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Maddalena ROSSI
Professore Ordinario
Dipartimento di Scienze della Vita sede ex Chimica V.Campi 103
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Insegnamento: Microbiologia industriale e biotecnologie microbiche
Biotecnologie (Offerta formativa 2023)
Obiettivi formativi
Il corso ha l'obiettivo di assicurare allo studente una adeguata padronanza di contenuti scientifici nell’ambito della selezione, del miglioramento genetico e dell’applicazione dei microrganismi in processi industriali.
Prerequisiti
biochimica, microbiologia, biologia molecolare
Programma del corso
Il processo industriale; la specie microbica e i ceppi tipo; il gene codificante l’RNA 16S ed orologi evolutivi; filogenesi e tassonomia; il genoma batterico ed i plasmidi; il codon usage; composizione della biomassa microbica; energia di mantenimento; autotrofia, eterotrofia, fototrofia e chemiotrofia; N, P, S: componenti cellulari e forme assimilate; prototrofia ed auxotrofia; accezione biochimica ed industriale del termine fermentazione; terreni di coltura industriali; la repressione da catabolita; fermentazioni biochimiche che trovano applicazione industriale; il processo batch; il modello di Monod; coefficienti di resa; diauxia; flusso di atomi di C nel metabolismo cellulare; i bioreattori; trasferimento di O2 nelle colture aerobiche; processi fed-batch; le colture continue; il chemostato; metaboliti secondari; Streptomiceti; gli antibiotici β-lattamici; ingegneria metabolica ed ingegneria metabolica inversa; la penicillina acilasi; enzimi microbici; i funghi filamentosi; E. coli come ospite di subclonaggio; i vettori di clonaggio e di espressione; microbiota intestinale, probiotici e prebiotici; tecniche di quantificazione della biomassa microbica. Nell'ambito delle esericitazioni gli studenti verranno formati relativamente alle norme di sicurezza. Per frequentare i laboratori è richiesta la presentazione delle certificazioni SICURMORE.
Metodi didattici
Il corso prevede 1. lezioni frontali, 2. esercitazioni nelle quali si progettano insieme gli esperimenti allestendo i protocolli, 3.esercitazioni di laboratorio. Nelle lezioni frontali viene esposta la teoria che sottende le esercitazioni di laboratorio e vengono presentati aspetti teorici inerenti l'applicazione biotecnologica dei microrganismi ed il miglioramento degli stessi.
Testi di riferimento
Brock
Biologia dei microorganismi
Casa editrice Ambrosiana
Microbiologia Industriale
Matilde Manzoni
Casa editrice Ambrosiana
Verifica dell'apprendimento
L'esame è orale e mira a verificare se lo studente ha raggiunto gli obiettivi del corso mediante domande aperte. Vengono valutati: la conoscenza specifica degli argomenti,la correttezza del lessico e la chiarezza e incisività dell'esposizione, il livello di approfondimento.
Risultati attesi
Il corso fornisce la conoscenza delle principali tecniche di colture cellulari, anche con riferimento a produzioni microbiologiche massive industriali, - applicare le principali tecniche di indagine microbiologica, - applicare le tecniche di base per la manipolazione del DNA di procarioti ed eucarioti, - applicare le procedure per la gestione del rischio chimico-biologico. Mediante l'interazione con il docente, durante le esercitazioni, gli studenti impareranno a comprendere, valutare criticamente e presentare i risultati ottenuti. L'esame scritto consentirà loro di migliorare la capacita di presentare gli argomenti in maniera chiara e concisa, e di utilizzare un lessico specifico. Questa attività forniranno agli studenti gli strumenti per proseguire i loro studi.