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a Ciclo Unico
Scuola di Scienze
BIOTECNOLOGIE
Insegnamento
MICROBIOLOGIA APPLICATA E INGEGNERIA GENETICA
SCO2045392, A.A. 2014/15

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2013/14

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
BIOTECNOLOGIE
IF1839, ordinamento 2011/12, A.A. 2014/15
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Crediti formativi 10.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese APPLIED MICROBIOLOGY AND GENETIC ENGINEERING
Sito della struttura didattica http://biotecnologie.scienze.unipd.it/2014/laurea
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Biologia
Obbligo di frequenza
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile ARIANNA LOREGIAN MED/07
Altri docenti PAOLO LAVEDER BIO/18

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline biotecnologiche comuni BIO/18 4.0
CARATTERIZZANTE Discipline biotecnologiche con finalità specifiche:mediche e terapeutiche MED/07 6.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Secondo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LABORATORIO 3.0 48 27.0
LEZIONE 7.0 56 119.0

Calendario
Inizio attività didattiche 02/03/2015
Fine attività didattiche 12/06/2015
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 MICROBIOLOGIA APPLICATA E INGEGNERIA GENETICA 2018-2019 01/10/2018 30/11/2019 DEL VECCHIO CLAUDIA (Presidente)
LAVEDER PAOLO (Membro Effettivo)
PROVVEDI ROBERTA (Supplente)
5 MICROBIOLOGIA APPLICATA E INGEGNERIA GENETICA 2017/2018 01/10/2017 25/11/2018 DEL VECCHIO CLAUDIA (Presidente)
LAVEDER PAOLO (Membro Effettivo)
PROVVEDI ROBERTA (Supplente)
4 MICROBIOLOGIA APPLICATA E INGEGNERIA GENETICA 2016-2017 01/10/2016 30/11/2017 LOREGIAN ARIANNA (Presidente)
LAVEDER PAOLO (Membro Effettivo)
ALVISI GUALTIERO (Supplente)
3 Microbiologia Applicata e Ingegneria Genetica 2015-2016 01/10/2015 30/09/2016 LOREGIAN ARIANNA (Presidente)
LAVEDER PAOLO (Membro Effettivo)
ALVISI GUALTIERO (Supplente)
2 MICROBIOLOGIA APPLICATA E INGEGNERIA GENETICA 2014-2015 01/10/2014 30/09/2015 LOREGIAN ARIANNA (Presidente)
LAVEDER PAOLO (Membro Effettivo)
ALVISI GUALTIERO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Il corso richiede conoscenze di base di biochimica, biologia cellulare, microbiologia, genetica e biologia molecolare. Lo studente deve conoscere la struttura e funzione della cellula eucariotica e procariotica. Deve inoltre avere familiarità con la struttura, funzione e replicazione degli acidi nucleici.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Nella parte di Microbiologia applicata gli studenti approfondiranno le proprie nozioni di microbiologia generale con concetti fondamentali di microbiologia applicata quali sistemi avanzati per l’espressione e la purificazione di prodotti proteici in organismi eucariotici, lo studio delle interazioni proteina-proteina, l’utilizzo di microrganismi come vettori per il delivery di DNA o proteine/peptidi a scopo terapeutico o vaccinale, ecc. Inoltre gli studenti saranno introdotti all’utilizzo applicativo di microorganismi nel biorisanamento e per la produzione di piante transgeniche.

Nella parte di Ingegneria genetica gli studenti apprenderanno i fondamenti della tecnologia del DNA ricombinante, con enfasi sui processi di clonazione e manipolazione genica, sequenziamento del DNA, produzione di proteine ricombinanti in sistemi di espressione procariotici.

Nella parte di laboratorio gli studenti impareranno a utilizzare il sistema del doppio ibrido per studiare interazioni proteina-proteina in cellule eucariotiche ed a identificare e genotipizzare microorganismi utilizzando alcune tecniche molecolari.
Modalita' di esame: Esame scritto
Criteri di valutazione: Accuratezza e completezza delle risposte. Appropriatezza del linguaggio.
Contenuti: Lezioni d’aula

Vettori di clonaggio eucariotici per funghi (inclusi lieviti), piante e organismi animali eucariotici superiori.
Espressione e produzione di proteine ricombinanti in microrganismi eucariotici, in piante ed in colture cellulari di organismi eucariotici superiori (incluso sistema del baculovirus); sistemi di espressione genica inducibile.
Two-hybrid system e tecniche correlate (es. one-hybrid e three-hybrid system) per lo studio di interazioni proteina-proteina e proteina-acido nucleico. Tecnologia del Phage display.
Mutagenesi trasposizionale: creazione e screening di librerie di mutanti. Manipolazione di genomi batterici e virali mediante sistemi di integrazione e di ricombinazione omologa.
Batteri, virus e proteine di origine microbica come vettori per il delivery di geni terapeutici, vaccini a DNA o proteine/peptidi immunogene/i.
Tecniche molecolari per la rilevazione e l’identificazione di microrganismi o contaminanti microbici in campioni di origine biologica, ambientale, alimentare, ecc.
Impiego di microrganismi nel risanamento ambientale(biorisanamento) e nel settore agricolo (produzione di piante transgeniche).
Riepilogo delle tecniche di coltivazione dei microorganismi e dei meccanismi di regolazione genica nei procarioti. Strumenti di laboratorio per le applicazioni di genetica molecolare: biologia di E. coli, operone lac, manipolazione di DNA purificato. Trasformazione, coniugazione e trasduzione come metodi per manipolare e studiare il genoma batterico.
Le tecnologie del DNA ricombinante per l'identificazione dei geni. Clonazione del DNA. Enzimi di restrizione e di modificazione.
Vettori di clonaggio in procarioti: plasmidici e fagici, Cosmidi, fasmidi e cromosomi artificiali (BAC). Strategie di clonaggio: identificazione e selezione di un clone. Tecniche di sequenziamento moderne del DNA. Espressione e produzione di proteine ricombinanti in E. coli.

Laboratorio

L’attività di laboratorio si prefigge di fornire agli studenti le basi teoriche e pratiche di alcune tecnologie che utilizzano i microrganismi o loro prodotti come strumenti per le biotecnologie. Le attività sperimentali verteranno su:
1. Tecnologia del “Sistema a due ibridi” in lievito per lo studio di interazioni proteina-proteina. Verrà eseguita l’inoculazione e crescita di colture di lievito, con relativa preparazione di piastre selettive. Verrà eseguita la trasformazione di ceppi di lievito utilizzando coppie di plasmidi preselezionati. Verranno successivamente eseguiti saggi di attività beta-galattosidasica su filtro ed in liquido (qualitativi e quantitativi) sui lieviti trasformati. Per tali saggi verranno preparati estratti proteici di lievito e ne verrà determinata la concentrazione proteica con il metodo di Lowry. I risultati verranno poi analizzati e discussi.
2. Uso della PCR come tecnica per la rilevazione e la genotipizzazione di microorganismi in campioni biologici. Verrà fatta una breve introduzione generale sull’importanza della PCR come tecnica diagnostica e sulle differenze nel suo utilizzo per ricerca o per diagnosi, e sull’utilizzo a scopo biotecnologico di prodotti microbici in questo ambito. Verrà eseguita la ricerca in campioni biologici di HPV (virus umano del papilloma) con PCR e sua tipizzazione mediante RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphism). I risultati verranno poi analizzati e discussi.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Lezioni d’aula e attività di laboratorio
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Alcune dispense e monografie verranno fornite dal docente.
Testi di riferimento:
  • Glazer AN, Nikaido H., Microbial Biotechnology. --: Cambridge University Press, --. Cerca nel catalogo
  • Dale JW, von Schantz M., Plant N., Dai geni ai genomi – Principi e applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante. --: Edises, 2013. III Edizione Cerca nel catalogo
  • Brown TA, Biotecnologie molecolari. --: Zanichelli, 2007. Cerca nel catalogo
  • Reece RJ, Analisi dei geni e genomi. --: Edises, 2006. Cerca nel catalogo
  • Primrose S, Twyman R, Old B, Ingegneria Genetica. --: Zanichelli, 2004. Cerca nel catalogo
  • Glick BR, Pasternack JJ, Biotecnologia molecolare. --: Zanichelli, 1999. Cerca nel catalogo
  • Kun LY, Microbial Biotechnology. --: World Scientific Publishing, --. Cerca nel catalogo