ID:
503205
Durata (ore):
48
CFU:
6
SSD:
GENETICA
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (23/09/2024 - 17/01/2025)
Syllabus
Obiettivi Formativi
Il corso di Genetica e Biotecnologie Microbiche mira a fornire agli studenti una comprensione approfondita dei principi fondamentali della genetica microbica e delle applicazioni biotecnologiche che ne derivano. Al termine del corso, lo studente dovrà conoscere l'organizzazione del genoma microbico (cromosomi, plasmidi), i meccanismi di scambio genetico tra batteri, i principali sistemi 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.
Prerequisiti
Per poter comprendere gli argomenti trattati, gli studenti devono avere buone basi di Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia generale, come usualmente acquisite nel corso di una Laurea Triennale in Biologia o Biotecnologie. In particolare, si richiede la conoscenza della struttura, replicazione e ricombinazione del DNA; struttura e funzioni della cellula batterica e organizzazione del materiale genetico nei procarioti; le mutazioni come strumento per l’analisi genetica; trascrizione (RNA polimerasi procariotica, promotori e terminatori) e traduzione; aspetti generali della regolazione dell’espressione genica nei procarioti; tecniche di base della biologia molecolare (PCR, clonaggio del DNA, elettroforesi).
Metodi didattici
Il corso è organizzato in lezioni frontali svolte mediante utilizzo di presentazioni in Power Point, messe a disposizione degli studenti nella sezione dedicata all’insegnamento sulla piattaforma moodle KIRO. Al termine di ogni argomento, verranno proposte attività in piccoli gruppi per favorire la comprensione ed approfondimento degli argomenti trattati.
Oltre ai testi di riferimento, verranno utilizzati articoli, reviews e brevetti per l'approfondimento e l'aggiornamento degli argomenti trattati. Il materiale utilizzato durante le lezioni sarà reso disponibile sulla piattaforma Kiro.
Sono previsti seminari didattici tenuti da un docente di alto profilo nell'ambito della brevettabilità delle innovazioni biotecnologiche nel sistema europeo.
Oltre ai testi di riferimento, verranno utilizzati articoli, reviews e brevetti per l'approfondimento e l'aggiornamento degli argomenti trattati. Il materiale utilizzato durante le lezioni sarà reso disponibile sulla piattaforma Kiro.
Sono previsti seminari didattici tenuti da un docente di alto profilo nell'ambito della brevettabilità delle innovazioni biotecnologiche nel sistema europeo.
Verifica Apprendimento
L’apprendimento sarà verificato attraverso un esame orale costituito da due parti: la presentazione di un articolo di ricerca ed un colloquio sugli argomenti trattati a lezione.
Presentazione di un articolo di ricerca: l’articolo scelto deve essere un articolo di ricerca originale (no review, no case study) selezionato dallo studente ed inerente ad un argomento affrontato durante il corso. L'articolo scelto deve essere approvato dai docenti almeno 15 giorni prima della data d'esame. Per la presentazione, lo studente avrà a disposizione 20 minuti e dovrà avvalersi di una presentazione PowerPoint.
Questa parte dell’esame verificherà la capacità dello studente di comprendere, analizzare e presentare in modo critico un articolo di ricerca.
Il colloquio comprenderà domande relative all'articolo presentato e agli argomenti spiegati durante il corso. Il colloquio è volto ad accertare le competenze acquisite relativamente ai contenuti del corso.
La valutazione finale, espressa in trentesimi, si baserà 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. Nella valutazione si terrà conto della capacità di utilizzo di un linguaggio scientifico appropriato.
Presentazione di un articolo di ricerca: l’articolo scelto deve essere un articolo di ricerca originale (no review, no case study) selezionato dallo studente ed inerente ad un argomento affrontato durante il corso. L'articolo scelto deve essere approvato dai docenti almeno 15 giorni prima della data d'esame. Per la presentazione, lo studente avrà a disposizione 20 minuti e dovrà avvalersi di una presentazione PowerPoint.
Questa parte dell’esame verificherà la capacità dello studente di comprendere, analizzare e presentare in modo critico un articolo di ricerca.
Il colloquio comprenderà domande relative all'articolo presentato e agli argomenti spiegati durante il corso. Il colloquio è volto ad accertare le competenze acquisite relativamente ai contenuti del corso.
La valutazione finale, espressa in trentesimi, si baserà 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. Nella valutazione si terrà conto della capacità di utilizzo di un linguaggio scientifico appropriato.
Testi
Henkin T. M., Peters E. Snyder and Champness Molecular Genetics of Bacteria, 5th Edition. 2020. ASM Press, Washington. ISBN: 978-1-555-81975-0
Brown T. A. Biotecnologie molecolari, Principi e tecniche, terza edizione italiana condotta sull'ottava edizione inglese. 2022. Zanichelli, Bologna. ISBN: 9788808320964
Dehò G., Galli E. Biologia dei microrganismi Terza edizione. 2018. Casa Editrice Ambrosiana, Milano. ISBN: 9788808186232
Tutti i testi sono consultabili liberamente, anche online, attraverso il Sistema Bibliotecario di Ateneo.
Il materiale proiettato dal docente sarà reso disponibile sulla piattaforma Kiro http://elearning2.unipv.it/bio/ secondo le modalità stabilite dall'Ateneo
Brown T. A. Biotecnologie molecolari, Principi e tecniche, terza edizione italiana condotta sull'ottava edizione inglese. 2022. Zanichelli, Bologna. ISBN: 9788808320964
Dehò G., Galli E. Biologia dei microrganismi Terza edizione. 2018. Casa Editrice Ambrosiana, Milano. ISBN: 9788808186232
Tutti i testi sono consultabili liberamente, anche online, attraverso il Sistema Bibliotecario di Ateneo.
Il materiale proiettato dal docente sarà reso disponibile sulla piattaforma Kiro http://elearning2.unipv.it/bio/ secondo le modalità stabilite dall'Ateneo
Contenuti
Origine della vita. Il Microbiota. Origine della genetica batterica: origine ed eredità delle mutazioni. I cromosomi batterici: struttura, replicazione, segregazione. Plasmidi e loro proprietà. Vettori di clonaggio per cellule batteriche ed eucariotiche. Regolazione dell’espressione genica nei batteri e sua analisi globale: operoni e reguloni. Trasferimento genico orizzontale nei batteri: trasformazione, coniugazione, trasduzione (generalizzata e specializzata). I batteriofagi: ciclo litico e lisogenia. Il paradigma del fago Lambda. Conversione lisogenica e lisogenia attiva. Sistemi di difesa batterici dall'infezione fagica e risposte virali. Il sistema CRISPR Cas e nuove tecniche di genome editing. Produzione di proteine ricombinanti in cellule procariotiche: i batteri del genere Bacillus. Il differenziamento di diversi tipi cellulari in Bacillus subtilis: sistemi di phosphorelay, sporulazione, competenza e motilità. La stringent response. 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. Produzione di proteine ricombinanti in cellule eucariotiche. Produzione di proteine per fermentazione . Ingegneria delle vie metaboliche. Brevetti e brevettabilità.
Lingua Insegnamento
Italiano
Altre informazioni
Per le tipologie di studenti individuate dal progetto per la didattica innovativa, i cui principali aspetti sono pubblicati sul portale di Ateneo, saranno previste modalità didattiche inclusive stabilite ad hoc in base alle esigenze di ciascuno studente che ne avesse necessità.
Corsi
Corsi
BIOTECNOLOGIE AVANZATE
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone (2)
Docente
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