67132 - BIOTECNOLOGIE MICROBICHE

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Acqua pulita e servizi igienico-sanitari Energia pulita e accessibile Lotta contro il cambiamento climatico La vita sulla terra

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede conoscenze di microbiologia applicata alle biotecnologie ambientali e industriali. In particolare, lo studente conosce le caratteristiche molecolari e metaboliche dei microrganismi utilizzati i) nei processi di biodegradazione delle sostanze inquinanti, ii) nella produzione di fonti alternative di energia quali il biogas, iii) nella produzione di enzimi, e iv) nello sviluppo di nuovi prodotti ad alto valore commerciale e impatto sociale.

Contenuti

Introduzione

Organizzazione delle lezioni e modalità di verifica dell'apprendimento. Introduzione agli argomenti del programma.

La degradazione microbica dei composti xenobiotici

Degradazione microbica degli idrocarburi lineari e ramificati. La degradazione dei composti aromatici. Dealogenazione di composti aloaromatici. Regolazione genica delle vie cataboliche di degradazione delle sostanze organiche inquinanti. evoluzione delle vie cataboliche.

Produzione di composti di origine batterica

Microrganismi applicati all’agricoltura. La produzione di insetticidi di natura microbica. Biotecnologie microbiche per la produzione di antibiotici.

Biotrasformazione di sostanze inorganiche e loro potenziale uso in nanotecnologie

Interazione di sostanze inorganiche con cellule batteriche. Meccanismi di ossidazione e/o riduzione di composti inorganici a fini energetici. Descrizione molecolare dei nanowires con esempi.

Cellule batteriche per la produzione di biogas e correnti elettriche

Interazione tra cellule batteriche e superfici polarizzate (anodi e/o catodi) per la produzione di correnti elettriche (MFC) e/o di chemicals di alto valore commerciale. Produzione batterica di biogas: principi generali e microrganismi di interesse biotecnologico anaerobi e fototrofi (CH4, H2)

Laboratorio

Lo studente acquisisce:

1) le diverse metodiche per l’isolamento e la caratterizzazione dei microrganismi da campioni ambientali di diversa origine, in modo da essere in grado di isolare microrganismi in possesso di specifiche caratteristiche fisiologiche.

2) Alcuni metodi molecolari per la caratterizzazione delle comunità microbiche complesse finalizzati anche alla ricerca di geni funzionali potenzialmente interessanti per successive applicazioni biotecnologiche.

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.

Metodi didattici

Lezioni frontali sugli argomenti del corso sulla base di materiale on line.

Esperienza di laboratorio a coppie.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Esame scritto con alcune domande a risposta aperta e una serie di domande a risposta multipla.

Per la parte di laboratorio è previsto un test finale con domande a risposta multipla

Strumenti a supporto della didattica

Il materiale didattico presentato a lezione verrà messo a disposizione dello studente in formato elettronico.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Fedi