Biotecnologie microbiche
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Il corso si propone l'acquisizione da parte degli studenti di competenze circa le principali tecnologie associate ai processi di produzione di prodotti di rilievo industriale, in particolare di proteine ottenute da organismi ricombinanti. Il corso si propone inoltre di fornire informazioni di base riguardo alle metodiche di ingegneria metabolica per il miglioramento degli organismi di interesse industriale e riguardo ai principali processi di bioconversione. Verranno inoltre studiati gli aspetti legati alla produzione di antibiotici da microrganismi quali Attinomiceti. Infine, il corso prenderà in considerazione le principali applicazioni biotecnologiche in campo ambientale: biorisanamento e biosensori.
Risultati apprendimento attesi
Al termine del corso, lo studente dovrà possedere dettagliate conoscenza e comprensione delle applicazioni biotecnologiche di base che coinvolgono i microrganismi, in particolare in un contesto industriale.
Lo studente sarà in grado di utilizzare metodi avanzati per il clonaggio e l'espressione di geni eterologhi in Escherichia coli per scopi industriali.
Le capacità critiche e di giudizio, e di comunicare quanto appreso, vengono sviluppate soprattutto con le attività di laboratorio e con la discussione in classe dei risultati acquisiti.
Il contributo individuale dello studente nelle attività di laboratorio e nei casi specifici analizzati a lezione saranno fondamentali per l'acquisizione di uno spirito critico e nella capacità di analisi e risoluzione di problemi.
Lo studente sarà in grado di utilizzare metodi avanzati per il clonaggio e l'espressione di geni eterologhi in Escherichia coli per scopi industriali.
Le capacità critiche e di giudizio, e di comunicare quanto appreso, vengono sviluppate soprattutto con le attività di laboratorio e con la discussione in classe dei risultati acquisiti.
Il contributo individuale dello studente nelle attività di laboratorio e nei casi specifici analizzati a lezione saranno fondamentali per l'acquisizione di uno spirito critico e nella capacità di analisi e risoluzione di problemi.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Il corso è strutturato in moduli. Modulo 1. Produzione di proteine eterologhe in procarioti, con particolare riferimento ad Escherichia coli come organismo modello. Sistemi genetici e strategie molecolari per il clonaggio e l'ottimizzazione dell'espressione di proteine di interesse. Biosensori e cenni di biotecnologie ambientali che prevedono l'utilizzo di microrganismi. Strategie di identificazione di nuovi antibiotici da microrganismi produttori. Ingegneria metabolica come strumento per lo studio e il miglioramento del processo produttivo. Processi di bioconversione, con organismi selvatici e geneticamente modificati, con esempi di produzione di molecole di interesse industriale.
Modulo 2. Principali microrganismi di interesse biotecnologico e loro applicazioni: Bacillus, Lactobacilli, Saccharomyces e altri lieviti, funghi filamentosi. Produzione di antibiotici e prodotti naturali con attività biologica in Attinomiceti.
Modulo 3. Applicazioni di biotecnologie microbiche a salute ed ambiente. Elementi di vaccinologia. Elementi di biotecnologie ambientali: utilizzo di microrganismi come biosensori per sostanze inquinanti.
I moduli 1 e 2 costituiscono il nucleo del corso e saranno svolti interamente. Il modulo 3 potrà non essere svolto o essere svolto solo in alcune specifiche parti.
Modulo 2. Principali microrganismi di interesse biotecnologico e loro applicazioni: Bacillus, Lactobacilli, Saccharomyces e altri lieviti, funghi filamentosi. Produzione di antibiotici e prodotti naturali con attività biologica in Attinomiceti.
Modulo 3. Applicazioni di biotecnologie microbiche a salute ed ambiente. Elementi di vaccinologia. Elementi di biotecnologie ambientali: utilizzo di microrganismi come biosensori per sostanze inquinanti.
I moduli 1 e 2 costituiscono il nucleo del corso e saranno svolti interamente. Il modulo 3 potrà non essere svolto o essere svolto solo in alcune specifiche parti.
Prerequisiti
Buone conoscenze di microbiologia generale, genetica microbica e biologia molecolare.
Metodi didattici
Lezioni frontali (5 CFU).
Esercitazioni di laboratorio (1 CFU).
Discussione di un esempio di domanda di esame.
Esercitazioni di laboratorio (1 CFU).
Discussione di un esempio di domanda di esame.
Materiale di riferimento
Tutte le lezioni dell'a.a. di riferimento sono rese disponibili sul sito Ariel del docente. Alla data attuale (maggio 2023) sono disponibili le registrazioni delle lezioni online dell'anno accademico 2020-2021.
Testo consigliato per approfondimento: Biotecnologie microbiche (G. Marino e S. Donadio), che copre però solo alcuni argomenti del corso.
Testo consigliato per approfondimento: Biotecnologie microbiche (G. Marino e S. Donadio), che copre però solo alcuni argomenti del corso.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Esame scritto, due domande aperte, una delle quali sarà finalizzata alla valutazione delle conoscenze acquisite, mentre una alla capacità di applicare i concetti di produzione di proteine eterologhe in Escherichia coli discussi in aula e durante le esercitazioni di laboratorio
BIO/18 - GENETICA
BIO/19 - MICROBIOLOGIA
BIO/19 - MICROBIOLOGIA
Esercitazioni di laboratorio a posto singolo: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Lezioni: 40 ore
Docenti:
Landini Paolo, Rossi Elio
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Su appuntamento per e-mail
Edifici biologici, Via Celoria 26, 4° piano torre B
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