Anno immatricolazione
2020/2021
Dipartimento
DIPARTIMENTO DI BIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE "LAZZARO SPALLANZANI"
Corso di studio
BIOTECNOLOGIE AVANZATE
Curriculum
PERCORSO COMUNE
Periodo didattico
Primo Semestre (01/10/2021 - 14/01/2022)
Ore
48 ore di attività frontale
Lingua insegnamento
Italiano
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 sarà svolto mediante lezioni frontali. Saranno previste attività di gruppo.
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 reso disponibili sulla piattaforma Kiro.
Testi di riferimento
Henkin T. M., Peters E. Snyder and Champness Molecular Genetics of Bacteria, 5th Edition. 2020. ASM Press, Washington.
Donadio S. e Marino G. Biotecnologie Microbiche. 2008. CEA, Milano.
Brown T. A. Biotecnologie molecolari, Principi e tecniche, Seconda edizione italiana condotta sulla settima edizione inglese. 2017. Zanichelli, Bologna.
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 di un articolo di ricerca originale (no review, no case study) inerente ad argomento affrontato durante il corso.
L'articolo scelto deve essere approvato dai docenti. L'esame prevederà anche domande sul programma del corso.
La valutazione finale si basa sulla capacità di analisi critica di un lavoro scientifico e sull'acquisizione dei concetti fondamentali della genetica batterica utili per lo sviluppo di applicazioni biotecnologiche.
Altre informazioni
Nessuna informazione aggiuntiva
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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