Corso di dottorato in Scienze Biomolecolari PhD in ... · Misurare le implicazioni metaboliche della composizione nutrizionale alimentare, della dieta e del digiuno ... Il candidato

Centre for Integrative Biology - CIBio Doctoral course in Biomolecular Sciences

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Corso di dottorato in Scienze Biomolecolari PhD in Biomolecular Sciences

Ciclo 34 / Cycle 34 A.Y. 2018-2019

Borse a tematica vincolata / Reserved scholarships BORSE AGGIUNTIVE / ADDITIONAL PLACES WITH SCHOLARSHIP

A Deep learning for massive Data in precision medicine

B Studi Strutturali e Funzionali di complessi proteici che regolano l’autofagia nella cellula e sono potenziali bersagli per lo sviluppo di nuovi farmaci - Structural and functional studies of autophagy regulatory proteins: potential targets for drug discovery.

C Misurare le implicazioni metaboliche della composizione nutrizionale alimentare, della dieta e del digiuno nell'obesità - Measuring the metabolic implications of food nutritional composition, diet and fasting in obesity.

D Microbiota intestinale e metabolismo energetico: misurazione delle interazioni tra dieta e microbiota sulla salute dell'ospite - Intestinal microbiota and energy metabolism: measuring the impact of diet: microbe interactions on host health.

E Lipidomica basata su NMR dei biofluidi (siero e urine) in volontari che si sottopongono a diete appositamente disegnate - MS and NMR-based lipidomics of biofluids (serum and urine) in volunteers undergoing suitable diets

F Caratterizzare la sottopopolazione obesa nella regione e sviluppare modelli per prevedere la suscettibilità all'obesità - Characterize the obese subpopulation in the region and develop models to predict susceptibility to obesity

G Misurazione della qualità nutrizionale degli alimenti EUREGIO basati su piante locali - Measuring the nutritional quality of local plant based EUREGIO foods

H Nuovi metodi computazionali per l'identificazione di biomarcatori basati sull' integrazione di dati omici su multipli livelli - Novel computational methods for disease biomarker discovery based on data integration across multiple omics layers

I Nuovi approcci di apprendimento automatico per lo studio del microbioma - New machine learning tools for microbiome research

J La riscoperta di p53: funzioni non canoniche in risposta ad errori della divisione cellulare - Re-invented p53: non-canonical functions in response to cell division errors

K e L La chimica prebiotica dei metallopeptidi

M Artificial cell dinamics

N Bioreactor development

O Analisi dell’organizzazione 3D della cromatina nel tumore al seno mediante microscopia in super-risoluzione - Profiling 3D Chromatin topology with high-throughput super-resolution microscopy in breast cancer

P Cancro e invecchiamento: studio della Sindrome Mielodisplastica, Leucemia mieloide acuta e invecchiamento dell’ematopoiesi in African killifish - Cancer and Ageing: studying Myelodysplastic Syndrome, Acute Myeloid Leukaemia and haematopoiesis in African killifish

Q Vulnerabilità di geni coinvolti nel riparo del DNA in tumori prostatici - DNA repair genes vulnerability in prostate cancer

R Caratterizzazione quantitativa del materiale circolante tumore specifico nel plasma di pazienti oncologici - Quantitative assessment of tumor specific circulating material in the plasma of cancer patients


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S Development of Genome editing tools for gene therapy approaches

T Genome editing for liver metabolic diseases

U Determinanti sinergiche di suscettibilità ai tumori - Synergic determinants of cancer susceptibility

V Intercellular miscommunication in the brain and periphery: role of extracellular vesicle cargos in Amyotrophic Lateral

W Metagenomica comparativa a livello di ceppo - Strain-level comparative metagenomics


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Scholarship A

Deep learning for massive Data in precision medicine

Deep learning for massive Data in precision medicine

Financier: Bruno Kessler Foundation, Predictive Models for Biomedicine and Environment research unit https://mpba.fbk.eu/

Principal Investigator: Cesare Furlanello ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The candidate will explore deep learning solutions for the integrative analysis of massive and heterogeneous omics data of clinical relevance and in combination with high throughput bioimaging, such as digital pathology or radiogenomic. The research activity will take place at the Predictive Models for Biomedicine & Environment Lab (FBK/MPBA http://mpba.fbk.eu/), and will include strong interdisciplinary aspects and collaborations with clinical research centers.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi L'attività di ricerca riguarderà l'applicazione di nuovi metodi predittivi basati su tecniche di deep learning alla analisi integrativa di dataset omici complessi e di grandi dimensioni, combinando soluzioni bioinformatiche e di machine learning, con particolare attenzione alla integrazione con bioimmagini (es istologia di tessuti, radiomica). L'attività sarà svolta presso il laboratorio Modelli Predittivi per la Biomedicina e l'Ambiente (FBK/MPBA, http://mpba.fbk.eu), e sarà fortemente interdisciplinare, anche in collaborazione con centri di ricerca clinica.

Ideal candidate (skills and competencies): MSc level or equivalent in Molecular/Quantitative Biology, Mathematics, Physics, Bioengineering, Computer Science, Medicine, Pharmacology Requested skills include demonstrable applicative knowledge of deep learning, machine learning and data mining frameworks, working knowledge of Python, R, and *NIX operating systems, together with strong motivation in developing biomedical aspects and clinical applications.

Candidato ideale: Laurea Magistrale o equivalente in Biologia Molecolare, Matematica, Fisica, Bioingegneria, Computer Science, Medicina, Farmacologia. Sono richieste competenze provate nell'uso di strumenti computazionali (Python e R, sistemi operativi *NIX), competenze di deep learning, di ambienti per machine learning e data mining, assieme ad un forte interesse a svilupparne gli aspetti biomedici e le possibili applicazioni cliniche.

Scholarship B

Structural and functional studies of autophagy regulatory proteins: potential targets for drug discovery.

Studi Strutturali e Funzionali di complessi proteici che regolano l’autofagia nella cellula e sono potenziali bersagli per lo sviluppo di nuovi farmaci

Funded by: Elettra Sincrotrone Trieste S.C.p.A

Principal Investigator: Paola Storici ([email protected]); https://www.elettra.eu/labs/structural-biology

Synthetic description of the activity and expected research outcome At the Elettra’s Structural Biology Lab we use molecular and structural biology tools to study the molecular determinants of key signaling pathways that are deregulated in fundamental diseases as cancer and


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neurodegeneration. Our approach is protein-centric, exploring new potential targets for drug discovery. We are mostly focused on studying two important protein families: the kinases, that are one of best validated protein class for drug targeted therapies, and the deubiquitinases that act in the cell homeostasis of ubiquitin-signaling and represent a new druggable family that has been neglected for long. This PhD project will be focused on studying the molecular mechanisms of autophagy that is an evolutionarily conserved process for lysosomal degradation in the cell, which serves as a quality control mechanism acting also as a recycling system under stress conditions. The selected candidate will investigate with a structural biology approach the UNC-51-like kinase 1 (ULK1) complex that triggers the activation of the autophagy cascade. The student will be involved in the structural analyses of the different constituents of the complex, starting from the dissection of the diverse structural domains of ULK1, a serine-threonine kinase that acts as a switch for the autophagic response. Use of single crystal X-ray diffraction, SAXS and other integrated structural and biophysical techniques will be considered to obtain the desired results The project will be carried out at the Structural Biology Laboratory of Elettra Sincrotrone Trieste.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Nel laboratorio di Biologia Strutturale di Elettra utilizziamo tecniche di biologia molecolare e strutturale per studiare gli elementi chiave della trasmissione del segnale che risultano pesantemente deregolati nel cancro e nelle malattie neurodegenerative. Il nostro approccio “protein-centrico” è volto a caratterizzare potenziali nuovi target per lo sviluppo di farmaci. L’interesse principale è dedicato allo studio di due famiglie di proteine: le chinasi che costituiscono una delle classi più convalidate nella terapia farmaco-mirata, e le deubiquitinasi che regolano l’omeostasi dei segnali dell’ubiquitinazione e rappresentano una nuova classe di proteine target che era stata lungamente negletta. Il progetto di dottorato sarà dedicato allo studio dei meccanismi molecolari dell’autofagia, un processo di degradazione lisosomiale, evolutivamente conservato, che serve da meccanismo di “controllo qualità” nella cellula ed ha un ruolo chiave nel processo di riciclo energetico/nutrizionale in condizioni di stress. Il candidato prescelto investigherà con un approccio di biologia strutturale il complesso della chinasi UNC-51-simile 1 (ULK1) che attiva la via del segnale a cascata del processo autofagico. Lo studente sarà convolto nelle analisi strutturali di diversi costituenti del complesso, partendo dalla dissezione dei diversi domini strutturali di ULK1: una serin-treonin chinasi che è l’interruttore della risposta autofagica. Per ottenere i risultati attesi saranno utilizzate tecniche integrate di biologia strutturale e di biofisica tra cui la diffrazione a raggi-x e SAXS. Il progetto sarà svolto nel laboratorio di Biologia Strutturale di Elettra Sincrotrone a Trieste.

Ideal candidate (skills and competencies): The ideal candidate should have a strong interest in exploring novel techniques to investigate the structural determinants of large protein complexes with a drug discovery approach. The candidate should have excellent skills in molecular biology methods (essentials are cell cultures and protein expression and purification) and a good knowledge of structural biology tools, with preferential experience in protein crystallization. Previous experience of laboratory research is required. NOTICE: to carry out this project a research period abroad of 6 months maximum is allowed.

Candidato ideale: Il candidato ideale dovrà dimostrare una forte predisposizione a sperimentare nuove tecniche per investigare i determinanti strutturali di grossi complessi proteici con un approccio di sviluppo del farmaco. Il candidato dovrà avere ottime competenze di biologa molecolare (coltura cellulare ed espressione e purificazione di proteine sono essenziali) e una buona conoscenza degli strumenti di biologia strutturale, preferibilmente con esperienze in cristallizzazione di proteine. Precedenti esperienze di attività in un laboratorio di ricerca sono richieste. N.B. Questo progetto prevede un periodo di ricerca all’estero di massimo 6 mesi


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Scholarship C

Measuring the metabolic implications of food nutritional composition, diet and fasting in obesity.

Misurare le implicazioni metaboliche della composizione nutrizionale alimentare, della dieta e del digiuno nell'obesità

Funded by: Finanziata dalla Fondazione Edmund Mach, Progetto EUREGIO – EFH

Principal Investigator: Urska Vrhovsek ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The human metabolome, the profile of molecules or chemicals present in human biofluids (blood, urine, faecal water) is a combination of molecules encoded and produced by the human genome, molecules produced via the co-metabolic processes of the human genome and our resident microbiota, and molecules ingested with our food and transformed by host-microbiota co-metabolism. The metabolome is modified by diet and the flux in composition and relative concentrations of these molecules plays a critical role regulating human physiological processes, including those involved in metabolic disease risk and healthy ageing. Using a unique combination of high resolution LC-MS (FEM/UNITN) and NMR (UNITN) based metabolomics, we will characterise the changes induced by the diet on metabolite profiles present in blood, urine and faecal water collected from obese subjects participating in the FASTMOB dietary intervention. Using both targeted (bile acids, short chain fatty acids, amino acids) and untargeted approaches, this studentship will provide both a qualitative and quantitative picture of how the FASTMB diet changes metabolite profiles in obese subjects. Moreover, partners at EURAC will be responsible for genotyping the FASTMOB cohort, allowing us to measure the relative influence of genotype and environmental (diet and microbiota) factors in determining the composition and concentrations of key molecules regulating immune and metabolic processes. This recognised the important interplay between genes and environment in determining obesity risk and metabolic/immune health, and will provide new insight into how diet can be used to modulate disease risk relative to underlying genetic predisposition. The metabolomic analysis will provide important information on the impact of the diet on the composition of human biofluids. The successful candidate will receive a high level training in the field of the most modern metabolomic technologies (in particular high resolution and high accuracy mass spectrometry coupled to advanced chromatographic techniques) and will be involved also in the data mining, search and validation of biomarkers, and chemical interpretation of the results.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Il metaboloma dei biofluidi umani viene influenzato dalla dieta, che a sua volta genera un cambiamento a livello della composizione e delle concentrazioni relative a queste molecole che svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione dei processi fisiologici umani, compresi quelli coinvolti nel rischio di malattie metaboliche e nei processi connessi all’invecchiamento. Utilizzando un'unica combinazione metabolomica basata su LC-MS ad alta risoluzione (FEM / UNITN) e NMR (UNITN), caratterizzeremo i cambiamenti indotti dalla dieta sui profili metabolici presenti nel sangue, nelle urine e nell'acqua fecale di soggetti obesi che partecipano all' intervento dietetico FASTMOB. Utilizzando sia tecniche mirate che tecniche non mirate, questa borsa di studio fornirà un quadro qualitativo e quantitativo di come la dieta FASTMB cambia i profili metabolici nei soggetti obesi. L'analisi del metaboloma dovrà fornire informazioni importanti sull'impatto della dieta sulla composizione dei biofluidi umani. Il candidato prescelto riceverà una formazione di alto livello nel campo delle più moderne tecnologie metabolomiche (in particolare spettrometria di massa ad alta accuratezza e risoluzione accoppiata a tecniche cromatografiche), e acquisirà esperienza anche nel data mining, ricerca e validazione dei biomarcatori, e nelle interpretazione chimica dei risultati.

Ideal candidate (skills and competencies): Master Degree in Chemistry, Industrial Chemistry, Chemistry and Pharmaceutical Technologies and all master's degrees included in the LM54 class (Chemical Sciences), basic knowledge in the field of MS and NMR techniques and in fundamentals of chemometrics.


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Candidato ideale: Laurea Magistrale in Chimica, Chimica Indutriale o Chimica e Tecnologie Farmaceutiche (CTF) e comunque tutte quelle lauree magistrali comprese nella classe LM54 - (CLASSE DELLE LAUREE MAGISTRALI IN SCIENZE CHIMICHE), richieste conoscenze di base nel campo delle tecniche MS ed NMR e dei fondamenti della chemiometria.

Scholarship D

Intestinal microbiota and energy metabolism: measuring the impact of diet: microbe interactions on host health.

Microbiota intestinale e metabolismo energetico: misurazione delle interazioni tra dieta e microbiota sulla salute dell'ospite


Principal Investigator: Francesca Fava ([email protected]) e Kieran Tuohy ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The metabolome of human biofluids is modified by diet and the flux in composition and relative concentrations of these molecules plays a critical role regulating human physiological processes, including those involved in metabolic disease risk and healthy ageing. Using a unique combination of high resolution LC-MS (FEM/UNITN) and NMR (UNITN) based metabolomics, we will characterise the changes induced by the diet on metabolite profiles present in blood, urine and faecal water collected from obese subjects participating in the FASTMOB dietary intervention. Using both targeted and untargeted approaches, this studentship will provide both a qualitative and quantitative picture of how the FASTMB diet changes metabolite profiles in obese subjects. This project is expected to provide new insight into how diet can be used to treat obesity through modulating the gut microbiota. The successful candidate will receive expert training in intestinal microbiology, human nutrition, metagenomics and bioinformatics.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Si prevede che questo progetto fornisca nuove informazioni su come la dieta possa essere utilizzata per trattare l'obesità attraverso la modulazione del microbiota intestinale. Il candidato prescelto riceverà una formazione specialistica in microbiologia intestinale, nutrizione umana, metagenomica e bioinformatica

Ideal candidate (skills and competencies): Degree in biological sciences or biotechnology. Knowledge of the importance of diet and nutrition in regulating the gut microbiota and host:microbe interactions.

Candidato ideale: Laurea Magistrale in scienze biologiche o biotecnologia, o simile. Comprensione dell'importanza dell'alimentazione e della nutrizione nel regolare il microbiota intestinale e le interazioni tra ospite e microbiota.

Scholarship E

MS and NMR-based lipidomics of biofluids (serum and urine) in volunteers undergoing suitable diets.

Lipidomica basata su NMR e MS dei biofluidi (siero e urine) in volontari che si sottopongono a diete appositamente disegnate


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Principal Investigator: Graziano Guella ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome Lipids (in all the enormous chemical diversity produced by living organisms) are a very important class of metabolites because in addition to playing a structural role in cell membranes many of them act as signaling molecules and /or are able to interact and regulate functions of very important enzymes. In this project, metabolomics investigations using MS techniques will be joined by lipidomics using NMR techniques, not only to arrive at an accurate determination of the lipid profile in the biofluids of the volunteers but also to discover possible markers of incipient states of obesity or similar diseases. The lipidimomic approach should provide important information on the effects of lipid biomarkers in the diet. The successful candidate will receive a high level training in the field of the most modern analytical technologies (in particular high resolution NMR and mass spectrometry coupled to advanced chromatographic techniques) able to face at the state of the art this challenge.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi I lipidi (nell'enorme diversità chimica in cui sono prodotti dagli organismi viventi) sono una classe molto importante di metaboliti perchè oltre a svolgere un ruolo strutturale molti di essi agiscono come molecole segnale e/o sono in grado di interagire e regolare funzioni enzimatiche essenziali. in questo progetto gli studi di metabolomica mediante tecniche MS saranno affiancati da quelli lipidomici mediante tecniche NMR, non solo cercando di arrivare ad una accurata determinazione del profilo lipidico nei biofluidi dei volontari ma anche a scoprire eventuali marcatori di stati incipienti di obesità o malattie ad essa associate. L'analisi del lipidoma dovrà fornire informazioni importanti sugli effetti a livello dei marcatori lipidici della dieta. Il candidato prescelto riceverà una formazione di alto livello nel campo delle più moderne tecnologie analitiche (in particolare NMR ad alta risoluzione e spettrometria di massa accoppiata a tecniche cromatografiche) in grado di affrontare al meglio questa sfida.

Ideal candidate (skills and competencies): Master Degree in Chemistry, Industrial Chemistry, Chemistry and Pharmaceutical Technologies and all master's degrees included in the LM54 class (Chemical Sciences), basic knowledge in the field of NMR and MS techniques and in fundamentals of chemometrics.

Candidato ideale: Laurea Magistrale in Chimica, Chimica Indutriale o Chimica e Tecnologie Farmaceutiche (CTF) e comunque tutte quelle lauree magistrali comprese nella classe LM54 - (CLASSE DELLE LAUREE MAGISTRALI IN SCIENZE CHIMICHE), richieste conoscenze di base nel campo delle tecniche NMR ed MS e dei fondamenti della chemiometria.

Scholarship F

Characterize the obese subpopulation in the region and develop models to predict susceptibility to obesity

Caratterizzare la sottopopolazione obesa nella regione e sviluppare modelli per prevedere la suscettibilità all'obesità


Principal Investigator: Francisco Domingues (http://www.eurac.edu/it/research/health/biomed/staff/Pages/staffdetails.aspx?persId=18903)

Synthetic description of the activity and expected research outcome Obesity is a major risk factor for multiple common chronic diseases. The prevalence in European countries has remained high over the years and is nowadays a major public-health concern. In this project the


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obese subpopulation will be characterized based on the data collected within the CHRIS population study, with a strong focus on the implementation of methods to more accurately assess individual genetic risk. The methods implemented will also be applied in the genomic stratification of the participants in a partner intervention study on obesity." The project will provide for methods to better assess individual predisposition to obesity. The resulting insights and tools should be valuable in the design and execution of future health interventions for the local population. The successful candidate will acquire knowledge and experience in genomic data analysis, bioinformatics and genetic epidemiology.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi L'obesità è un importante fattore di rischio per molteplici malattie croniche comuni. La prevalenza nei paesi europei è rimasta elevata negli anni ed è tuttora una delle principali preoccupazioni in materia di sanità pubblica. In questo progetto la sottopopolazione obesa sarà caratterizzata sulla base dei dati raccolti dallo studio di popolazione CHRIS, con particolare attenzione all'implementazione di metodi per valutare in modo più appropriato il rischio genetico individuale. Le metodologie implementate saranno applicate anche nella stratificazione genomica dei partecipanti in uno studio di intervento sull'obesità. Il progetto fornirà metodi per valutare meglio la predisposizione individuale all'obesità. Le conoscenze e gli strumenti che ne deriveranno saranno preziosi per la progettazione e l'esecuzione di futuri interventi sanitari a favore della popolazione locale. Il candidato prescelto acquisirà conoscenze ed esperienze nell'analisi di dati genomici, nella bioinformatica e nell'epidemiologia genetica.

Ideal candidate (skills and competencies): Master degree or equivalent in statistics, epidemiology, genetic epidemiology, bioinformatics, machine learning or related field

Candidato ideale: Laurea Magistrale o titolo equivalente in statistica, epidemiologia, epidemiologia genetica, bioinformatica, machine learning o simile

Scholarship G

Measuring the nutritional quality of local plant based EUREGIO foods

Misurazione della qualità nutrizionale degli alimenti EUREGIO basati su piante locali


Principal Investigator: Michael Oberhuber ([email protected]) e Peter Robatscher ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome Foods rich in fiber, polyphenols, antioxidants, beneficial fats, vitamins appear to be associated with healthy ageing and protective against chronic diseases linked to obesity. A key aspect of the project will be the determination of nutritional quality of local foods involved in the clinical study through LC-MS, IC-MS and enzymatic methods. The goal is to obtain a characterization and catalogue of local foods, allowing us to identify autochthonous foods with healthy potential. This project is expected to provide important nutritional information of local foods aimed at their exploitation in the market and at their use against the obesity. The successful candidate will receive expert training and support in liquid chromatography, ionic chromatography, mass spectrometry, bioinformatics and statistics.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Cibi ricchi in contenuto di fibre, polifenoli, antiossidanti, grassi favorevoli, vitamine sembrano essere associati ad un sano invecchiamento ed avere un ruolo protettivo contro le malattie croniche legate allóbesità. Láspetto fondamentale del progetto è volto alla determinazione della qualità nutrizionale


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dei prodotti locali coinvolti nello studio clinico mediante tecniche LC-MS, IC-MS, e metodologie enzimatiche. Lo scopo è quello di ottenere una caratterizzazione ed una catalogazione di tali prodotti locali, permettendoci di identificare cibi autoctoni con un potenziale effetto benefico sulla salute. Si prevede che questo progetto fornisca importanti informazioni nutrizionali dei prodotti locali volti alla loro valorizzazione nel mercato ed al loro utilizzo contro lóbesità. Il candidato prescelto riceverà una adeguata formazione e supporto sulla cromatografia liquida, cromatografia ionica, spettrometria di massa, bioinformatica e statistica.

Ideal candidate (skills and competencies): Master degree in chemistry, applied chemistry, chemistry and pharmaceutical technologies, biotechnology or nutrition biology. Knowledge of analytical separation technologies and mass spectrometry coupled to liquid

Candidato ideale: Laurea magistrale in chimica, chimica applicata, chimica e tecnologie farmaceutiche (CTF), biotecnologia o biologia della nutrizione. Richieste conoscenze delle tecniche di separazione analitiche e di spettrometria di massa accoppiata a cromatografia liquida

Scholarship H

Novel computational methods for disease biomarker discovery based on data integration across multiple omics layers

Nuovi metodi computazionali per l'identificazione di biomarcatori basati sull'integrazione di dati omici su multipli livelli

Funded by: The Microsoft Research - University of Trento Centre for Computational and Systems Biology (COSBI, www.cosbi.eu)

Principal Investigator: Enrico Domenici ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome Thanks to the exponential development in high-throughput technologies, multiple layers of biological data are becoming available for the characterization of disease mechanisms on a large scale. An effective integration of omic data is needed to gain maximal extraction of biological information, to identify biomarkers relying on molecular changes at system scale and potentially pointing to biological cascades underlying disease development. Within this project, the candidate will focus on the development and implementation of novel computational methods based on meta-dimensional and multi-stage approaches for the integration of -omic data encompassing genetics, RNA and protein expression on a genome scale. Such methods, potentially combining multivariate with hierarchical analytical pipelines in a hybrid way, will be applied to the identification of disease biomarkers for immune-inflammatory and neurodegenerative disorders.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Grazie allo sviluppo esponenziale delle tecnologie ad alto throughput, sono mutlipli i livelli di dati biologici resi disponibili per una caratterizzazione su larga scala dei meccanismi molecolari alla base delle malattie. Una integrazione efficace dei dati omici diventa quindi necessaria per estrarre la massima quantità possibile di informazioni biologiche e per identificare biomarcatori basati su variazioni molecolari su scala sistemica che possano suggerire cascate biologiche alla base dello sviluppo di malattie. All'interno di questo progetto, il candidato si concentrerà sullo sviluppo e sull'implementazione di nuovi metodi computazionali basati su approcci meta-dimensionali e a multistadio per l'integrazione di dati omici tra cui dati genetici e di espressione di RNA e proteine su scala genomica. Tali metodi ibridi, che combinano analisi multivariate con modelli gerarchici, saranno applicati all'identificazione di biomarcatori per malattie immuno-infiammatorie e neurodegenerative.


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Ideal candidate (skills and competencies): The ideal candidate will be a highly motivated student, possessing an MSc in Bioinformatics, Computer Science, Computational Biology or equivalent degrees, ideally with previous experience in large-scale data analysis and solid programming skills, who will be willing to explore a rapidly advancing and interdisciplinary field of research. The candidate is expected to work both independently and in multidisciplinary teams in close collaboration with COSBI scientists and external institutions.

Candidato ideale: Il candidato ideale sarà uno studente altamente motivato, in possesso di una laurea magistrale in Bioinformatica, Informatica, Biologia computazionale o titoli equivalenti, idealmente con precedente esperienza in analisi di dati su larga scala e solide competenze di programmazione, che sarà disposto a esplorare un campo di ricerca interdisciplinare in rapido avanzamento. Si prevede che il candidato lavori sia in modo indipendente che in team multidisciplinari in stretta collaborazione con ricercatori di COSBI e istituti esterni.

Scholarship I

New machine learning tools for microbiome research

Nuovi approcci di apprendimento automatico per lo studio del microbioma

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Computational Metagenomics (https://www.cibio.unitn.it/147/laboratory-of-computational-metagenomics)

Principal Investigator: Nicola Segata ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The study of human microbial communities using metagenomics is enabling the investigation of their potential role in some complex human diseases. Machine learning is a powerful statistical and computational tool to identify such association and potentially use them as a diagnostic tool. However, several challenges in machine learning applied to metagenomics data still exists and should be overcome for the next generation of microbiome studies. This project aims at developing new machine learning tools to fully exploit the predictive power of the human microbiome associated to diseases. Specific challenges include the need to account for experimental bach effects, the variability of the microbiome associated with different populations, the compositional nature of metagenomic data, and the lack of consistently collected metadata associated with the samples.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Lo studio delle comunità microbiche umane tramite la metagenomica sta permettendo di studiare il loro potenziale ruolo in malattie complesse. L’apprendimento automatico è uno strumento molto potente per identificare tali associazioni e potenzialmente sfruttarle come strumento diagnostico. Tuttavia, esistono ancora diverse problematiche nell’applicazione dell’apprendimento automatico in metagenomica che dovranno essere risolte per la prossima generazione di studi metagenomici. Questo progetto si propone di sviluppare nuovi strumenti di machine learning per sfruttare appieno le potenzialità predittive del microbioma umano rispetto a varie malattie. Problematiche specifiche includono la necessità di considerare i batch effects, la variabilità del microbioma associato a popolazioni diverse, la natura composizionale dei dati metagenomici, e la scarsità di metadati consistenti associati con i campioni.

Ideal candidate (skills and competencies): The ideal candidate should have: - A strong computational background with experience in programming languages such as Python, R, or

C/C++ - Experience in the analysis of metagenomic data


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- Asolid background in machine learning

Candidato ideale: Il candidato ideale dovrebbe avere: - Un background computazionale molto forte con esperienza di programmazione in linguaggi come

Python, R, o C/C++ - Esperienza nell’analisi di dati metagenomici - Un solido background in machine learning

Scholarships J

Re-invented p53: non-canonical functions in response to cell division errors

La riscoperta di p53: funzioni non canoniche in risposta ad errori della divisione cellulare

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Armenise-Harvard Laboratory of Cell Division (https://www.cibio.unitn.it/663/armenise-harvard-laboratory-of-cell-division)

Principal Investigator: Luca Fava ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The protein p53, one of the best-known tumour suppressors, has been studied most intensively as a transcription factor responding to acute damage of the DNA. Though cell division errors (in particular cytokinesis failure) have been known to activate p53 since the 1970s, surprisingly little is understood about how p53 influences cell fate in response to cell division errors such as cytokinesis failure or the mis-segregation of individual chromosomes. In the context of the research financed by the Armenise-Harvard foundation, the PhD candidate will combine classic biochemistry techniques and next-generation RNA sequencing in order to systematically dissect p53 activation in response to cell division errors. This will reveal a hitherto underappreciated role of p53 in tumour suppression.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi La proteina p53, uno dei soppressori di tumori meglio compresi, é stata studiata principalmente come fattore di trascrizione che viene attivato acutamente in risposta al danno del DNA. Nonostante sia noto fin dagli anni 70 del secolo scorso che errori della divisione cellulare (ed in particolare il fallimento della citochinesi) attivino p53, si conosce ancora sorprendentemente poco su come p53 impatti sulle sorti della cellula in risposta ad errori come il fallimento della citochinesi o la segregazione erronea di singoli cromosomi. Nel contesto della ricerca finanziata dalla fondazione Armenise-Harvard, il/la dottorando/a combinerá tecniche classiche di biochimica delle proteine a tecniche di sequenziamento dell´RNA di nuova generazione al fine di dissezionare sistematicamente le peculiarità delláttivazione di p53 in risposta a tali stimoli. Questo consentirá di rivelare un ruolo di p53 come soppressore di tumori che viene ancora scarsamente apprezzato.

Ideal candidate (skills and competencies): The ideal PhD candidate should have pre-existing experience in one or more of the following methods: mammalian cell culture, lentiviral-mediated transgenesis, molecular cloning, RNA isolation and RT-qPCR/RNA-Seq, immunoblotting, immunoprecipitation, and cellular fractionation.

Candidato ideale: Il/la dottorando/a ideale avrà esperienza preesistente in una o più delle seguenti tecniche: colture cellulari di mammifero, transgenesi basata su vettori lentivirali, clonaggio genico, isolamento dell´RNA e RT-qPCR/Sequenziamento dell´RNA di nuova generazione, immunoblotting, immunoprecipitazione e frazionamento cellulare.


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Scholarship K e L

La chimica prebiotica dei metallopeptidi

La chimica prebiotica dei metallopeptidi

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Armenise-Harvard laboratory of synthetic and reconstructive biology (https://www.cibio.unitn.it/145/the-armenise-harvard-laboratory-of-synthetic-and-reconstructive-biology)

Principal Investigator: Sheref S. Mansy ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The research projects will explore the role of short, prebiotically plausible metallopeptides in mediating protometabolic processes. Most of the work will be with iron-sulfur peptides, although the coordination of other metal ions will be explored. Emphasis will be placed on the development of self-assembled (metallo)peptides capable of mediating catalysis in a manner reminiscent of modern day enzymes.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi I progetti di ricerca saranno centrati sullo studio del ruolo di possibili metallopeptidi corti nei processi proto-metabolici. Verranno investigati per lo piu' peptidi ferro-zolfo, insieme ad altri metalli di coordinazione. Uno degli aspetti fondamentali dei progetti di ricerca sarà lo sviluppo di metallo peptidi che si assemblano da soli, capaci di mediare attività catalitiche in maniera simile agli enzimi moderni.

Ideal candidate (skills and competencies): The positions are open to students with a degree in chemistry, biotechnology, or a related field. Experience with peptide chemistry, bioinorganic chemistry, and the origins of life is preferable.

Candidato ideale: Le posizioni vengono aperte a studenti con una laurea magistrale in chimica, biotecnologia o discipline affini. E' preferita esperienza con la chimica dei peptidi, e/o chimica bioinorganica, e/o l'origine della vita.

Scholarship M

Artificial cell dinamics

Artificial cell dinamics

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory for Artificial Biology (https://www.cibio.unitn.it/118/laboratory-for-artificial-biology)

Principal Investigator: Martin M. Hanczyc ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome We are offering a PhD position in the Laboratory for Artificial Biology that explores the interface between living and artificial systems. This position will involve the characterization of artificial cell dynamics in the form of liquid droplets in the laboratory. The position will also involve interfacing the artificial cell dynamics with living biological cell communities including mammalian cell culture and hydrogels.

Ideal candidate (skills and competencies): We are looking for highly qualified candidates with an education in biology, biochemistry, physics, or similar. Lab research experience is preferred


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Scholarship N

Bioreactor development

Bioreactor development

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory for Artificial Biology (https://www.cibio.unitn.it/118/laboratory-for-artificial-biology)

Principal Investigator: Martin M. Hanczyc ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome We are offering a PhD position to design, test and analyze a bioreactor process that includes microalgae and bacteria for the production of clean water and electricity. Analysis of the process will be performed by coulombic efficiency, polarization experiments, data logging and processing with statistical analysis

Ideal candidate (skills and competencies): We are looking for highly qualified candidates with an education in biology, biochemistry, physics, or similar. Lab research experience and well as data processing experience are preferred.

Scholarship O

Profiling 3D Chromatin topology with high-throughput super-resolution microscopy in breast cancer

Analisi dell’ organizzazione 3D della cromatina nel tumore al seno mediante microscopia in super-risoluzione.

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Chromatin Biology & Epigenetics (http://www.cibio.unitn.it/675/laboratory-of-chromatin-biology-epigenetics)

Principal Investigator: Alessio Zippo ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome Within the framework of the H2020-RIA “PROCHIP” consortium, the project for the PhD activity is centered on determining the contribution of chromatin organization in cancer cell heterogeneity and tumor progression. Epigenomic reprogramming plays a central role in cancer progression and metastasis formation, supporting tumour heterogeneity, which represents a challenge for precise diagnosis and targeted therapy. Defining the 3D-organization of cancer-associated chromatin domains at single cell level represent a new frontier to decipher tumor heterogeneity during tumor progression and metastasis formation. The herein program aims to solve by super-resolution chromatin structure to gain insights on epigenetic plasticity and its impact to predict the best therapeutic options during tumor progression. The PhD student will gain skills in cancer cell biology and epigenetics by using cutting edge technologies in chromatin biology and super-resolution imaging. By using a pre-clinical model of basal-like breast cancer, the PhD student will develop new approaches to define and solve chromatin domains to investigate their function in promoting cancer cell plasticity. His/her project will benefit from working within an interdisciplinary framework of five European research groups, favoring cross-contamination of ideas and research discussions.


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Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Nell'ambito del consorzio "PROCHIP" H2020-RIA, il progetto per l'attività di dottorato è incentrato sulla determinazione del contributo dell'organizzazione della cromatina nell'eterogeneità delle cellule tumorali e nella progressione del tumore. La riprogrammazione epigenomica gioca un ruolo centrale nella progressione del cancro e nella formazione di metastasi, supportando l'eterogeneità del tumore, che rappresenta una sfida per medicina di precisione e terapia mirata. Definire l'organizzazione 3D dei domini cromatinici associati al cancro a livello di singola cellula rappresenta una nuova frontiera per decifrare l'eterogeneità del tumore durante la progressione tumorale e la formazione di metastasi. Il presente programma mira a risolvere la struttura della cromatina mediante super-risoluzione per ottenere informazioni sulla plasticità epigenetica e il suo impatto per prevedere le migliori opzioni terapeutiche durante la progressione del tumore. Lo studente di dottorato acquisirà competenze nella biologia delle cellule tumorali e nell'epigenetica utilizzando tecnologie all'avanguardia nella biologia della cromatina e l'imaging in super-risoluzione. Utilizzando un modello pre-clinico di carcinoma mammario basale, lo studente di dottorato svilupperà nuovi approcci per definire e risolvere i domini della cromatina per indagare sulla loro funzione nel promuovere la plasticità delle cellule tumorali. Il suo progetto trarrà vantaggio dal lavorare all'interno di una rete di cinque gruppi di ricerca europei, favorendo così la contaminazione di idee e le discussioni scientifiche.

Ideal candidate (skills and competencies): We are seeking highly motivated and enthusiastic candidates, willing to challenge an innovative project by adopting a pro-active attitude and an analytical approach. The candidate is requested to have experience on the methods of cell biology and molecular biology. Availability to learn methodologies based on using animal models is also requested. Given the international framework, the candidate should also have good communication skills in English, and a team-oriented working attitude.

Candidato ideale: Stiamo cercando candidati motivati ed entusiasti, disposti ad affrontare un progetto innovativo adottando un atteggiamento proattivo ed un approccio analitico. Al candidato è richiesto di avere esperienza sui metodi della biologia cellulare e della biologia molecolare. È anche richiesta la disponibilità ad apprendere metodologie basate sull'utilizzo di modelli animali. Dato il quadro internazionale, il candidato dovrebbe avere anche buone capacità comunicative in inglese e un atteggiamento lavorativo orientato al lavoro di gruppo.

Scholarship P

Cancer and Ageing: studying Myelodysplastic Syndrome, Acute Myeloid Leukaemia and haematopoiesis in African killifish

Cancro e invecchiamento: studio sulla Sindrome Mieloplastica, Leucemia mieloide acuta e dell’ematopoiesi nel killifish africano

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Gene Expression (https://www.cibio.unitn.it/93/laboratory-of-gene-expression)

Principal Investigator: Giovanni Stefani ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome Myelodysplastic Syndrome (MDS) and Acute Myeloid Leukaemia (AML) arise in the context of ageing bone marrow, stem cell exhaustion and changes in extracellular environment. The aim of this project is to study MDS/AML in African killifish, an increasingly popular vertebrate model organism with exciting potential for experimental ageing and disease biology. We will generate a killifish model of MDS, establish the basic framework of haematopoiesis in killifish, and test the ability of dysplastic cells to grow and differentiate in fish of different ages and genetic makeup.


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The research project will be carried out in the Gene Expression Laboratory headed by Giovanni Stefani. Further information can be found in the laboratory web page. The main source of financial support for the project will be a grant from the Italian Leukaemia and Lymphoma Society (AIL). The project will be carried out in collaboration with the Institute of Healthy Ageing (IHA) at University College London. The graduate student is expected to carry out part of the thesis work at IHA. The Graduate Student will be expected to carry out his/her own research projects that lead to publications in peer-reviewed science journals, present his or her work in international meetings and contribute data to grants proposals that support the laboratory. In addition, the Graduate Student will contribute to maintain the general running of the laboratory (ordering supplies, monitoring laboratory equipment). The Graduate Student will also help supervise undergraduate students and interact with facilities technicians as needed for his or her research. Dr. Stefani is committed to provide a working environment that will foster professional growth and interaction with colleagues in Europe and abroad.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Sindrome mielodisplastica (MDS) e leucemia mieloide acuta (AML) si verificano nel contesto dell'invecchiamento del midollo osseo, dell'esaurimento delle cellule staminali emopoietiche e di cambiamenti nell'ambiente extracellulare. Lo scopo di questo progetto è quello di studiare MDS/AML nel killifish africano, un organismo modello di crescente popolarità con grande potenziale per lo studio sperimentale dell'invecchiamento e della biologia delle malattie ad esso associate. Genereremo un modello di MDS in killifish, stabiliremo il quadro di base dell'emopoiesi in killifish e testeremo la capacità delle cellule displastiche di crescere e differenziarsi nei pesci di diverse età e composizione genetica. Il progetto di ricerca sarà condotto nel Laboratorio di Espressione Genica diretto da Giovanni Stefani. Ulteriori informazioni sono disponibili nella pagina web del laboratorio. La principale fonte di sostegno finanziario per il progetto sarà una sovvenzione della Società Italiana Leucemia e Linfomi (AIL). Il progetto sarà realizzato in collaborazione con Institute of Healthy Aging (IHA) presso University College di Londra (UCL). Lo studente svolgerà parte del lavoro di tesi presso l'IHA. Il Dottorando svolgerà il proprio progetto di ricerca che porterà a pubblicazioni su riviste scientifiche internazionali, presenterà i suoi risultati in conferenze internazionali e fornirà dati per le proposte di finanziamento che supportano il laboratorio. Inoltre il dottorando contribuirà a mantenere il funzionamento generale del laboratorio (ordinare materiali di consumo, monitorare le attrezzature di laboratorio). Il dottorando aiuterà anche nella supervisionare di studenti universitari di laurea triennale e magistrale, e interagirà con il personale tecnico delle core facilities coinvolto nella sua ricerca. Il dottor Stefani si impegna a fornire un ambiente di lavoro che favorisca la crescita professionale e l'interazione con colleghi in Europa e all'estero.

Ideal candidate (skills and competencies): Master’s degree from an accredited institution. Interest in haematological research. Fluency in spoken and written English. At least two of the following:

• Past research experience in fish animal models • Proficiency in microscopy techniques • Proficiency in molecular biology • Proficiency in data analysis

Candidato ideale: Laurea magistrale ottenuta presso un'istituzione accreditata. Interesse per la ricerca ematologica Ottima conoscenza dell'Inglese parlato e scritto. Almeno due dei seguenti:

• Esperienza di ricerca in modelli animali acquatici • Competenza nelle tecniche di microscopia • Competenza in biologia molecolare • Competenza nell'analisi dei dati


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Scholarship Q

DNA repair genes vulnerability in prostate cancer

Vulnerabilita’ di geni coinvolti nel riparo del DNA in tumori prostatici

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Computational and Functional Oncology (https://www.cibio.unitn.it/83/laboratory-of-computational-and-functional-oncology)

Principal Investigator: Francesca Demichelis ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The study will test the hypothesis that alterations in DNA repair genes are predictive of more aggressive disease in men with prostate cancer and will assess which alterations, if any, confer higher sensitivity to PARP inhibitors. The study named DiVERrSE (DNA Vulnerability bEyond SPICE) is focused on tumor DNA vulnerabilities in the context of Precision Medicine and is integrated in a large European project (SPICE).

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Lo studio testerà l’ipotesi che alterazioni in geni coinvolti nel riparo del DNA siano predittive di un decorso più aggressivo in pazienti con tumore prostatico e valuterà se e quali alterazioni conferiscono maggior sensibilità agli inibitori di PARP. Lo studio, nominato DiVERrSE (DNA Vulnerability bEyond SPICE), si prefigge di sfruttare le vulnerabilità del DNA tumorale nell’ambito della medicina di precisione e si integra in più un ampio progetto europeo (SPICE).

Ideal candidate (skills and competencies): The ideal candidate is experiences in molecular biology techniques, in in vitro studies using human derived cells and strong interest in translational research and precision medicine. The ideal candidate is knowledgeable in the genomics of GU tumors.

Candidato ideale: Il candidato ideale ha esperienza in tecniche di biologia molecolare, in studi in vitro con cellule tumorali di derivazione umana ed interesse in ricerca traslazionale e medicina di precisione. Il candidato ideale ha conoscenza della genomica dei tumori genitourinari.

Scholarship R

Quantitative assessment of tumor specific circulating material in the plasma of cancer patients

Caratterizzazione quantitativa del materiale circolante tumore specifico nel plasma di pazienti oncologici

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Computational and Functional Oncology (https://www.cibio.unitn.it/83/laboratory-of-computational-and-functional-oncology)

Principal Investigator: Francesca Demichelis ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The use of liquid biopsies in the clinical setting of oncologic patients is promising. Prostate cancer patients’ characteristics include tumor heterogeneity and a wide spectrum of disease progression that translate in technical challenges related to detection sensitivity and molecular data integration. The project aims at developing ad hoc computational solutions to follow patients’ progression during treatment. The project will use large amount of sequencing data from prostate cancer patients.


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Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Le biopsie liquide nella gestione di pazienti oncologici hanno grande potenziale. La vasta eterogeneità molecolare e di decorso di pazienti con tumore prostatico richiede soluzioni specifiche per aumentare la sensitività del test e consentire una appropriata integrazione delle informazioni molecolari. Il progetto prevede lo sviluppo di soluzioni computazionali ad hoc per seguire i pazienti durate i trattamenti. Il progetto utilizzerà dati di sequenziamento di pazienti con tumore prostatico.

Ideal candidate (skills and competencies): The ideal candidate studied quantitative or computational biology or bioinformatics and biology or biotechnology, is knowledgeable of human genomics, statistics and has interest in translational research and precision medicine.

Candidato ideale: Il candidato ideale ha titoli di studio in biologia quantitativa o computazionale o in bioinformatica ed in biologia o biotecnologia, conoscenza di genomica umana, di statistica e di interesse in ricerca traslazionale e medicina di precisione.

Scholarship S

Development of Genome editing tools for gene therapy approaches

Development of Genome editing tools for gene therapy approaches

Funded by: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Molecular Virology (https://www.cibio.unitn.it/97/laboratory-of-molecular-virology)

Principal Investigator: Anna Cereseto ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome The project will focus on the development of advanced molecular tools for genome editing and their use to set up gene therapy strategies for the treatment of genetic diseases. In particular the project aims at the identification of new precise RNA-guided nucleases, cellular factors facilitating homology directed repair for gene substitution experiments and the application of these tools in gene therapy approaches

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Il progetto prevede lo sviluppo di avanzati strumenti biomolecolari per il genome editing e il loro utilizzo nell’ambito della terapia genica. In particolare la finalità del progetto è quella di identificare nuove precise RNA-guided nucleases, fattori cellulari in grado di aumentare l’efficienza dell’homology directed repair in esperimenti di sostituzione genica e l’utilizzo di questi strumenti molecolari innovativi in ambiti di terapia genica.

Ideal candidate (skills and competencies): Preferred candidate should have a strong background in molecular biology

Candidato ideale: Il candidato ideale ha un solido background in biologia molecolare.


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BORSE AGGIUNTIVE / ADDITIONAL PLACES WITH SCHOLARSHIP Scholarship T

Genome editing for liver metabolic diseases

Genome editing for liver metabolic diseases

Funded by: ICGEB - International Centre For Genetic Engineering And Biotechnology

Principal Investigator:

Synthetic description of the activity and expected research outcome The project will be focused in the development of gene targeting approaches for metabolic diseases of the liver, such as the Crigler-Najjar syndrome, citrullinemia type I and hemophilia B. The strategy will involve the use of viral and non-viral vectors that will be tested in relevant animal models of the indicated diseases. The liver carries out a wide variety of vital functions and mutations of genes responsible of these functions result in many different disorders, most of them with very severe consequences. Liver transplantation remains the therapeutic option for many of these diseases, but has many limitations and risks. AAV-mediated gene therapy by gene replacement approaches are limited by the loss of episomal viral DNA carrying the therapeutic transgene during liver growth, with the consequent reduction in therapeutic efficacy 1, 2. Genome editing is a very attractive approach to permanently correct the genetic defects of liver diseases with neonatal and pediatric onset. We have recently applied the GeneRide approach without the use of nucleases to a mouse model of the Crigler-Najjar syndrome 3. To improve the targeting efficiency, we used the SaCas9 platform delivered by AAVs, increasing the recombination rate more than 100 folds, compared to the efficiency without nucleases, reaching excellent therapeutic levels and activity of the transgenes. However, one of the concerns of the field is the potential off-target activity of the nucleases, a risk increased by to the long-term presence of the enzyme in the target organ. In this context, our group is interested in testing optimized versions of the Crispr-Cas9 platform in selected animal models of severe liver diseases, to improve the efficacy and to ensure a safer therapy. We will test Crispr-Cas9 self-limiting enzymes in order to reduce off-target effects and the risks associated to the long-term presence of an active nuclease. We will also test non-viral vectors to transiently deliver the nucleases as mRNA or protein

Scholarship U

Synergic determinants of cancer susceptibility

Determinanti sinergiche di suscettibilità ai tumori

Financier: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Bioinformatics and Computational Genomics (https://www.cibio.unitn.it/785/laboratory-of-bioinformatics-and-computational-genomics)

Principal Investigator: Alessandro Romanel ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome Regulatory regions of the human genome mediate a variety of cellular processes. Although increasing evidence has emerged supporting links between inherited polymorphisms and somatic genomic aberrations, the role of inherited polymorphisms within regulatory regions (i.e. polymorphic regulatory elements) in the predisposition of cancer and in cancer evolution is still poorly investigated. The project aims at developing novel computational approaches and strategies to study the synergic role of inherited


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polymorphic regulatory elements in cancer genesis and progression. The project will use large collections of publicly available next-generation sequencing and high-density array data.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Le zone regolatrici del genoma umano mediano una grande varietà di processi biologici. Sebbene ci sia crescente evidenza di connessioni tra polimorfismi ereditati ed aberrazioni genomiche somatiche, il ruolo che hanno i polimorfismi ereditati in zone regolatrici del genoma (zone regolatrici polimorfiche) nella predisposizione ed evoluzione dei tumori é ancora limitatamente studiato. Il progetto ha come scopo quello di sviluppare nuovi approcci e soluzioni computazionali per lo studio del ruolo sinergico che zone regolatrici polimorfiche ereditate hanno nella genesi e progressione dei tumori. Il progettoo farà uso di ampie collezioni di dati di sequenziamento di nuova generazione e di array ad alta densità disponibili attraverso basi di dati pubbliche.

Ideal candidate (skills and competencies): The ideal candidate studied computer science or bioinformatics, has excellent programming skills (C, Python, Bash scripting), is knowledgeable of human genomics and has experience in management and/or analysis of genomic (e.g. NGS) or biological data.

Candidato ideale: Il candidato ideale ha titoli di studio in informatica o bioinformatica, ottima capacità di programmazione (C, Python, Bash scripting), conoscenza di genomica umana ed esperienza di gestione e/o analisi di dati genomici (es. NGS) o biologici.

Scholarship V

Intercellular miscommunication in the brain and periphery: role of extracellular vesicle cargos in Amyotrophic Lateral

Intercellular miscommunication in the brain and periphery: role of extracellular vesicle cargos in Amyotrophic Lateral

Financier: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Transcriptional Neurobiology (https://www.cibio.unitn.it/172/laboratory-of-transcriptional-neurobiology)

Principal Investigator: Manuela Basso ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome This is a project funded by the Marie Curie Actions, European Commission and by Italian Ministry of Health. The major focus of the project is on extracellular vesicles, small lipidic structures that travel from cell-to-cell and transport RNA and proteins. The student will work in a highly collaborative environment in contact with different Labs here at CIBIO and at the IRCSS Mario Negri Institute in Milan, unravelling the role of extracellular vesicles in the disease and their potential use in biomarker discovery and patient profiling. As part of the team, the candidate will design, conduct and analyze experiments and experimental data, develop new ideas that promote current research, prepare and publish scientific manuscripts under direction of principal investigator, teach techniques to others, and be responsible for the operation of specific equipment. Applicants must hold an MS degree in biology, biochemistry, biotechnology or similar.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi Questo è un progetto finanziato dalle Azioni Marie Curie della Commissione Europea e dal Ministero della Salute italiano. Il focus principale del progetto è sulle vescicole extracellulari, piccole strutture lipidiche che viaggiano da cellula a cellula e trasportano RNA e proteine. Lo studente lavorerà in un ambiente altamente collaborativo a contatto con diversi laboratori qui al CIBIO e all'Istituto Mario Negri dell'IRCSS


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di Milano, svelando il ruolo delle vescicole extracellulari nella malattia e il loro potenziale utilizzo nella scoperta di biomarcatori e nella profilazione del paziente. In quanto parte di un gruppo di ricerca, il/la candidato/a si occuperà di progettare, condurre e analizzare esperimenti e dati sperimentali, sviluppare nuove idee per l’avanzamento della ricerca, preparare e pubblicare articoli scientifici sotto la direzione del supervisore, insegnare tecniche ad altri membri del gruppo e potrà essere responsabile del funzionamento di attrezzature specifiche. Il/la candidato/a ideale deve avere una laurea in biologia, biochimica, biotecnologia o simili.

Ideal candidate (skills and competencies): Experience in molecular biology, biochemistry, and cell culture techniques would be relevant in the evaluation of the candidate profile. Organized, reliable and ambitious with a pro-active attitude will be preferred. Proficiency in written and oral English is requested.

Candidato ideale: Esperienza di biologia molecolare, biochimica, e tecniche di coltura cellulare può essere rilevante per la valutazione del profilo del candidato. Il/la candidato/a ideale deve essere organizzato, affidabile e ambizioso con un atteggiamento proattivo. È richiesta un�ottima padronanza dell'inglese scritto e orale.

Scholarship W

Strain-level comparative metagenomics

Metagenomica comparativa a livello di ceppo

Financier: University of Trento - Centro di Biologia Integrata Laboratory of Computational Metagenomics (https://www.cibio.unitn.it/147/laboratory-of-computational-metagenomics)

Principal Investigator: Nicola Segata ([email protected])

Synthetic description of the activity and expected research outcome Shotgun metagenomics is a very powerful tool to study the human microbiome which is based on applying next-generation sequencing on community DNA extracted from complex microbial samples consisting of hundreds or thousands of different microbes. Despite recent computational advances in the analysis of metagenomic data, the potential of the technique in understanding the structure and complexity of the human microbiome has not been fully exploited yet. This project is aimed at advancing the profiling of metagenomic data at the resolution of single microbial genomes by the development of new computational tools and their application on a large compendium of available and newly sequenced metagenomic datasets. By enabling comparative strain-level metagenomics and metagenomic-based phylogenetics, the project will try to identify new microbial organisms associated with complex diseases and to describe the overall diversity of the human microbiome in different populations. Specific focus will be put on the identification of strains from known and unknown species that are associated with non-westernized populations and that are at risk of ecological extinction in westernized populations.

Descrizione sintetica dell’attività e dei risultati attesi La metagenomica e’ un tool molto potente per lo studio del microbioma umano che si basa sul sequenziamento massivo e parallelo del DNA totale estratto da campioni microbiologici complessi che comprendono centinaia o migliaia di microrganismi diversi. Nonostante recenti passi avanti nell’analisi computazionale di dati di metagenomica, le potenzialità della tecnica per la comprensione della struttura e della complessità del microbioma non sono state ancora completamente sfruttate. Questo progetto si propone di migliorare la caratterizzazione di dati metagenomici al livello di singoli genomi microbici tramite lo sviluppo di nuovi strumenti computazionali e la loro applicazione su un gran numero di dataset metagenomici disponibili e recentemente sequenziati. Con lo sviluppo degli approcci metagenomici comparativi a livello di ceppo e della filogenetica da dati metagenomici, il progetto cercherà di identificare nuovi microrganismi associati a malattie complesse e di descrivere la diversità totale del microbioma


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umano in popolazioni distinte. Una particolare attenzione verrà dedicata all’identificazione di ceppi da specie conosciute o sconosciute associate a popolazioni non occidentalizzate che sono a rischio di estinzione ecologica nelle popolazioni occidentalizzate

Ideal candidate (skills and competencies): The ideal candidate should have: - A very strong computational background with experience in programming languages such as Python,

R, or C/C++ - Experience in the analysis of metagenomic data - A solid background in microbiology and microbial ecology - Previous experience with phylogenetics and machine learning will be a plus

Candidato ideale: Il candidato ideale dovrebbe avere: - Un background computazionale molto forte con esperienza di programmazione in linguaggi come

Python, R, o C/C++ - Esperienza nell’analisi di dati metagenomici - Un solido background in microbiologia e microecologia

Esperienza in filogenetica e machine learning.

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Corso di dottorato in Scienze Biomolecolari PhD in ... · Misurare le implicazioni metaboliche della composizione nutrizionale alimentare, della dieta e del digiuno ... Il candidato