CODICE 62275 ANNO ACCADEMICO 2020/2021 CFU 6 cfu anno 1 BIOLOGIA APPLICATA E SPERIMENTALE 11158 (LM-6) - GENOVA SETTORE SCIENTIFICO DISCIPLINARE BIO/19 SEDE GENOVA PERIODO 1° Semestre MATERIALE DIDATTICO AULAWEB PRESENTAZIONE La microbiologia molecolare svolge un ruolo centrale nelle biotecnologie in quanto studia i meccanismi molecolari alla base dei processi genetici e fisiologici dei microbi e la loro applicazione nello studio di agenti patogeni e della loro patogenicità, nella produzione di medicinali come vaccini o anticorpi e nella . Il corso integra la conoscenza dell'organizzazione e dell'evoluzione dei genomi microbici con i meccanismi molecolari alla base della patogenicità e della virulenza. OBIETTIVI E CONTENUTI OBIETTIVI FORMATIVI L’insegnamento si propone di fornire agli studenti conoscenze avanzate nel campo della microbiologia molecolare, necessarie per affrontare, con appropriati strumenti culturali, lo studio della microbiologia e delle moderne biotecnologie microbiche. Verranno fornite conoscenze sull’organizzazione ed evoluzione dei genomi e metagenomi microbici integrate con quelle sui meccanismi alla base della biologia e fisiologia cellulare, patogenicità e virulenza. Verranno inoltre trattate le moderne tecnologie di indagine molecolare per lo studio dei microorganismi e la messa a punto di strategie innovative per il loro studio in ambito biomedico, agro-alimentare e forense, atto alla prevenzione ed il controllo delle attività microbiche, dei microrganismi patogeni e delle malattie di cui sono responsabili. OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze approfondite di Microbiologia molecolare applicata. Il completamento del corso gli studenti avranno acquisito le seguenti conoscenze e competenze: Essere in grado di descrivere i processi molecolari alla base dell’evoluzione batterica e il ruolo giocato dal trasferimento genico orizzontale Conoscere i meccanismi molecolari che sottendono la difesa batterica alle infezioni virali e alle condizioni di stress Comprendere i meccanismi molecolari alla base della virulenza batterica e le strategie antimicrobiche in uso Comprendere i meccanismi molecolari attraverso cui i batteri sviluppano la resistenza agli antibiotici Conoscere le più avanzate tecniche di biologia molecolare applicate alla microbiologia e i loro usi e limiti Conoscere i principali microorganismi associati con i processi di produzione alimentare e la sicurezza alimentare Conoscere i principali ambiti di applicazione della microbiologia forense e epidemiologia investigativa. sviluppare abilità pratiche nell'interpretazione e comunicazione dei dati, nella comunicazione. MODALITA' DIDATTICHE L’insegnamento si compone di una combinazione di lezioni frontali, esercitazioni e discussioni di gruppo. La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata. Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante presentazioni multimediali. Le lezioni saranno effettuate possibilmente in presenza, garantendo comunque la fruizione delle lezioni anche a distanza, mediante videoregistrazione, sincrona o asincrona. Le esercitazioni di laboratorio saranno organizzate possibilmente in presenza, eventualmente con più turni. Tutte le attività in presenza saranno effettuate nel rispetto dei limiti di capienza delle aule/laboratori e del distanziamento, previsti dalla normativa vigente a seguito dell'emergenza COVID19. Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica. PROGRAMMA/CONTENUTO Il programma del corso prevede la presentazione e la discussione dei seguenti argomenti: Analisi di cellule e comunità microbiche mediante saggi coltura-dipendenti e coltura-indipendenti, applicazioni e vantaggi dei diversi approcci. Tipizzazione microbica e Next Generation Sequencing. Virus batterici e possibili applicazioni in ambito biotecnologico Antibiotico-resistenza: meccanismi molecolari responsabili del fenotipo di resistenza agli antimicrobici, meccanismi di selezione dei geni di antibiotico-resistenza (ARGs), ciclo e diffusione dei batteri antibiotico-resistenza e dei relativi ARGs Plasticità del genoma batterico: trasferimento genico orizzontale nei batteri Gram-negativi e Gram-positivi e ruolo nell'evoluzione di ceppi patogeni Quorum sensing: aspetti molecolari del quorum sensing nei Gram-positivi e –negativi Sistemi di difesa immunitaria batterica contro le infezioni virali e meccanismi di riparo del DNA Basi molecolari della patogenicità e virulenza batterica e biofilm microbici Vaccini: convenzionali e di nuova generazione Tecniche applicate alla identificazione e genotipizzazione dei microrganismi Casi studio di epidemiologia investigativa e microbiologia forense. TESTI/BIBLIOGRAFIA Tutte le diapositive utilizzate durante le lezioni e altro materiale didattico saranno disponibili su AulaWeb al termine di ogni ciclo di lezioni o saranno fornite agli studenti direttamente dai docenti . Il libri sotto indicati sono suggeriti come testi di appoggio, ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di livello universitario. -"Brock - Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale" M.T. Madigan, J.M. Martinko, K. S. Bender, D.H. Buckley, e D.A. Stahl (2016) e "Brock - Biologia dei microrganismi. Microbiologia biomedica” M.T. Madigan, J.M. Martinko, D.A. Stahl e D.P. Clark (2012). Pearson Education -“Biologia dei microrganismi” G. Deho ed E. Galli (2014) Casa Editrice Ambrosiana. DOCENTI E COMMISSIONI ELISA TAVIANI Commissione d'esame ELISA TAVIANI (Presidente) LUIGI VEZZULLI (Presidente Supplente) LEZIONI INIZIO LEZIONI Le lezioni del primo semestre avranno inizio a partire dal 5 Ottobre 2020 ed avranno termine entro il 15 Gennaio 2021. Consultare orario dettagliato al seguente link: https://easyacademy.unige.it/portalestudenti/ Orari delle lezioni MICROBIOLOGIA MOLECOLARE ESAMI MODALITA' D'ESAME La valutazione si basa su un esame scritto che comprende domande su argomenti trattati durante l'insegnamento e un'esposizione di un argomento a scelta dello studente durante il corso. Saranno disponibili 3 appelli nella sessione invernale (gennaio-febbraio) e 3 appelli nella sessione estiva (giugno, luglio, settembre). Si rimanda all'istanza AulaWeb specifica dell'insegnamento per eventuali aggiornamenti a causa di variazioni della situazione sanitaria ed epidemiologica. MODALITA' DI ACCERTAMENTO I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti nel corso delle lezioni. L’esame verterà sugli argomenti trattati a lezione e avrà lo scopo di valutare non solo se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma anche se ha acquisito la capacità di richiamare le nozioni teoriche applicandole a semplici contesti concreti. Sarà anche valutata la capacità di esporre gli argomenti in modo chiaro e con una terminologia corretta. Calendario appelli Data appello Orario Luogo Tipologia Note 26/01/2021 14:30 GENOVA Orale 26/01/2021 14:30 GENOVA Orale 11/02/2021 14:30 GENOVA Orale 11/02/2021 14:30 GENOVA Orale 17/06/2021 14:30 GENOVA Orale 17/06/2021 14:30 GENOVA Orale 07/07/2021 14:30 GENOVA Orale 07/07/2021 14:30 GENOVA Orale 28/07/2021 14:30 GENOVA Orale 28/07/2021 14:30 GENOVA Orale 15/09/2021 14:30 GENOVA Orale 15/09/2021 14:30 GENOVA Orale ALTRE INFORMAZIONI La frequenza costante e regolare alle lezioni è fortemente raccomandata