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:

• Plasticità del genoma batterico: trasferimento genico orizzontale nei batteri Gram-negativi e Gram-positivi e ruolo nell'evoluzione di ceppi patogeni
• 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
• Basi molecolari della patogenicità e virulenza batterica e biofilm microbici
• Virus batterici e possibili applicazioni in ambito biotecnologico
• 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
• Vaccini: convenzionali e di nuova generazione
• Analisi di cellule e comunità microbiche mediante saggi coltura-dipendenti e coltura-indipendenti, applicazioni e vantaggi dei diversi approcci.
• Tecniche applicate alla identificazione e genotipizzazione dei microrganismi
• Next Generation Sequencing e analisi di comunità microbiche
• 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.