Ha il compito di fornire informazioni sulla sequenza nucleotidica del genoma della vite che, da un lato facilitino l’assemblaggio delle sequenze genomiche disponibili e in via di produzione relative al genoma della vite, e dall’altro di produrre strumenti molecolari avanzati per lo studio della variabilità genetica della vite. Inoltre, sempre in questo livello si provvederà a posizionare su mappe genetiche e fisiche di vite geni che conferiscono resistenza a microrganismi patogeni della vite, quali la peronospora e l’oidio col fine di arrivare all’isolamento dei geni stessi.

Sequenziamento
Si prevede di produrre dati di sequenza relativi a 1.2 miliardi di paia di basi, corrispondenti ad una copertura media del genoma di circa 2.5 volte (2.5 x). Questi dati di sequenza proverranno da circa 1.9 milioni di corse di lettura su sequenziatori automatici a capillari. Questi dati saranno integrati ai dati di sequenziamento prodotti da Genoscope, corrispondenti ad una copertura media del genoma di 3 volte.

Mappatura
Sarà prodotta una mappa fisica relativa al genotipo altamente omozigote utilizzato per il sequenziamento nucleotidico. Saranno prodotti dati di mappatura relativi ad una parte delle popolazioni segreganti disponibili e sarà sviluppata la tecnologia di mappatura non basata sulla segregazione (Happy Mapping Technology). Produzione di nuovi marcatori molecolari e di nuovi strumenti di mappatura.

Ha lo scopo di sfruttare le informazioni provenienti dalla Genomica Strutturale, per sviluppare tecnologie e strumenti di analisi avanzati, al fine di caratterizzare il genoma nel suo insieme nei diversi passaggi nei quali si esplica il flusso dell’informazione genetica e il controllo genetico sui diversi processi di funzione a livello cellulare, di tessuto, di organo e di sistema. Questo livello prevede quindi di implementare piattaforme tecnologiche per lo studio dei prodotti genici primari (trascrittoma), dei prodotti proteici (proteoma), dei metaboliti (metaboloma). Poiché l’analisi genomica è caratterizzata da una grande produttività e processamento di dati (high-throughput analysis), in questa fase è necessario sviluppare una piattaforma bioinformatica che consenta l’integrazione dei diversi dati in un quadro di insieme coerente (bioinformatica).

Trascrittomica
Sarà sviluppata la piattaforma di analisi dei trascritti genici basata su DNA array, laser microdissection, e saranno prodotti due serie di DNA oligoaray, specificamente disegnati per studiare le risposte della pianta a stress biotici e lo sviluppo della bacca. Saranno prodotte enoteche di cDNA completi e saranno sequenziate le estremità 5’ e 3’ di 30 mila cloni.

Proteomica
Sarà implementato l’uso del sistema 2-DE (DIGE)/MS per lo studio delle proteine coinvolte nello sviluppo della bacca e nella risposta agli stress biotici ed abiotici. I dati prodotti potranno essere utilizzati successivamente per la creazione di protein chips. Un totale di circa 150 analisi DIGE saranno condotte su tessuti della bacca a diversi stadi di sviluppo.

Metabolomica
Saranno caratterizzati i metaboliti presenti nella bacca a diversi livelli di maturazione e in tessuti infettati da patogeni. Saranno analizzati almeno 100 campioni.

Bioinformatica
L’attività di ricerca dei gruppi di bioinformatica porterà all’assemblaggio della sequenza nucleotidica del genoma di vite, alla definizione di una prima bozza di annotazione funzionale, allo sviluppo di un Genome Browser con a corredo alcuni strumenti bioinformatici per l’analisi funzionale dei dati genomici messi a disposizione.

Ha come scopo il trasferimento tecnologico degli strumenti sviluppati al livello della Genomica Strutturale e Funzionale problematiche di interesse applicativo.
Anche se la valenza applicativa di un programma come il Programma VIGNA deve essere valutata in prospettiva in un arco di tempo lungo, alcune aree di conoscenza generate nell’ambito del programma possano avere delle applicazioni dirette ed immediate. Per questo motivo il Programma VIGNA prevede una serie di progetti applicativi pilota, esemplificativi delle problematiche che possono essere affrontate subito con i nuovi strumenti messi a disposizione dalla genomica della vite.

• riorganizzazione su base razionale delle ampie collezioni di germoplasma e sviluppo di strumenti per la valorizzazione e la tutela del prodotto tipico;
• strumenti avanzati per il controllo delle malattie attraverso approcci a basso impatto ambientale;
• definizione di indici genetici, biochimici e molecolari per monitorare la progressione della maturazione della bacca;
• sviluppo di approcci biologici per il controllo della fioritura e del carico di gemme a fiore.