WP1 Metabolomica e tracciabilità

L'obiettivo è di estendere significativamente la ricerca in metabolomica e tracciabilità, accoppiando le potenti tecniche analitiche basate sulla spettrometria di massa (MS) con gli approcci complementari basati sulla spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR).

Il sistema NMR dedicato alla misurazione SNIF-NMR nel campo della tracciabilità opera 24 ore su 24, 7 giorni su 7, per verificare l'autenticità dei prodotti alimentari, con un livello di utilizzo del 100%. L'elevata complessità molecolare e la diversità dei campioni biologici (alimenti, biofluidi, campioni ambientali) richiede uno spettrometro con i) sensibilità e risoluzione significativamente migliori ii) autocampionatore iii) H/W e S/W aggiornati per l'applicazione dei moderni metodi di profilatura NMR nella ricerca agricola, alimentare, farmaceutica e ambientale.
Il rafforzamento della MS ha due obiettivi: i) il mantenimento della capacità, sostituendo i 2 spettrometri per analisi non mirate, di cui uno operativo 24/7 con un livello di utilizzo> 80%, l'altro obsoleto e dismesso e ii) riuscire, grazie all'installazione di questi due due nuovi sistemi, a soddisfare l'aumento della domanda di analisi mirate agli studi sulla nutrizione umana.

WP2 Nutrizione e nutrigenomica

L'unità Nutrizione e Nutrigenomica amplierà le capacità di ricerca FEM sviluppando una nuova struttura in loco per gli studi sull'alimentazione umana. FNU fornirà una struttura nutrizionale dedicata per studiare come gli alimenti - specialmente frutta, verdura e prodotti fermentati - vengono metabolizzati dal corpo umano e, a loro volta, aiutano a proteggere dalle malattie e a portare benessere.
Gli obiettivi della FNU sono:

• Disporre dell'infrastruttura analitica adeguata per effettuare studi sulla nutrizione umana e sulla dieta per comprendere la funzione del cibo nelle persone sane.
• Generare massa critica in termini di nutrizione umana, integrando le competenze già esistenti sul microbiota intestinale e sulla progettazione di alimenti funzionali.
• Fornire uno stimolo per attirare un significativo sostegno finanziario esterno per la ricerca nutrizionale sia nel settore pubblico che in quello privato a livello nazionale e internazionale.
• Disporre dell'infrastruttura scientifica necessaria per attrarre i migliori ricercatori nutrizionali a FEM, aumentando così la capacità di ricerca nel settore nutrizionale,e la competitività scientifica nell'attirare importanti finanziamenti esterni per la ricerca.

WP3 Biologia Computazionale

Il progetto mira a creare un'infrastruttura per la conservazione, l'analisi e la visualizzazione dei dati omici ottenuti all'interno del RI. L'infrastruttura deve soddisfare i seguenti requisiti:

• deve avere una struttura modulare adatta all'aggiornamento/espansione;
• deve prevedere un sistema integrato di rintracciabilità in grado di gestire l'intero ciclo di vita dei dati sperimentali, in linea con le migliori pratiche di standardizzazione stabilite a livello europeo;
• deve essere in grado di gestire un ampio spettro di compiti computazionali, sia parallelamente sia quando è richiesta una grande quantità di RAM dedicata.

Il sistema si baserà su una struttura bipolare, con il rafforzamento del cluster di calcolo parallelo "Kore" gestito in collaborazione con FBK, insieme a un sistema cloud privato per le attività di calcolo non strutturato, ottenuto rafforzando e aggiornando le infrastrutture già presenti in FEM. L'infrastruttura sarà servita dallo storage di massa per l'archiviazione di dati e storage parallelo in grado di garantire elevati carichi di lavoro di I/O. Il file system garantirà l'accessibilità trasparente ai dati da tutte le risorse informatiche.

WP4 Fenotipizzazione

Questa parte del progetto RI mira a creare una piattaforma di fenotipizzazione per l'acquisizione quantitativa e semi-automatica di dati morfologici e funzionali di mela, uva e frutti rossi.
I dati fenotipici raccolti si riferiscono ai parametri fisiologici, fitopatologici, produttivi e qualitativi delle colture e sono di interesse sia per la caratterizzazione dei nuovi genotipi ottenuti nell'attività di allevamento che per gli studi genomici funzionali. Verranno condotte misurazioni non invasive con sensori ottici operanti nell'intervallo del visibile, all'infrarosso e nel vicino infrarosso, nonché nella regione iperspettrale e mediante misure di fluorescenza.

Il progetto mira a realizzare sia sistemi di campo che di laboratorio (su diversa scala). Nel primo caso, il telerilevamento delle caratteristiche di un gran numero di piante sarà effettuato nel sito di produzione in condizioni non controllate utilizzando sensori passivi trasportabili (ad esempio Droni) per l'acquisizione di letture di fluorescenza e iperspettrale. Il sistema di laboratorio misurerà con precisione e in condizioni controllate (luce, T, umidità) le differenze tra genotipi o piante trattate dalla ricostruzione 3D del fogliame e la mappatura delle letture di fluorescenza attiva, infrarosso e il resto dello spettro non visibile.