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Microbiologia e Parassitologia I

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Microbiology and Parassitology I

Oggetto:

Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
INT0650A
Docenti
David Lembo (Titolare del corso)
Manuela Donalisio (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Triennale in Biotecnologie
Anno
2° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
MED/07 - microbiologia e microbiologia clinica
Erogazione
Mista
Lingua
Italiano
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Tipologia unità didattica
modulo
Insegnamento integrato
MICROBIOLOGIA E PARASSITOLOGIA (INT0650)
Prerequisiti

Conoscenze di Biologia Molecolare e Cellulare e di Biochimica


Knowledge of Molecular and Cellular Biology and Biochemistry
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

  • Fornire le nozioni di base per la definizione naturalistica del mondo degli agenti trasmissibili.

  • Fornire una buona conoscenza della struttura e della fisiologia dei microrganismi con particolare attenzione a quelli procariotici.

  • Fornire una buona conoscenza della struttura dei virus e dei loro cicli replicativi.

  • Fornire una buona conoscenza delle tecniche microbiologiche necessarie per la coltivazione ed osservazione microscopica dei microrganismi.

  • Fornire una buona conoscenza delle tecniche microbiologiche necessarie per la coltivazione dei virus.

  • Fornire una buona conoscenza delle tecniche di controllo della crescita microbica.

  • Fornire una buona conoscenza dei meccanismi di variabilità genetica e di evoluzione molecolare dei procarioti e dei virus.

  • Fornire una chiara idea del ruolo e delle potenzialità applicative dei microorganismi nelle attività biotecnologiche.

  • To provide the basic notions for the definition of the world of transmissible agents.

  • To provide a good knowledge of the structure and physiology of microorganisms with particular attention to prokaryotic ones.

  • To provide a good understanding of the structure of viruses and their replication cycles.

  • To provide a good knowledge of the microbiological techniques necessary for the cultivation and microscopic observation of microorganisms.

  • To provide a good knowledge of the microbiological techniques necessary for the cultivation of viruses.

  • To provide a good understanding of microbial growth control techniques.

  • To provide a good knowledge of the mechanisms of genetic variability and molecular evolution of prokaryotes and viruses.

  • To provide a clear idea of ​​the role and application potential of microorganisms in biotechnological activities.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine del Corso gli studenti dovranno aver conseguito una solida conoscenza su batteri, Archea e  virus sotto il profilo ecologico, del rapporto struttura-funzione, dei meccanismi genetici, dei loro cicli replicativi e dei metodi utilizzati per il loro studio, coltivazione, e di controllo della loro crescita.

At the end of the course, students must have achieved a solid knowledge of bacteria, Archea and viruses from an ecological point of view, of the structure-function relationship, of the genetic mechanisms, of their replication cycles and of the methods used for their study, cultivation, and control of their growth.

 
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Programma

Inquadramento storico della Microbiologia: dalla scoperta del mondo microbico agli esperimenti storici di Pasteur e Koch alle prospettive future.
Il mondo microbico: elementi distintivi dei Procarioti (Eubatteri e Archeobatteri) e degli Eucarioti.
Ruolo dei microrganismi nell'ecosistema e loro potenziale applicativo nelle attività biotecnologiche (agricoltura, sanità, produzioni industriali e alimentazione, ambiente e biorisanamento, ecc).

Strutture e funzioni della cellula procariotica:

  • morfologia cellulare;
  • la parete cellulare dei Gram+ , dei Gram- e degli Archeobatteri;
  • struttura e sintesi del peptidoglicano;
  • la membrana citoplasmatica dgli Eubatteri e degli Archeobatteri: ruolo nelle funzioni cellulari (sistemi di trasporto, energia e respirazione, replicazione);
  • organizzazione del cromosoma batterico: il nucleoide;
  • le strutture superficiali: la capsula i pili, le fimbrie e i flagelli;
  • locomozione batterica e chemiotassi;
  • le inclusioni intracellulari nei procarioti;
  • la endospora: struttura e meccanismi di sporulazione e germinazione.

Colorazioni batteriche (colorazioni semplici, differenziate e speciali) e la microscopia ottica.
Nutrizione e coltura dei microrganismi: classi di terreni di coltura (terreni definiti, complessi, selettivi e differenziali).

Crescita microbica:

  • la divisione della cellula batterica;
  • la crescita di una popolazione batterica;
  • misurazione della crescita microbica;
  • colture continue: il chemostato;
  • effetti ambientali sulla crescita microbica: la temperatura, il pH, l'osmolarità e l'ossigeno.

Controllo della crescita microbica:

  • metodi fisici e chimici per il controllo della crescita microbica;
  • antibiotici;
  • resistenza ai farmaci antimicrobici.

Principi di biologia molecolare dei procarioti:

  • meccanismi di replicazione, trascrizione e traduzione del genoma nelle cellule procariote;
  • principali meccanismi di regolazione dell'espressione genica;
  • ingegneria genetica.

Genetica batterica:

  • scambio genetico orizzontale (trasformazione, coniugazione e traduzione);
  • elementi genetici mobili (plasmidi, trasposoni, integroni e elementi invertibili).

Sistematica molecolare ed evoluzione microbica:

  • origine della vita e la diversificazione microbica;
  • metodi per determinare le relazioni evolutive;
  • tassonomia microbica.

Diversità dei procarioti nel dominio di vita degli Archaea:

  • alofili estremi;
  • metanogeni e processo di metanogenesi;
  • ipertermofili.

Elementi di Virologia:

  • composizione, struttura e criteri classificativi dei virus;
  •  ciclo replicativo dei virus;
  • la variabilità genetica e l'evoluzione molecolare dei virus;
  •  infezione litica, persistente, latente, trasformante;
  • metodi di studio, di coltivazione e di quantificazione dei virus;
  •  cenni di diagnostica virologica;
  • i farmaci antivirali ed il problema delle resistenze;
  •  I batteriofagi.

History of Microbiology: from the discovery of the microbial world to the historical experiments of Pasteur and Koch to future perspectives.

The microbial world: distinctive elements of Prokaryotes (Eubacteria and Archaeabacteria) and Eukaryotes.

Role of microorganisms in the ecosystem and their application potential in biotechnological activities (agriculture, health, industrial production and food, environment and bioremediation, etc.).

Structures and functions of the prokaryotic cell:

  • cell morphology;
  • the cell wall of Gram +, Gram- and Archaea;
  • structure and synthesis of the peptidoglycan;
  • the cytoplasmic membrane of Eubacteria and Archaea: role in cellular functions (transport systems, energy and respiration, replication);
  • organization of the bacterial chromosome: the nucleoid;
  • the superficial structures: the capsule, the pili, the fimbriae and the flagella;
  • bacterial locomotion and chemotaxis;
  • intracellular inclusions in prokaryotes;
  • the endospore: structure and mechanisms of sporulation and germination.
  • Bacterial stains (simple, differentiated and special stains) and optical microscopy.
  • Nutrition and culture of microorganisms: classes of culture media (defined, complex, selective and differential media).

Microbial growth:

  • the division of the bacterial cell;
  • the growth of a bacterial population;
  • measurement of microbial growth;
  • continuous cultures: the chemostat;
  • environmental effects on microbial growth: temperature, pH, osmolarity and oxygen.

 

Microbial Growth Control:

  • physical and chemical methods for controlling microbial growth;
  • antibiotics;
  • resistance to antimicrobial drugs.

Molecular Biology Principles of Prokaryotes:

  • mechanisms of replication, transcription and translation of the genome in prokaryotic cells;
  • main mechanisms of regulation of gene expression;
  • genetic engineering.

Bacterial genetics:

  • horizontal genetic exchange (transformation, conjugation and translation);
  • mobile genetic elements (plasmids, transposons, integrons and invertible elements).

Molecular systematics and microbial evolution:

  • origin of life and microbial diversification;
  • methods for determining evolutionary relationships;
  • microbial taxonomy.

Diversity of Prokaryotes in the Archaea Life Domain:

  • extreme halophiles;
  • methanogens and methanogenesis process;
  • hyperthermophiles.

Elements of Virology:

  • composition, structure and classification criteria of viruses;
  • replication cycle of viruses;
  • the genetic variability and molecular evolution of viruses;
  • persistent, latent, transforming lytic infection;
  • methods of study, cultivation and quantification of viruses;
  • hints of virological diagnostics;
  • antiviral drugs and the problem of resistance;
  • Bacteriophages.
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Modalità di insegnamento

Didattica erogata in presenza. Saranno previsti esercitazioni in modalità online.

Classes will be held on campus. Practical training and supplementary materials will be provided online.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Orale

oral examinations

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Brock. Biologia dei microrganismi
Anno pubblicazione:  
2014
Editore:  
Pearson Education Italia
Autore:  
M. T. Madigan, J. M. Martinko,
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Title:  Jawetz, Melnick, & Adelberg's Medical Microbiology, 28e

Year of publication:  2019

Publisher:  McGraw-Hill Education

Author:  Stefan Riedel, Jeffery A. Hobden, Steve Miller, Stephen A. Morse, Timothy A. Mietzner, Barbara Detrick, Thomas G. Mitchell, Judy A. Sakanari, Peter Hotez, Rojelio Mejia

ISBN  9781260012026

 

 

 



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Note

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Orario lezioniV

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 11/05/2023 12:07
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