61537 - MICROBIOLOGIA MOLECOLARE

insegnamento

ID:

61537

Tipo Insegnamento:

Opzionale

Durata (ore):

48

CFU:

SSD:

MICROBIOLOGIA GENERALE

Url:

Dettaglio Insegnamento:

BIOLOGIA MOLECOLARE GENOMICA E BIODIVERSITÀ/Biologia molecolare e cellulare Anno: 1

Anno:

2024

Periodo di attività

Secondo Semestre (17/02/2025 - 31/05/2025)

Obiettivi Formativi

Fornire le basi di genetica dei microrganismi anche per comprenderne l'utilizzo industriale e biotecnologico. I microrganismi sono studiati come modelli semplici per la comprensione dei processi biologici. Fornire le conoscenze per comprendere aspetti patogenetici, diagnostici e di prevenzione legati a SARS-CoV-2. Fornire le conoscenze per comprendere i meccanismi di interazione virus-ospite nei processi di trasformazione neoplastica causata da alcuni virus oncogeni. Fornire le conoscenze per l'utilizzo di vettori virali in modelli sperimentali in vitro e in vivo. Le attività di laboratorio avranno il compito di far comprendere agli studenti come le conoscenze di base possono essere utilizzate per investigare l’interazione microRNA-bersaglio, anche in funzione della l’identificazione di possibili target di microRNA virali.

Prerequisiti

Lo studente deve avere una conoscenza delle nozioni di base della microbiologia.

Metodi didattici

Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali e esercitazioni guidate nel laboratorio di microbiologia. In particolare sono previste 48 ore complessive di didattica (5+1 CFU) di cui 40 ore di lezione frontale e 8 ore di esercitazioni. Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive su power-point.
Per i laboratori gli studenti vengono divisi in gruppi (massimo 30 studenti per gruppo). Gli studenti saranno guidati dal docente in tutte le attività pratiche che verranno proposte, e saranno accompagnati alla comprensione e alla corretta interpretazione dei risultati ottenuti dall’esperienza di laboratorio.

Verifica Apprendimento

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma del corso e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18). In caso di didattica a distanza, oppure in casi specifici individuati di volta in volta dal docente, l’esame consisterà in un esame orale, volto a verificare la comprensione e il livello di conoscenza degli argomenti del programma. Le risposte alle domande vengono giudicate sia per il contenuto sia per il linguaggio scientifico appropriato. In caso di didattica in presenza, con l’eccezione di studenti che abbiano difficoltà, l’esame consiste in un elaborato scritto. L’esame scritto consta della somministrazione di 20 domande aperte, che prevedono riposte brevi e puntuali, atte a verificare la comprensione e il livello di conoscenza degli argomenti del programma. Le risposte alle domande vengono giudicate sia per il contenuto sia per il linguaggio scientifico appropriato, ed il punteggio massimo per ognuna è di punti 5. In ogni caso, non si ritiene superato l’esame se si ottiene una valutazione uguale o inferiore a 2 in due o più domande. Delle attività di laboratorio verranno valutate le capacità di presentare i risultati ottenuti e di interpretare i risultati stessi.

Testi

Schemi e figure forniti dal docente.
Per consultazione e relativamente ai vettori virali per terapia genica:
• Giacca Mauro Terapia Genica ed Springer
Per consultazione e relativamente ad altri aspetti molecolari della microbiologia:
• Dehò, Galli Biologia dei Microorganismi, ed Zanichelli

Contenuti

Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni in laboratorio.
Le lezioni in aula affronteranno i seguenti argomenti:

Virus respiratori, Coronavirus e SARS-CoV-2:
Generalità sui virus respiratori e sui Coronavirus. Il virus SARS-CoV-2: origine, epidemiologia, struttura, replicazione, patogenicità. Metodi diagnostici (test antigenici, test molecolari basati sull’individuazione di acidi nucleici, test rapidi antigenici). Metodi di prevenzione, inclusi i vaccini. Generalità sui vaccini e in particolare vaccini per la prevenzione di COVID-19 severa. Insorgenza delle varianti e possibili conseguenze.

Genetica batterica, TGO e ottimizzazione dei ceppi:
Mutazioni, mutagenesi e genetica batterica. Screening e selezione. Identificazione di mutanti auxotrofi. Identificazione di revertanti. Competenza e trasformazione. Plasmidi e Coniugazione. Trasduzione generalizzata e specializzata. Complementazione. Basi molecolari della resistenza batterica agli antibiotici Miglioramento genetico di ceppi produttori. Le tecniche del DNA ricombinante per l'ottimizzazione delle produzioni microbiche. Isolamento di un ceppo mutato per la produzione industriale di lisina. Produzione industriale di vaccini di nuova generazione (a cellule intere o a sub-unità, ricombinanti).

I microrganismi e l’oncogenesi: esempi di microrganismi oncogeni
Meccanismi molecolari e fattori di virulenza coinvolti nel processo infettivo e nel carcinoma gastrico associato ad Helicobacter Pylori. Meccanismi molecolari alla base della replicazione dei virus, in particolare i papillomavirus, i polyomavirus e i virus dell'epatite. Vaccini ricombinanti anti HBV e anti HPV. Meccanismi patogenetici, in particolare oncogenesi da virus.

I microrganismi e l’oncogenesi: vettori virali in modelli sperimentali in vitro e in vivo.
Sviluppo e impiego di vettori plasmidici e virali. Studio delle funzioni di viRNA e dei miRNA: metodi per l'identificazione di sequenze bersaglio; sviluppo e impiego di vettori virali per l'espressione di miRNA e di sequenze bersaglio in vitro e in vivo. Sviluppo di vettori virali per nuovi approcci terapeutici antitumorali.

Attività di laboratorio
• Trasformazione di E.Coli competente con un DNA ricombinante, selezione dei batteri in piastre LB agar contenenti ampicillina; purificazione del DNA plasmidico, e analisi mediante enzimi di restrizione.
• Trasfezione di DNA ricombinante in cellule eucariotiche; valutazione dell’interazione microRNA-bersaglio nelle cellule transfettate: analisi dell'espressione del transgene mediante test luciferasi usando un luminometro. Interpretazione dei risultati.