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Dipartimento di Biologia ed Evoluzione Organismi Marini

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Fax: +39 081 7641355
e-mail giovanna.ponte(at)szn.it
Contatto Skype: gio.brain

Curriculum Vitae

 


Interessi di ricerca

Studio la neuromodulazione allo scopo di comprendere il suo profondo ruolo nei meccanismi alla base della plasticità neurale e comportamentale in diversi organismi marini, con attenzione all’analisi comparativa e al ruolo delle innovazioni genomiche dei cefalopodi (i.e. geni ‘orfani’, cefalopodo-specifici e trasposoni). La ricerca del contributo della neuromodulazione alla cognizione animale e alle basi neurali della coscienza è anche al centro della mia attenzione. L’analisi di cluster unici di neuroni (neuromodulazione) si interseca con la valutazione delle linee evolutive che hanno guidato la complessità neurale (cerebrotipi) nel corso dell’evoluzione consentendone l’adattamento a diversi ambienti di vita marini, probabilmente anche grazie alla presenza di un retrotrasposone (LINE1) attivo nel sistema nervoso di O. vulgaris. La presenza di LINE1 nel polpo ha anche importanti ricadute per la comprensione della sofisticata capacità plastica (neurale e comportamentale).
Il mio scopo di ricerca è di andare al di là del connettoma, cercando di contribuire a comprendere come i neuromodulatori plasmino e regolino i circuiti neurali di questi eccezionali organismi. Questa ricerca è combinata dall’analisi funzionale (approcci di neurofisiologia e imaging) di aree cerebrali target deputate all’elaborazione e controllo di sistemi sensorimotori sia visivi che tattili.
La caratterizzazione neurofisiologica del sistema nervoso viene integrata attraverso l’analisi della componente neuromodulatoria (e.g., octopamina e dopamina) e della capacità plastica (LTP e LTD) in preparati funzionali (slice), con la machinery biologica (gene expression, in situ hybridization).
L’analisi della complessità del tessuto neurale e della modulazione si estende anche al sistema nervoso periferico, e di recente alla caratterizzazione del Sistema Nervoso Enterico in octopus (SNE), il “little brain” ancora fin troppo poco conosciuto rispetto alla sua complessità e analogia a quella dei mammiferi.
L’essere co-leader per il gruppo di lavoro che ha prodotto il draft del genoma di O. vulgaris e che sta provvedendo al riassemblaggio e alle ricostruzioni cromosomiche dello stesso, ha molto facilitato e accelerato la mia linea di ricerca.

Ho inoltre contribuito all'applicazione di approcci di biologia degli organismi allo studio del benessere degli animali e ampiamente cooperato alla standardizzazione delle procedure sperimentali per la cura, il benessere e la valutazione prospettica del grado di severità delle procedure per i cefalopodi; un lavoro che ha ottenuto il riconoscimento di FELASA e della Commissione Europea per l'implementazione della Direttiva Europea 2010/63/EU a questi organismi.

Principali Pubblicazioni

Styfhals, R., Zolotarov, G., Hulselmans, G., Spanier, K.I., Poovathingal, S., Elagoz, A.M., Deryckere, A., Rajewsky, N., Ponte, G., Fiorito, G. and Aerts, S., under revision. Cell type diversity in a developing octopus brain. Nature Communications, bioRxiv

Petrosino, G.*, Ponte, G. *, Volpe, M. *, Zarrella, I., Ansaloni, F., Langella, C., Di Cristina, G., Finaurini, S., Russo, M.T., Basu, S. and Musacchia, F., 2022. Identification of LINE retrotransposons and long non-coding RNAs expressed in the octopus brain. BMC biology, 20(1), pp.1-22; doi: 10.1186/s12915-022-01303-5

Ponte, G., Chiandetti C, Edelman DB, Imperadore, P., Pieroni, E.M., and Fiorito, G. (2022). Cephalopod Behavior: From Neural Plasticity to Consciousness. Frontiers in Systems Neuroscience, 15: 787139; doi: 10.3389/fnsys.2021.787139

Ponte, G., Taite, M., Borrelli, L., Tarallo, A., Allcock, A.L. and Fiorito, G., 2021. Cerebrotypes in Cephalopods: Brain Diversity and its Correlation with Species Habits, Life History, and Physiological Adaptations. Frontiers in Neuroanatomy, 14:565109; doi: 10.3389/fnana.2020.565109

De Sio, F., Hanke, F.D., Warnke, K., Marazia, C., Galligioni, V., Fiorito, G., Stravidou, I. and Ponte, G., 2020. E Pluribus Octo–Building Consensus on Standards of Care and Experimentation in Cephalopod Research; a Historical Outlook. Frontiers in Physiology, 11: 645; doi: 10.3389/fphys.2020.00645

Sykes, A.V., Almansa, E., Ponte, G., Cooke, G.M. and Andrews, P.L., 2020. Can cephalopods vomit? Hypothesis based on a review of circumstantial evidence and preliminary experimental observations. Frontiers in Physiology, 11: 765; doi: 10.3389/fphys.2020.00765

Cooke, G.M., Anderson, D.B., Begout, M.-L., Dennison, N., Osorio, D., Tonkins, B., Kristiansen, T., Fiorito, G., Galligioni, V., Ponte, G., Andrews, P.L. (2019). Prospective severity classification of scientific procedures in cephalopods: Report of a COST FA1301 Working Group survey. Laboratory Animals 53: 541-563; doi: 10.1177/0023677219864626

Frasnelli, E., Ponte, G., Vallortigara, G., Fiorito, G. (2019). Visual Lateralization in the Cephalopod Mollusk Octopus vulgaris. Symmetry 11: 1121; doi: 10.3390/sym11091121

Ponte, G., Andrews, P., Galligioni, V., Pereira, J., Fiorito, G. (2019). Cephalopod Welfare, Biological and Regulatory Aspects: An EU Experience. In: The Welfare of Invertebrate Animals, eds. C. Carere & J. Mather. Cham, Switzerland: Springer International Publishing. p. 209-228; doi: 10.1007/978-3-030-13947-6_9

Imperadore, P., Lepore, M.G., Ponte, G., Pflüger, H.-J., Fiorito, G. (2019). Neural pathways in the pallial nerve and arm nerve cord revealed by neurobiotin backfilling in the cephalopod mollusk Octopus vulgaris. Invertebrate Neuroscience 19: 5; doi: 10.1007/s10158-019-0225-y

Zarrella, I., Herten, K., Maes, G.E., Tai, S., Yang, M., Seuntjens, E., Ritschard, E.A., Zach, M., Styfhals, R., Sanges, R., Simakov, O., Ponte, G., Fiorito, G. (2019). The survey and reference assisted assembly of the Octopus vulgaris genome. Scientific Data 6: 13; doi: 10.1038/s41597-019-0017-6

O’Brien, C.E., Ponte, G., Fiorito, G. (2019). "Octopus" In: Encyclopedia of Animal Behavior (Second Edition), ed. J.C. Choe. (Oxford: Academic Press), p. 142-148.

Shigeno, S., Andrews, P.L.R., Ponte, G., Fiorito, G. (2018). Cephalopod Brains: An Overview of Current Knowledge to Facilitate Comparison with Vertebrates. Front. Physiol. 9: 952; doi: 10.3389/fphys.2018.00952

Marini, G., De Sio, F., Ponte, G., Fiorito, G. (2017). Behavioral Analysis of Learning and Memory in Cephalopods. In: Learning and Memory: A Comprehensive Reference (Second Edition), ed. J.H. Byrne. Amsterdam, The Netherlands: Academic Press, Elsevier. p. 441-462.

Ponte, G., Modica, M.V. (2017). Salivary Glands in Predatory Mollusks: Evolutionary Considerations. Front. Physiol. 8: 580; doi: 10.3389/fphys.2017.00580

Baldascino, E., Di Cristina, G., Tedesco, P., Hobbs, C., Shaw, T.J., Ponte, G., Andrews, P.L.R. (2017). The Gastric Ganglion of Octopus vulgaris: Preliminary Characterization of Gene- and Putative Neurochemical-Complexity, and the Effect of Aggregata octopiana Digestive Tract Infection on Gene Expression. Front. Physiol. 8: 1001; doi: 10.3389/fphys.2017.01001

Sykes, A. V., Almansa, E., Cooke, G. M., Ponte, G., Andrews, P. L. (2017). The digestive tract of cephalopods: a neglected topic of relevance to animal welfare in the laboratory and aquaculture. Frontiers in Physiology, 8: 492; doi: 10.3389/fphys.2017.00492

Ponte, G., Sykes, A. V., Cooke, G. M., Almansa, E., & Andrews, P. L. (2017). The digestive tract of cephalopods: toward non-invasive in vivo monitoring of its physiology. Frontiers in Physiology, 8: 403; doi: 10.3389/fphys.2017.00403

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