M.C. Thaller

Laurea Triennale in Biotecnologie

Microbiologia generale e virologia (8 CFU)

MODULO 1 Microbiologia generale
La storia della Microbiologia: l’evoluzione del pensiero e delle tecniche. Metodi di studio: coltivazione, identificazione, principi di classificazione. Organizzazione cellulare e molecolare di microrganismi procarioti e eucarioti. La parete cellulare. La membrana citoplasmatica e i sistemi di trasporto. Inclusioni citoplasmatiche; involucri e strutture esterni. Organizzazione e struttura del genoma.
Metabolismo batterico:
Anabolismo e catabolismo; tipi nutrizionali e fonti di energia. Respirazione aerobia e anaerobia, fermentazioni, fotosintesi ossigenica e anossigenica, mantenimento del potere riducente. Il ruolo del metabolismo batterico sull’ambiente: cenni sui cicli di carbonio e azoto. Nutrizione e crescita: le richieste nutrizionali, la ricerca del cibo: trasporto dei nutrienti e mobilità. Crescita cellulare e della popolazione: curve di crescita, influenza dei fattori abiotici, tassie; crescita sessile (biofilm).
I Batteriofagi. Microrganismi eucarioti: cenni su lieviti, funghi microscopici e protozoi. Genetica e regolazione dell'espressione genica. La divisione cellulare, replicazione del nucleoide e formazione del setto; esempi di cicli cellulari. Le mutazioni il trasferimento genico laterale. DNA mobile. Ricombinazione genetica omologa e illegittima.
Espressione genica e regolazione. I microrganismi e l’ambiente: importanza nei cicli degli elementi (carbonio azoto), cenni sul trattamento di reflui e rifiuti solidi compostabili. I microrganismi e gli altri esseri viventi: interazioni tra microrganismi, cenni sulle interazioni microrganismi-eucarioti. Interazioni parassita/ospite. Virulenza. Lotta antimicrobica (sterilizzazione, disinfezione, antibiotici –meccanismi e resistenza batterica). Cenni di immunologia: Antigeni e apteni. Immunità umorale e cellulo-mediata. Immunità acquisita attiva e passiva.
L’evoluzione dei microrganismi: analisi molecolare e studio della filogenesi microbica.
Microorganismi eucariotici

Laurea Magistrale in Biotecnologie Industriali

BATTERIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE MICROBICHE 6 CFU

Le interazioni batteri/uomo e i loro possibili esiti.
I batteri patogeni: concetto di patogenicità e di virulenza.
Le difese dell’ospite: immunità innata e adattativa. L’interferenza batterica: adesività, colonizzazione, fattori di virulenza
Le strategie di virulenza (tossinogenesi, invasività; evasione dalle difese immuni, vita intracellulare facoltativa e obbligata)
Il Microbiota normalmente associato all’uomo, composizione e variabilità.
Interazione con l’ospite, influenza dell’età della dieta, del “background genetico; possibili conseguenze dell’espressione microbica e delle alterazioni del microbiota.
Il contenimento dei microrganismi: Antibiotici (classi e meccanismo d’azione) Antibiotico resistenza: evoluzione e problemi correlati. Possibili strategie di contenimento dei “superbatteri”: i nuovi vaccini, la terapia fagica.
Uso industriale dei microrganismi: generalità, storia e campi di applicazione. Scelta dell’ospite ottimale: Concetto e impiego del Codon Adaptation Index e del PLS-modeling. I microrganismi di interesse biotecnologico: inquadramento tassonomico, caratteristiche, esigenze, manipolazione genetica, ed espressione in: Escherichia coli, Streptomyces, Bacillus, Batteri acido lattici (LABS), Lieviti (Saccharomyces, Hansenula, Pichia, Kluyveromyces).

Laurea Magistrale BEE

MICROBIOLOGIA AMBIENTALE (6 CFU)

L’evoluzione dei microrganismi; i principali gruppi funzionali nei diversi phylum evolutivi produzione di energia e adattamento all’ambiente. Organizzazione spaziale delle comunità microbiche: feltri, tappeti, biofilm. Microrganismi e fattori abiotici (temperatura, acqua disponibile, atmosfera, pH, potenziale ossido-riduttivo, luce). Ambienti estremi per uno o più di questi fattori.
Interazioni tra microrganismi, regolazioni a “Quorum”. Microbi e stress. Intervento microbico nei cicli biogeochimici di: carbonio, azoto, zolfo, ferro, calcio, fosforo, manganese, mercurio e altri elementi. Biolisciviazione. Ambienti acquatici e terrestri: generalità, descrizione e interazione con eucarioti in questi contesti. L’aria come ambiente e il suo controllo microbiologico.
Microrganismi e inquinamento: Trattamento dei reflui e compostaggio; malattie trasmesse dall’acqua, potabilizzazione e controlli microbiologici. Microrganismi e bioremediation: generalità; concetti di recalcitranza e persistenza, degradazione di xeno biotici, tecniche di biorisanamento. Cenni sulla degradazione di manufatti e opere d’arte. Metodi classici e molecolari in ecologia microbica.

ATTIVITA' A SCELTA (AAS)

Laurea Magistrale BEU

Batteriologia dei patogeni umani (Batteriologia-II) 3 CFU

-Descrizione, eziopatogenesi, fattori e strategie di virulenza,modalità di identificazione e controllo (vaccini e/o antibiotici) delle specie patogene appartenenti ai generi: Bacillus; Clostridium; Listeria; Staphylococcus; Streptococcus-Enterococcus; Mycoplasma; Corynebacterium; Mycobacterium; Spirochaeta; Chlamydiaceae; Campylobacter-Helicobacter; Brucella; Rickettsiaceae;); Neisseria; Bordetella; Haemophilus; Legionella; Enterobacteriaceae: generalità, Salmonella, Shigella, Yersinia, virotipi di E. coli) ; Vibrio; Pseudomonas.
-Brevi cenni (nome della specie, patologie provocate, fattori di virulenza)su:
Bartonella, Coxiella, Francisella, Anaplasma, Ehrlichia, Burkholderia, Acinetobacter, Moraxella.

Laurea Magistrale BCM

Batteriologia-I 3 CFU

Le interazioni batteri/uomo e i loro possibili esiti.
I batteri patogeni: concetto di patogenicità e di virulenza.
Le difese dell’ospite: immunità innata e adattativa. L’interferenza batterica: adesività, colonizzazione, fattori di virulenza.
Le strategie di virulenza (tossinogenesi, invasività; evasione dalle difese immuni, vita intracellulare facoltativa e obbligata).
Il Microbiota normalmente associato all’uomo, composizione e variabilità.
Interazione con l’ospite, influenza dell’età della dieta, del “background genetico; possibili conseguenze dell’espressione microbica e delle alterazioni del microbiota.
Il contenimento dei microrganismi: Antibiotici (classi e meccanismo d’azione).
Antibiotico resistenza: evoluzione e problemi correlati. Possibili strategie di contenimento dei “superbatteri”: i nuovi vaccini, la terapia fagica.

Espressione eterologa e microrganismi 3CFU

Uso industriale dei microrganismi: generalità, storia e campi di applicazione. Scelta dell’ospite ottimale: concetto e impiego del Codon Adaptation Index e del PLS-modeling. I microrganismi di interesse biotecnologico: inquadramento tassonomico, caratteristiche, esigenze, manipolazione genetica, ed espressione in: Escherichia coli, Streptomyces, Bacillus, Batteri acido lattici (LABS), Lieviti (Saccharomyces, Hansenula, Pichia, Kluyveromyces).