Il gruppo di ricerca coordinato dalla professoressa Cristina Miceli si occupa da anni dello studio di microrganismi in relazione all’ambiente. Il target principale sono protozoi ciliati marini e di acqua dolce, cioè organismi unicellulari eucarioti, dotati di alcune complessità simili a quelle delle cellule di organismi superiori ed esposti a molte ambienti, inclusi quelli estremi. Le specie presenti nei laboratori sono coltivabili e manipolabili geneticamente, così da costituire ottimi modelli di studio e biosensori per i cambiamenti ambientali. Il gruppo di ricerca negli anni ha contribuito allo studio delle capacità di adattamento a temperature estreme come quelle antartiche, analizzando l’evoluzione molecolare di geni attraverso studi genomici e di proteine strutturali essenziali per la motilità della cellula, normalmente instabili a basse temperature. Un altro importante target sono enzimi, soprattutto amilasi e lipasi, per i quali sono state individuate le caratteristiche molecolari che permettono il funzionamento al freddo. Con queste conoscenze acquisite, si sono modificati geneticamente gli enzimi per renderli utilizzabili in un ampio spettro di temperature necessario in alcuni processi industriali. Si sta, inoltre, caratterizzando il microbiota che nell’ambiente naturale è associato ai protozoi, cioè quel complesso di altri microrganismi batterici con cui la cellula eucariota (il protozoo) interagisce, allo scopo di capire quanto le associazioni tra organismi siano essenziali in natura e influenzino l’adattamento.
Nell’ambito dello studio delle interazioni tra microrganismi, il gruppo di ricerca si è da poco rivolto al microbiota intestinale umano, cioè tutti i microrganismi (batteri e protozoi) che possono alloggiare nel nostro intestino ed influenzare in modo positivo o negativo la nostra salute. Lo studio sta procedendo su campioni fecali umani di una popolazione di un’isola africana con un’alimentazione molto particolare (quasi esclusivamente di alcuni vegetali e pesce) allo scopo di identificare batteri che influenzino positivamente o negativamente lo sviluppo di parassiti. Si stanno inoltre studiando le variazioni del microbiota intestinale in relazione alla mobilità di lungo periodo da un paese all’altro, con particolare attenzione alla mobilità da e per la Cina.
Il gruppo di ricerca è attualmente composto, oltre al coordinatore, dalla ricercatrice nel settore dell’ecologia Sandra Pucciarelli, responsabile soprattutto degli studi del microbiota associato a protozoi, attraverso i quali studi è stato depositato recentemente un brevetto ed attivata un’attività di spinoff, IRIDES, e da dottorandi e postdoc. Tra questi ultimi è essenziale la collaborazione del dott. Matteo Mozzicafreddo per le sue competenze bioinformatiche e della dott.ssa Angela Piersanti per la manipolazione genetica di protozoi. Negli anni sono state prodotte dal gruppo numerose pubblicazioni, alcune delle più recenti su riviste di alto impatto come Plos Biology, Nature Structural Biology e Nature Methods.
Le ricerche si basano su molte collaborazioni internazionali con istituzioni europee (Università di Berna e di Friburgo) e extraeuropee come diverse università cinesi e statunitensi. Il gruppo di ricerca negli ultimi 10 anni ha avuto il coordinamento di due progetti europei ad ampio network di unità collaborative (un’azione COST a coordinamento della prof.ssa Miceli ed un’azione Marie-Sklodowska-Curie-RISE a coordinamento della dott.ssa Pucciarelli) ed il coordinamento di un finanziamento della Gordon and Betty Moore Foundation, oltre ad altre partecipazioni a finanziamenti nazionali ed internazionali.