semplici per lo studio del microbiota intestinale), quali, ad esempio, la produzione di alcuni metaboliti secondari che sono utili nelle relazioni intra- e inter-specie.
5. The intestinal microbiota: definition of the functional profile of a complex microbial community. The advent of new generation DNA sequencing methods, and the development of "meta-omic" technologies have made it possible to analyze complex microbial communities, such as those associated with animal hosts, including humans. This resulted in many studies, the number of which grows exponentially daily, which highlight the existence of possible relationships between particular assemblages of the human microbiome (in particular, that of the human intestine) and certain pathological states. These relationships, which have been hypothesized, in large part, in descriptive / statistical meta-genomics studies, now require appropriate experimental validation. The research activity is aimed at developing a platform that provides, in addition to structural data, also data relating to the functional profile of microbial communities. This platform, which is based on the integrated use of different methodologies (cell cultures, phenotype microarray, bioinformatics methods), has allowed the definition of some functional properties of bacterial communities that live in the intestine of some insects (simple models for the study of the intestinal microbiota), such as, for example, the production of some secondary metabolites that are useful in intra- and inter-species relationships.
Attività didattica, di ricerca e di Terza missione negli ambiti caratteristici del settore scientifico-disciplinare BIO/19 Microbiologia.
Professore Ordinario: Pietro Alifano
Ricercatrice: Adelfia Talà
Tecnico di laboratorio: Maurizio Salvatore Tredici
Dottorando: Matteo Calcagnile
Dottoranda: Silvia Caterina Resta
dal 2010
- Prof. Gianni Pozzi, Dipartimento di Biologia Molecolare, Laboratory of Molecular Biology and Biotechnology (LAMMB), Università degli Studi di Siena, Siena, Italy.
- Prof. Paola Salvatore, Dipartimento di Medicina Molecolare e Biotecnologie Mediche, Università degli Studi di Napoli Federico II, Via S. Pansini 5, 80131 Napoli, Italy.
- Prof. Christopher Tang, Centre for Molecular Microbiology and Infection, Department of Infectious Diseases, Flowers Building, Armstrong Road, Imperial College London, London, SW7 2AZ, UK.
- Dr. Mario De Stefano, Dipartimento di Scienze mabientali, Seconda Università degli Studi di Napoli, Napoli, Italy.
- Prof. M. E. Maffei, Department of Plant Biology and Centre of Excellence, CEBIOVEM, University of Turin, Italy.
- Dr. Kilian Stoecker, Department für Mikrobielle Ökologie, Wiener Ökologiezentrum, Universität Wien, Althanstr. 14, A-1090 Wien, Austria.
- Prof. Kozo Ochi, Microbial Function Laboratory, National Food Research Institute 2-1-12 Kannondai, Tsukuba, Ibaraki 305-8642, Japan.
- Dr. Robin Clery. Natural Products Group. Fragrance Research Dübendorf. Givaudan Schweiz AG - Ueberlandstrasse 138 - CH-8600 Dübendorf – Switzerland.
- Prof. Dr. Stephen L. Leib, Institute for Infectious Diseases, University of Bern, Bern, Switzerland. Dr. Denis Grandgirard, Institute for Infectious Diseases, University of Bern, Bern, Switzerland.
- Prof. Dr. Uwe Koedel, Department of Neurology, Ludwig-Maximilians University of Munich, München, Germany.
- Dr. Ilias Masouris, Department of Neurology, Ludwig-Maximilians University of Munich, München, Germany.
- Dott. Giambattista Lobreglio, U.O. Patologia Clinica e Microbiologia, Azienda Sanitaria Locale Lecce, Presidio ospedaliero “Vito Fazzi”, Lecce.
- Prof. Marco Alifano, Thoracic Surgery Department, Cochin Hospital, APHP Centre, University of Paris, France; INSERM U1138 Team «Cancer, Immune Control, and Escape», Cordeliers Research Center, University of Paris, France
- Prof. Antonio Iannelli, Centre Hospitalier Universitaire de Nice – Pole Digestif, Archet 2 Hospital, University of Nice Côte d’Azur
- Dr. Patricia Forgez, INSERM UMR-S 1124 T3S, Eq 5 CELLULAR HOMEOSTASIS, CANCER and THERAPY, University of Paris, Campus Saint Germain, Paris, France
- Dr. Maximilian Lackner MBA, Circe Biotechologie GmbH, Brandstätte 1/27, 1010 Vienna, Austria
- Prof. Diana Downs, Distinguished Research Professor, Department of Microbiology, Biosciences Buiding, University of Georgia, Athens, GA 30602, USA
Corsi di laurea di I e II livello
- Corso di Laurea Magistrale in Coastal and Marine Biology and Ecology: Environmental Microbiology (6 CFU)
- Corso di Laurea Magistrale in Biotecnologie Mediche e Nanobiotecnologie: Microbial Biotechnologies (5+1 CFU)
- Corso di Laurea Biotecnologie: Microbiologia (7+1 CFU) • Corso di Laurea scienze e tecnologie per l'ambiente: microbiologia ambientale (5+1 CFU)
- Corso di Laurea I livello in Scienze Biologiche: Microbiologia (8+1 CFU).
- Corso di Laurea Magistrale in Biologia Sperimentale ed Applicata: Microbiologia applicata (6 CFU).
Master
- Master di II livello in Biomedicina Molecolare: Microbiologia clinica
Dottorato
- Seminari nel Corso di Dottorato in Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali
- 2019-2021 PON "Ricerca e Innovazione" 2014-2020. Distretto H-BIO Puglia capofila. Costituzione della biobanca del microbiota intestinale e salivare umano: dalla disbiosi alla simbiosi. Acronimo: BIOMIS.
- 2019-2022 PRIN 2017 An integrated approach to tackle the interplay among adaptation, stressful conditions and antimicrobial resistance of challenging pathogens (Settore LS6 – Linea C).
- 2022-2024 PRIN 2020 Transition from asymptomatic colonization to disease by human respiratory-tract bacteria as a target for vaccines and antimicrobial therapy: The CoDiCo (colonisation to disease concepts) project. (Settore LS6 – Fondi Ordinari) Codice 202089LLEH.
- Titolo: Metodo per indurre una mutagenesi a mezzo di radiazione coerente ultravioletta Titolare: Università degli Studi di Lecce Inventori: Pietro Alifano, Vincenzo Nassisi Numero e data deposito: RM2005A000482 del 26.09.2005
- Titolo: Fibre elettrofilate per la crescita e l’incremento di produttività di microorganismi Titolare: Università del Salento Inventori: Maria Moffa, Daniela Pasanisi, Elisa Scarpa, Anna Rita Marra, Pietro Alifano, Dario Pisignano Numero e data deposito: 102015000071031 del 10.11.2015
Dipartimento di Scienze e Tecnologie Biologiche ed Ambientali (Di.S.Te.B.A.)
Laboratorio di Microbiologia Generale
Centro Ecotekne, via prov.le Monteroni – 73100 LECCE,
Edificio A, Primo piano