Barbara Gatto si è laureata in Chimica e Tecnologie Farmaceutiche presso l’Universita’ degli Studi di Padova con il massimo dei voti e la lode. Nel 1993 ha conseguito il Dottorato di Ricerca in Scienze Farmaceutiche, svolgendo la propria tesi sperimentale presso il Dipartimento di Scienze Farmaceutiche dell’Universita’ di Padova e presso il Department of Biological Chemistry della Johns Hopkins University Medical School, Baltimore, MD, USA. Ha poi proseguito l’attivita’ di ricerca negli Stati Uniti come post-doctoral research fellow presso il laboratorio del Dr. Leroy Liu al Department of Pharmacology, Robert Wood Johnson Medical School, University of Medicine and Dentistry of New Jersey, Piscataway, NJ, USA.
Nel 1996 e nel 1997 ha collaborato con il Prof. Michael Famulok all'Institut für Biochemie, Ludwig Maximiliens Universität, Monaco di Baviera.
Dal marzo 2006 è Professore Associato per il S.S.D. CHIM/08 – Chimica Farmaceutica presso il Dipartimento di Scienze del Farmaco dell’Università degli Studi di Padova, dove tiene gli insegnamenti Farmaci Biotecnologici e Basi razionali dell’Attività dei Farmaci. Dal 2009 è Presidente del Corso di Laurea Magistrale in Biotecnologie Farmaceutiche. Ha fatto parte del Consiglio Direttivo della Scuola di Dottorato in Scienze Molecolari dell'Università di Padova.

Svolge da molti anni attività didattica all’estero nell’ambito del programma comunitario LLP/Socrates - Teaching Staff Mobility (TS) ed è responsabile di vari programmi Student Mobility nell’ambito dello stesso progetto.

Svolge attività di formazione post lauream nell’ambito di numerosi eventi ECM, e ha tenuto vari corsi per dottorandi di diverse Scuole nazionali.

L’attività scientifica si è incentrata su varie linee di ricerca riguardanti lo studio degli acidi nucleici come bersaglio di farmaci o come potenziali farmaci. Nello specifico, i progetti sviluppati dalla Prof. Gatto riguardano lo studio del meccanismo d'azione di agenti anti-HIV, lo studio del meccanismo d'azione di intercalanti antitumorali e la selezione di aptameri come farmaci e diagnostici. E’ stata Responsabile Scientifico della Unità di Ricerca di Padova nei progetti PRIN 2004, 2006, 2008 e 2010-2011.
A tal fine ha instaurato collaborazioni tra il proprio laboratorio e numerosi Ricercatori sia dell’Università di Padova che di altri Atenei Italiani che esteri. Nel suo complesso, la produzione scientifica si è concretizzata in numerosi lavori a stampa, in extenso su riviste internazionali con peer review e brevetti internazionali. E’ stata inoltre relatore su invito a vari Convegni Nazionali ed Internazionali.

E’ membro attivo dell’Editorial Board di Anticancer Drugs (Lippincott Williams and Wilkins) e di Anticancer Agents in Medicinal Chemistry (Bentham Science) e svolge attività come referee per numerose rivista internazionali.

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Barbara Gatto@ORCID (http://orcid.org/0000-0001-9465-6913)

Research

The aims of the research developed in my laboratory can be summarized as follows:
➢ elucidation of the molecular mechanism of action of drugs interacting with nucleic acids, with established or potential therapeutic activity,
➢ molecular basis of receptor-ligand recognition,
➢ rational drug design and structure-activity relationship studies
➢ discovery of DNA/RNA aptamers able to bind and inhibit targets of pharmaceutical interest through combinatorial methods (SELEX).


The main research programs focus on the following two lines:
1. the design and study of the mechanism of action of known or novel drugs targeted at nucleic acids, alone or in complex with specific proteins, with potential applications in antitumor, antibacterial or antiviral chemotherapy: our aim is to design and investigate the mechanism of action of novel synthetic ligands targeted at specific sequences and/or structural contexts in DNA/RNA chains, in particular those relevant for therapeutic treatment (TAR-RNA, cTAR, PBS, PPT of the HIV genome, quadruplex DNA of the human telomeric sequence or of oncogenes). We characterize the physico-chemical parameters of DNA/RNA recognition of established or potential drugs and elucidate the mechanism of action of the new compounds in terms of recognition of specific nucleic acid sequences and interference with the activity of essential helix-tracking enzymes.

2. the development of nucleic acids aptamers as biosensors employing the technique known as SELEX, or Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment, a methodology evolved from the unique insight that nucleic acids have sufficient capacity for forming a variety of two- and three-dimensional structures and sufficient chemical versatility available within their monomers to act as ligands with virtually any compound. This powerful technique allows the screening of large combinatorial library of nucleic acids with particular recognition properties.


Staff Expertise

My main expertise concerns the evaluation of the affinity between small molecule compounds and nucleic acids of viral and oncological interest. My main research interest is the study of the interaction of small molecule drugs with nucleic acids alone and in the context of protein complexes, namely:

1. The evaluation of the binding of the small molecule to nucleic acids, such as:
a. The characterization of the physico-chemical properties of the chosen molecules in acqueous solution, in order to evaluate the best conditions for spectroscopic and electrophoretic assays.
b. The evaluation of the affinity of the compounds for the nuclei acids outlined above to determine binding affinity and selectivity by spectroscopic, electrophoretic and microcalorimetric methods

2. The evaluation of the effect(s) of the compounds on the complex formed by the nucleic acids and their protein targets.
a. Evaluation of the inhibition properties of selected compounds on complex formation between nucleic acids and proteins is performed by spectroscopic, electrophoretic and microcalorimetric methods

3. the development of microarrays based on aptamers as biosensors.
a. The development of aptamers as array nanosensors for simultaneous multianalyte analysis is in collaboration with Veneto Nanotech.

Key words
Drug design. Antitumor drugs. Antiviral drugs. HIV-1 Nucleocapsid. TAR RNA. Quinolones. Topoisomerases. Nucleic acids. Aptamers.

Gli studenti interessati a svolgere la propria tesi sperimentale nel laboratorio della Prof.ssa Gatto sono pregati di inviare per posta elettronica il proprio CV e una lettera in cui illustrano le motivazioni alla base della loro richiesta.