65820 - MICROBIOLOGIA E VIROLOGIA MOLECOLARE

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente ha conoscenze di natura molecolare/funzionale sui meccanismi che regolano l'interazione tra procarioti/procarioti e procarioti/ambiente. Lo studente inoltre conosce gli strumenti necessari per affrontare in maniera critica lo studio e la costruzione di un organismo ricombinante, da utilizzare a fini applicativi in ambiente confinato, utilizzando tecniche avanzate di microbiologia molecolare. In particolare, lo studente è in grado di: - comprendere le differenti strategie di risposta dei procarioti a stress di tipo chimico/fisico; - comprendere il ruolo dei microrganismi ed il loro utilizzo in alcuni settori della biologia applicata e biomedicina; - affrontare in maniera propositiva lo studio e la progettazione di un organismo ricombinante; - svolgere i passaggi individuati nella stesura di un protocollo sperimentale.

Programma/Contenuti

Modulo di microbiologia molecolare (lezioni frontali, 3 CFU pari a 24 ore complessive):

- Aspetti applicativi e molecolari legati alla formazione dei biofilm batterici;

- Aspetti molecolari nella interazione cellula-cellula e cellula-ambiente (Quorum Sensing);

- La plasticità del genoma batterico;

- Il di-GMP-ciclico nella trasduzione del segnale;

- Aspetti molecolari associati alla biodegradazione microbica di xenobiotici;

- Interazione tra batteri e metalli/metalloidi;

- Metodi molecolari di caratterizzazione di comunità microbiche;

- Basi di genomica e bioinformatica microbica

Modulo di Virologia molecolare (1 CFU di lezioni frontali + 2 CFU di attività di laboratorio: 38 ore complessive):

- Introduzione alle caratteristiche della composizione genetica dei virus (1 ora)

- Aspetti molecolari dell'interazione virus-ospite (2 ore)

- Analisi comparativa dell'utilizzo di virus per la modificazione di funzioni cellulari (2 ore)

- Confronto di sistemi utilizzati per la costruzione di un virus ricombinante (1 ora)

- Il recombineering: basi teoriche e applicazione alla costruzione di virus ricombinanti (2 ore)

- Applicazione sperimentale del recombineering (30 ore)

Testi/Bibliografia

Non è necessario l'acquisto di testi specifici. Vengono fornite a lezione le coordinate per reperire il materiale on-line sotto forma di review e/o pubblicazioni specifiche su riviste scientifiche. In alternativa, il materiale viene distribuito a lezione o inserito sul sito https://iol.unibo.it

Metodi didattici

L'insegnamento si compone di 6 CFU complessivi di cui  4 CFU di lezioni frontali (30 ore) e  2 CFU (corrispondenti a 30 ore) di esercitazioni pratiche in laboratorio. Le esercitazioni pratiche vengono svolte nei Laboratori di Biotecnologie del CdS di Biotecnologie (Sede del Navile) dotati di postazioni singole con cappe biohazard e posti lavoro al banco. L'obiettivo delle lezioni pratiche è triplice, ovvero: a) far acquisire allo studente la dimestichezza con le strumentazioni comunemente usate nei laboratori di ricerca di microbiologia e virologia; b) sviluppare nello studente la capacità di manipolare preparati biologici in condizioni di sicurezza e sterilità; c) raggiungere gli obiettivi didattici del Corso.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame di fine corso mira a valutare il raggiungimento degli obiettivi didattici, ovvero: conoscere gli aspetti molecolari legati alla interazione cellula-cellula/cellula-ambiente (Quorum Sensing), al ruolo del di-GMP-ciclico nella trasduzione del segnale cellulare e alla formazione dei biofilms batterici; conoscere le modalità molecolari e biochimiche della biotrasformazione da parte dei microrganismi di sostanze xenobiotiche e dei metalli/metalloidi; conoscere le tecniche molecolari di caratterizzazione di comunita’ microbiche; conoscere approcci bioinformatici per la caratterizzazione filogenetica dei batteri e l’analisi genomica dei microrganismi; conoscere gli aspetti molecolari legati alla interazione virus-ospite; conoscere le strategie virali finalizzate al reindirizzamento delle funzioni cellulari per il completamento del ciclo replicativo del virus; conoscere le principali tecniche utilizzate per la costruzione di virus ricombinanti; valutare la capacità di utilizzare la ricombinazione omologa mediata da proteine fagiche (recombineering) per la costruzione di virus ricombinanti.

L'esame di fine Corso è svolto mediante una prova scritta sui temi trattati nel modulo di virologia molecolare con laboratorio integrata da una prova scritta nel modulo di microbiologia molecolare. Il voto finale sarà definito dalla media dei voti riportati nelle due prove scritte.

Strumenti a supporto della didattica

Materiale didattico: il materiale didattico presentato a lezione viene messo a disposizione degli studenti in formato elettronico. Le lezioni frontali consistono in proiezioni power-point di pubblicazioni su temi specifici dei quali vengono date le coordinate per essere reperite on-line.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Renato Brandimarti

Consulta il sito web di Martina Cappelletti