B028097 - BIOTECNOLOGIE MICROBICHE

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Funghi, batteri e bacilli di uso industriale. Lieviti. Attinomiceti. Metodi di identificazione, studio della crescita; arricchimento e selezione; miglioramento. Tecnologia dei processi industriali. Produzione di metaboliti di interesse applicativo. Vaccini, probiotici, phage therapy. Metagenomica. Synthetic and systems biology. Il lievito come modello in biologia cellulare microbica e nelle biotecnologie.

S. Donadio, G. Marino "Biotecnologie microbiche", 2008, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
M. Manzoni "Microbiologia industriale", 2006, Casa Editrice Ambrosiana, Milano.
C. Ratlegde, B. Kristiansen "Biotecnologie di base", 2004, Zanichelli, Bologna.
Articoli e monografie aggiornate selezionate e aggiornate dal docente sul sito www.duccioknights.org.

Cooscenze acquisite: conoscenze sui principali gruppi tassonomici di microrganismi usati in biotecnologie industriali, funghi, bacilli, attinomiceti. Principi per la selezione e il miglioramento di microrganismi produttori di molecole di uso industriale (enzimi, metaboliti, antibiotici). Tecnologia delle fermentazioni industriali. Applicazioni dei microrganismi in processi di biorisanamento ambientale e produzione di biocombustibili. Il lievito Saccharomyces cerevisiae come modello per le biotecnologie microbiche e cell factory. I microorganismi come farmaci probiotici, vaccini, fagi e terapia fagica. Metodi di metagenomica per analisi globale di comunità microbiche. Biologia sintetica e systems biology.
Competenze acquisite : Come selezionare microorganismi di interesse industriale da ambienti naturali. Culture di arricchimento di microorganismi di interesse in processi di bioremediation. Progettare il miglioramento di microorganismi coinvolti della produzione di molecole di uso industriale, biofuels, antibiotici e antifungini. Tecniche di manipolazione, miglioramento genetico e trasformazione con vettori dedicati di colture batteriche e di lievito per processi industriali, miglioramento genetico di ceppi di lievito.

Nessuno

Lezioni frontali e seminari monografici.

Capacità di comprendere la relazione che intercorre tra struttura, proprietà e composizione delle principali famiglie microbiche. Capacità di individuare il ruolo dei microorganismi nella sintesi di molecole organiche complesse. Sviluppare la comprensione del ruolo dei microorganismi nella produzione di farmaci e biomolecole di interesse industriale. Comprendere il ruolo dei microorganismi come cell factories e le strategie per il loro controllo e utilizzo.

Sono previsti 5 appelli ufficiali, 2 nella sessione invernale gennaio-febbraio, e 3 nella sessione estiva, giugno-settembre. Inoltre sono previsti 2 appelli, uno a novembre e uno in aprile, durante i periodi di silenzio didattico. Nel caso di mancato superamento gli studenti si possono iscrivere al successivo primo appello utile. La prova finale è un esame scritto della durata media di 60 minuti, durante il quale lo studente è tenuto a rispondere a 27 domande a risposta multipla e 3 domande aperte. Successivamente è prevista una prova orale, di durata variabile, tra i 25 e i 50 minuti, consistente in un seminario che approfondisca un argomento del corso e domande tese ad accertare il livello di conoscenza dei concetti presentati nel corso. In particolare il superamento dell'esame richiede di conoscere in modo approfondito le applicazioni biotecnologiche di batteri e funghi, e la conoscenza dell'evoluzione del loro metabolismo. Le domande sono tese ad accertare conoscenze sul ruolo dei microorganismi nella sintesi di molecole organiche complesse, dimostrando approfondita comprensione del ruolo dei microorganismi nella produzione di farmaci e biomolecole di interesse industriale.
Verrà valutata la capacità dello studente di esprimere con vocabolario corretto i concetti e di sviluppare in modo autonomo il pensiero applicandolo alla soluzione di problemi relativi ad applicazioni della materia.

Struttura tassonomica e fisiologia dei principali gruppi tassonomici di microrganismi usati in biotecnologie industriali, funghi, bacilli, attinomiceti. Metodi di crescita; arricchimento e selezione; miglioramento di ceppi microbici. Selezionare microorganismi di interesse industriale da ambienti naturali. Culture di arricchimento di microorganismi di interesse in processi di bioremediation. Principi per la selezione e il miglioramento di microrganismi produttori di molecole di uso industriale (enzimi, metaboliti, antibiotici). Tecnologia delle fermentazioni industriali, dal vino alla birra ai moderni fermentatori. Microorganismi per la produzione di aminoacidi. Progettare il miglioramento di microorganismi coinvolti della produzione di molecole di uso industriale, biofuels, antibiotici e antifungini. Produzione di antibiotici e antifungini. Produzione di insulina ricombinante da batteri e da lieviti. Applicazioni dei microrganismi in processi di bioremediation. I microorganismi e l'immunoterapia, i vaccini, gli adiuvanti e la "reverse vaccinology". Applicazioni della tecnologia CRISPR-CAS nelle biotecnologie microbiche. I microorganismi e le loro vescicole come vettori di farmaci, Il lievito Saccharomyces cerevisiae come modello per le biotecnologie microbiche e cell factory. La biologia sintetica e la biologia dei sistemi, come progettare in modo mirato un microorganismo di interesse biotecnologico. I microorganismi come farmaci probiotici, vaccini, fagi e terapia fagica. Metodi di metagenomica per analisi globale di comunità microbiche.