Il laboratorio è dedicato allo sviluppo e all'applicazione di approcci avanzati di archeogenomica e bioinformatica per lo studio delle popolazioni antiche e delle loro dinamiche evolutive, demografiche e culturali, con un particolare focus sulle popolazioni dell'Italia antica. Le attività si concentrano sull'analisi di DNA antico (aDNA) proveniente da resti umani e animali, con l'obiettivo di ricostruire la storia genetica delle popolazioni, le migrazioni, le interazioni biologiche e culturali e i processi di adattamento all'ambiente.
Il laboratorio integra competenze interdisciplinari che includono antropologia molecolare, genomica, zoologia, statistica e scienze computazionali, con un forte focus sullo sviluppo e sull'applicazione di pipeline bioinformatiche per l'elaborazione, l'analisi e l'interpretazione di dati genomici complessi. In particolare, vengono implementati strumenti per il controllo di qualità dei dati, la ricostruzione di genomi antichi, l'analisi della variabilità genetica, inferenze filogenetiche e modellizzazione demografica.
Una componente rilevante riguarda l'archeozoologia molecolare e lo studio delle relazioni tra esseri umani e fauna nel passato, attraverso l'analisi genetica di specie animali domestiche e selvatiche. In questo contesto, il laboratorio svolge attività di museomica, finalizzate all'analisi genomica di esemplari conservati in collezioni museali, con particolare attenzione all'identificazione di specie, alla verifica tassonomica e alla valorizzazione di materiali storici e naturalistici.
Il laboratorio opera in collaborazione con istituzioni nazionali preposte alla tutela e valorizzazione del patrimonio culturale, tra cui la Direzione Generale Musei e diverse Direzioni Regionali Musei, contribuendo allo studio, alla conservazione e alla valorizzazione del patrimonio bioarcheologico italiano. In tale ambito, le attività di ricerca sono integrate con iniziative di public engagement e disseminazione, inclusa la partecipazione alla progettazione di mostre e percorsi espositivi che valorizzano i risultati delle analisi archeogenomiche e restituiscono al pubblico una narrazione scientificamente fondata della storia biologica delle popolazioni del passato.
Una componente centrale è rappresentata dalla gestione e valorizzazione di grandi dataset genomici attraverso infrastrutture di calcolo ad alte prestazioni (HPC) e piattaforme di data sharing, in linea con i principi FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable). Il laboratorio contribuisce inoltre allo sviluppo di metodologie innovative per l'integrazione di dati genomici con informazioni archeologiche, isotopiche e paleoambientali, favorendo una lettura multidimensionale del passato.
Le finalità principali includono: (i) la produzione di conoscenze originali sulla storia biologica delle popolazioni antiche umane, con particolare riferimento all'Italia, e delle specie animali; (ii) il supporto a progetti interdisciplinari nell'ambito delle scienze dell'antichità e delle collezioni museali; (iii) il trasferimento tecnologico e metodologico nel campo delle analisi genomiche e bioinformatiche applicate ai beni culturali e naturalistici; (iv) la valorizzazione del patrimonio culturale attraverso attività espositive e divulgative basate su evidenze scientifiche; (v) la formazione avanzata di studenti, dottorandi e ricercatori nelle discipline dell'archeogenomica, della museomica e della data science.
Il laboratorio si inserisce pienamente nelle linee strategiche del DTC Lazio, in particolare nelle aree relative alle tecnologie per le scienze dell'antichità e alla biologia molecolare applicata al patrimonio culturale e naturalistico, contribuendo allo sviluppo di infrastrutture di ricerca innovative e alla valorizzazione del patrimonio attraverso approcci quantitativi e computazionali.
Le tecnologie utilizzate comprendono pipeline bioinformatiche avanzate per il processamento di dati di sequenziamento (NGS), strumenti per il controllo di qualità, l'allineamento e la ricostruzione di genomi antichi, nonché software per analisi di variabilità genetica, inferenze filogenetiche, analisi di popolazione e modellizzazione demografica. Il laboratorio impiega inoltre ambienti di sviluppo e workflow riproducibili per garantire standard elevati di qualità, tracciabilità e interoperabilità dei dati.
Una risorsa centrale del laboratorio è rappresentata dal know-how bioinformatico e computazionale altamente specializzato, sviluppato nell'ambito dell'archeogenomica e della statistica. Questo include competenze nella gestione di dati genomici complessi, nello sviluppo e ottimizzazione di pipeline analitiche, nell'integrazione di dati multidisciplinari (genetici, archeologici, isotopici) e nell'interpretazione dei risultati in chiave evolutiva e storica.
Il laboratorio dispone inoltre di database genomici di riferimento, collezioni di dati strutturati e competenze nella gestione e condivisione dei dati secondo i principi FAIR, contribuendo alla creazione di risorse digitali utili alla comunità scientifica e alla valorizzazione del patrimonio culturale e naturalistico.
Responsabile scientifico del laboratorio, coordina la gestione complessiva della struttura e delle attività di ricerca, curando in particolare i rapporti istituzionali con musei, soprintendenze e altri enti preposti alla tutela e valorizzazione del patrimonio culturale. Supervisiona le attività di archeogenomica, inclusi i processi di sequenziamento e le analisi genetiche e bioinformatiche, con particolare riferimento al DNA antico. È inoltre responsabile della pianificazione strategica e della partecipazione a bandi competitivi per il reperimento di finanziamenti. Svolge attività didattica e di formazione avanzata rivolta a studenti, dottorandi e personale specializzato, con particolare attenzione alla gestione e valorizzazione del patrimonio genetico antico.
Prof. Fulvio Cruciani
Responsabile delle attività di laboratorio relative allo studio del DNA moderno, coordina la gestione del wet lab e delle analisi genetiche su popolazioni contemporanee, con particolare focus sui marcatori uniparentali e sulla genetica delle popolazioni. Contribuisce alla definizione delle linee di ricerca e alla gestione operativa del laboratorio, nonché alla partecipazione a progetti competitivi per il finanziamento delle attività scientifiche. Svolge attività di formazione per studenti e personale specializzato nell’ambito delle tecniche di laboratorio e della gestione del patrimonio genetico in contesti bioarcheologici e di popolazione.
Dott.ssa Eugenia D’Atanasio
Responsabile delle infrastrutture computazionali e delle attività bioinformatiche, coordina la gestione delle risorse HPC e lo sviluppo e mantenimento di pipeline bioinformatiche per l’analisi di dati genomici antichi e moderni. Supporta le attività di ricerca attraverso l’elaborazione e l’interpretazione di dataset complessi, garantendo elevati standard di qualità, riproducibilità e gestione dei dati. Partecipa alla progettazione e allo sviluppo di proposte progettuali per il reperimento di finanziamenti. Svolge attività di formazione per studenti e personale specializzato nell’ambito della bioinformatica applicata all’archeogenomica e alla gestione dei dati genetici.
"A window on the Etruscan world: kinship and social organization on the Etruscan burial site inferred with an archaeogenetic approach" (2020-2022). Funded by the Gerda Henkel Stiftung (nr. AZ 40/V/20). PIs: B. Trombetta, F. Cruciani and E. D'Atanasio (11.500 €).
"Evolution and history of the Picene Culture" (2021-2022). Funded by the Sapienza University of Rome (nr. RM12117A81385C5A). PI: B. Trombetta (14.800 €).
"Kinship relationship in Novilara necropolis: exploring Picenes social structure through ancient DNA analysis" (2022-2023). Start research grant funded by the Sapienza University of Rome (nr. AR12218166B098F1). PI: F. Ravasini (Ph.D. student under supervision) (1.000 €).
"An Anatolian immigrant in the central Italian Copper Age: an archeogenetic analysis" (10.000 €). Finanziato da Sapienza Università di Roma (nr. RM122181691E0881).
"Unraveling the origin and the social organization of the Etruscan: the case study of Monteriggioni necropolis" (2021-2022). Start research grant funded by the Sapienza University of Rome (nr. AR12117A8035EDED). PI: F. Ravasini (Ph.D. student under supervision) (1.200 €).
"Long live the king: whole genome sequencing analysis of Asiatic lions (Panthera leo persica) to preserve the biodiversity of an endangered species" (2023-2025). Funded by the Sapienza University of Rome (nr. RM123188F697BDAE). PI: B. Trombetta (11.000 €).
"Mobility and social structure in Late Antique Italy: an archaeogenetic analysis at the edge of Longobard and Byzantine territories" (2024-2026). Funded by the Sapienza University of Rome. PI: B. Trombetta (60.000 €).
Menato F., Pepe G., Mercuri E., Zangaro F., Cangialosi G., Jodice C., Gulì M., Cruciani F., Trombetta B., Helmer-Citterich M., D'Atanasio E., Guardiano C., Longobardi G., Semino O., Novelletto A., Specchia V. (2025). "Rare uniparental lineages reveal external ancestries in the gene pool of the Italian linguistic enclave of Grecìa Salentina". Scientific Reports 16:1528.
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Colombo G., Moroni E., Raveane A., Rambaldi Migliore N., Agostini V., Di Gerlando R., Fiorini C., Caporali L., Gandini F., Raimondi R., D'Atanasio E., Lancioni H., Carelli V., Pala M., Trombetta B., Novelletto A., Dugoujon J.M., Achilli A., Torroni A., Richards M.B., Cruciani F., Semino O., Olivieri A. (2025). "The origin of modern North Africans as depicted by a massive survey of mitogenomes". Scientific Reports 15: 27025.
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