Corso di Laurea in Biotecnologie

C.I. MICROBIOLOGIA E PARASSITOLOGIA

Microbiology and Parassitology

Anno accademico 2015/2016

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Modalità di insegnamento
• Modalità di verifica dell'apprendimento
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

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, ai nematodi e agli artropodi.
• 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, dei virus dei nematodi e degli artropodi.
• Fornire una buona conoscenza dei meccanismi di variabilità genetica e di evoluzione molecolare dei procarioti,dei virus, dei nematodi e degli artropodi
• Fornire una chiara idea del ruolo e delle potenzialità applicative dei microorganismi nelle attività biotecnologiche

Risultati dell'apprendimento attesi

Al termine del Corso gli studenti dovranno aver conseguito una solida conoscenza su batteri, virus e parassiti 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

Modalità di insegnamento

Lezione frontale

Modalità di verifica dell'apprendimento

Scritto e orale

Programma

Inquadramento storico della Microbiologia: dalla scoperta del mondo microbico agli esperimenti storici di Pasteur e Koch alle prospettive future.

Inquadramento storico della  Parassitologia, evoluzione dei parassiti, relazione ospite-parassita.

Il mondo dei parassiti: elementi distintivi e cicli di trasmissione di protozoi, elminti e artropodi parassiti e vettori.

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.

Strutture e funzioni degli elminti e degli artropodi

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.

Controllo di protozoi, elminti ed artropodi tramite antiparassitari e farmacoresistenza nei parassiti

Applicazioni biotecnologiche allo studio ed al controllo di protozoi, elminti e artropodi di interesse sanitario

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.

Brock. Biologia dei microrganismi
di M. T. Madigan, J. M. Martinko,
Pearson Education Italia (Autore) Volumi 1 e 2°

Parasitology and Vector Biology
di Marquart W.c, Demaree RS e Grievo RB
Harcourt Academic Press

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