L'area di ricerca del laboratorio include: - lo studio dei principi fondamentali di raccolta della luce e dei meccanismi di gestione e utilizzo dell'energia luminosa nei centri di reazione fotosintetici; - l' indagine dei meccanismi molecolari di resistenza agli stress ambientali (freddo, siccita' e luce in eccesso) negli organismi fotosintetici; - l' ingegnerizzazione dei sistemi fotosintetici al fine di incrementare l'efficienza di produzione di biomassa e di biocarburanti. I tre sistemi biologici utilizzati sono: - Chlamydomonas reinhardtii (alga verde unicellulare), per ottimizzare la produzione di biocombustibili e studiare il signalling tra nucleo e plastidio; - Physcomitrella patens (muschio), per la ricerca di nuove funzioni biologiche (synthetic biology) e l'analisi mutazionale in vivo. P. patens ; infatti un sistema ideale per approcci di genetica inversa, grazie alla competenza di questo organismo nella ricombinazione omologa. - Arabidopsis thaliana (pianta superiore), utilizzata per analisi di genetica inversa e per lo studio dell'acclimatazione a condizioni ambientali svantaggiose. L'attivita' scientifica e' condotta su diversi fronti di ricerca di base e applicata, nell'ambito dei seguenti progetti: 1) Relazione struttura/funzione nelle proteine antenna (LHC, light-harvesting complex): 2) Funzione dei carotenoidi nella fotoprotezione e nella trasduzione dei segnali di stress: 3) Analisi struttura/funzione degli enzimi di biosintesi dei carotenoidi. 4) Regolazione acclimatativa del cloroplasto a condizioni di temperature/illuminazione proibitive. 5) Interazione cloroplasto-nucleo nell'espressione dei geni LHC e COR (Cold Regulated). 6) Produzione di bio-idrogeno e bio-diesel da microalghe.