Lieviti. Funghi. Bacilli di uso industriale. Attinomiceti. Metodi: crescita; arricchimento e selezione; miglioramento. Tecnologia dei processi industriali. Produzione di metaboliti di interesse applicativo. Vaccini, probiotici, phage therapy. Metagenomica. Synthetic and systems biology. Esercitazioni di laboratorio su 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. Materiale didattico su www.duccioknights.org
Articoli e monografie "open access" selezionate e aggiornate dal docente sul sito www.duccioknights.org (password protected)
Obiettivi Formativi
Conoscenze:
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 :
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.
Competenze di laboratorio acquisite:
Crescita microbica, isolamento e selezione di batteri e funghi. Manipolazione, miglioramento genetico e trasformazione con vettori dedicati di colture batteriche e di lievito per processi industriali, miglioramento genetico di ceppi di lievito.
Lezioni Frontali, seminari e lettura di articoli e monografie.
Numero di ore totali del corso: 150 (= 6 x 25)
Numero di ore per studio personale e altre attività formative di tipo individuale:
Numero di ore relative alle attività in aula: 36
Numero di ore relative ad attività di laboratorio (lezioni in laboratorio): 12
Numero di ore relative ad attività di esercitazioni (in laboratorio e in campo):
Numero di ore relative ad attività seminariali: 8
Altre Informazioni
Frequenza delle lezioni ed esercitazioni: consigliata per le lezioni frontali; obbligatoria per le esercitazioni
Strumenti a supporto della didattica sono riportati sul sito web del docente www.duccionkights.org.
La strumentazione in dotazione presso il laboratorio del Dipartimento di Biologia, M Becciolini è usata per effettuare esercitazioni pratiche di laboratorio.
Modalità di verifica apprendimento
Preparazione di un seminario in inglese da presentare davanti alla classe su una recente scoperta nel settore. Successivo esame orale comprensivo delle esperienze in laboratorio.
Programma del corso
Struttura tassonomica e fisiologia dei principali gruppi microbici 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 biololgia 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.