GENETICA E BIOTECNOLOGIE MICROBICHE
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Anno immatricolazione
2019/2020
Anno offerta
2020/2021
Normativa
DM270
SSD
BIO/18 (GENETICA)
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI BIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE "LAZZARO SPALLANZANI"
Corso di studio
BIOTECNOLOGIE AVANZATE
Curriculum
PERCORSO COMUNE
Anno di corso
Periodo didattico
Primo Semestre (05/10/2020 - 14/01/2021)
Crediti
6
Ore
48 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
Italiano
Tipo esame
ORALE
Docente
FERRARI EUGENIO (titolare) - 3 CFU
BARBIERI GIULIA - 3 CFU
Prerequisiti
Per poter comprendere gli argomenti trattati, gli studenti devono avere buone basi di Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia, come usualmente acquisite nel corso di una Laurea Triennale in Biologia o Biotecnologie.
Obiettivi formativi
Al termine del corso, lo studente dovrà conoscere la genetica dei microrganismi, i principali meccanismi di controllo dell’espressione genica e gli strumenti genetici e molecolari utili alla costruzione di ospiti microbici in grado di produrre enzimi e molecole di interesse industriale. Tali conoscenze di base saranno indispensabili per la comprensione dei processi industriali di produzione di proteine e composti in ospiti procarioti ed eucarioti. Le nozioni acquisite permetteranno allo studente di comprendere, saper analizzare in modo critico e presentare brevetti ed articoli scientifici inerenti agli argomenti presentati durante il corso.
Programma e contenuti
La genetica dei batteri: origine ed eredità delle mutazioni. I cromosomi batterici: struttura, replicazione, segregazione. Plasmidi e loro proprietà. Trasferimento genico: trasformazione e coniugazione. I batteriofagi: ciclo litico e lisogenia. Il paradigma del fago Lambda ed il ruolo della conversione lisogenica nella patogenesi batterica. Trasduzione specializzata e generalizzata. I fagi come strumenti di analisi molecolare e la phage therapy. Il sistema CRISPR Cas e nuove tecniche di genome editing. Regolazione dell’espressione genica nei batteri e sua analisi globale: operoni e reguloni. Il differenziamento di diversi tipi cellulari in Bacillus subtilis: sistemi di phosphorelay, sporulazione, competenza e motilità. La stringent response. Produzione in cellule procariotiche: i batteri del genere Bacillus. Strumenti genetici per la costruzione di ceppi produttori. Ottimizzazione della produzione in Bacillus: miglioramento della secrezione di proteine ed enzimi di interesse industriale, mutagenesi casuale o disegnata sulla base di analisi genomiche, proteomiche o di studi single cells. La genetica dei funghi. I lieviti. Produzione in cellule eucariotiche. Produzione di proteine per fermentazione . Ingegneria delle vie metaboliche. Brevetti e brevettabilità. Origine della vita. Il Microbiota.
Metodi didattici
Il corso verrà erogato in modalità online. Le lezioni saranno svolte in streaming con l'utilizzo di presentazioni Power Point. Oltre ai testi di riferimento, verranno utilizzati articoli, reviews e brevetti per approfondimento ed aggiornamento degli argomenti trattati. Il materiale utilizzato durante le lezioni verrà rese disponibili sulla piattaforma Kiro.
Testi di riferimento
T. M. Henkin, E. Peters. Snyder and Champness Molecular Genetics of Bacteria, 5th Edition, 2020 ASM Press, Washington
S. Donadio e G. Marino. Biotecnologie Microbiche. 2008. CEA, Milano
PDF del materiale proiettato dal docente, articoli e letture consigliate rese disponibili sulla piattaforma Kiro http://elearning2.unipv.it/bio/
Modalità verifica apprendimento
Presentazione orale di 25 minuti su argomento scelto e concordato con il docente, domande che dimostrino i collegamenti e riferimenti agli argomenti in programma.
Altre informazioni
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Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile