Vai al contenuto principale
Coronavirus: aggiornamenti per la comunità universitaria / Coronavirus: updates for UniTo Community
Oggetto:
Oggetto:

PRINCIPLES OF PLANT AND BACTERIAL BIOTECHNOLOGIES

Oggetto:

PRINCIPLES OF PLANT AND BACTERIAL BIOTECHNOLOGIES

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
BIO0135
Docenti
Prof. Luisa Lanfranco (Titolare del corso)
Dott. Roberta Gorra (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Triennale in Biotecnologie
Anno
3° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
A scelta dello studente
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
AGR/16 - microbiologia agraria
BIO/01 - botanica generale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Inglese
Frequenza
Obbligatoria
Tipologia esame
Orale
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

L'insegnamento ha come finalità di illustrare i concetti di base delle biotecnologie applicate ai sistemi vegetali e microbici. In particolare, si propone di fornire le conoscenze teoriche riguardanti le colture in vitro di cellule, tessuti e organi vegetali e l'ingegneria genetica di funghi e piante nonché l'impiego e l'ottimizzazione di metabolismi procariotici in processi biodegradativi e di risanamento. Inoltre saranno forniti gli strumenti necessari alla comprensione delle procedure sperimentali relative agli argomenti trattati.

The main aim is to provide basic knowledge on plant and microbial biotechnologies, in particular on:

- in vitro cultures of plant cells, tissues and organs,

- genetic engineering of plants and fungi,

- use and optimization of microbial metabolisms for bioremediation and biodegradation processes.

- experimental methodologies related to the topics

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Competenze teoriche sulla biologia di organismi vegetali e microbici (aspetti molecolari e chimici/biochimici) e sulle loro applicazioni biotecnologiche

Conoscenza delle tecniche di colture di cellule e tessuti vegetali

Conoscenza delle principali metodologie di trasformazione genetica di piante e funghi

Conoscenza dei principali aspetti dei catabolismi microbici (respirazione aerobia/anaerobia e fermentazione).

Capacità di interpretare ed eseguire protocolli di base per esperimenti di trasformazione genetica di organismi fungini e per un'analisi di diversità filogenetica batterica su matrice ambientale.

Capacità di applicare norme di sicurezza di laboratorio, eseguire procedure sperimentali in condizione di sterilità e di manipolazione di organismi geneticamente modificati.

Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento alla valutazione dell'adeguatezza delle diverse tecniche analitiche per l'analisi delle comunità microbiche da matrici ambientali e per la loro comprensione funzionale e applicazioni biotecnologiche, all'interpretazione di protocolli di trasformazione genetica, ad aspetti di sicurezza in laboratorio e all'interpretazione dei dati.

 

 

 

Oggetto:

Programma

Introduzione alle Biotecnologie vegetali e microbiche.

Tecniche di colture di cellule e tessuti vegetali. Bioproduzioni e biomasse nei sistemi vegetali. Miglioramento genetico tradizionale e biotecnologie. Ingegneria genetica nelle piante: tecniche di trasformazione, gli strumenti molecolari (vettori, marcatori di selezione), il genome editing, aspetti applicativi. I funghi: organismi modello nella ricerca di base e applicata. Saccharomyces cerevisiae. La trasformazione di organismi fungini (metodi di trasformazione, marcatori di selezione). Il saggio della complementazione funzionale.

Laboratorio: saggio di complementazione funzionale in cellule di lievito (preparazione dei terreni, allestimento della coltura, preparazione delle cellule di lievito competenti, trasformazione genetica con metodo PEG, crescita su terreni selettivi).

Introduzione ai metabolismi microbici di interesse agro-ambientale. Processi di biodegradazione e biorisanamento. Studio, applicazione e ottimizzazione. Influenza di fattori ambientali sull'efficienza dei processi procariotici. Geni funzionali. Co-metabolismo e ossidazione di inquinanti organici. Biorisanamento di matrici ambientali inquinate da metalli pesanti e metalloidi. Bioarricchimento e Biostimolo. Applicazioni biotecnologiche.

Laboratorio: estrazione e conte microbiche vitali (batteri e funghi) da campioni di suolo. Estrazione di acidi nucleici da matrici ambientali e amplificazione di marker filogenetici e funzionali microbici. Separazione degli amplificati mediante Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE).

Introduction to plant and microbial biotechnology.

Plant cell, tissue and organ cultures techniques. Bioproductions in plant systems. Classical breeding and biotechnology. Plant genetic engineering: transformation systems (methods, constructs, selection markers), genome editing. Applicative aspects. Fungi as model organisms for basic and applied research. Saccharomyces cerevisiae. Genetic transformation of fungi. Functional complementation assays.

Laboratory: Yeast complementation assays (culture establishment, preparation of competent cells, PEG-mediated transformation, growth on selective media).

Introduction to microbial metabolisms involved in agro-environmental processes. Biodegradation and bioremediation. Study, application and optimization. Influence of envirionmental parameters on efficiency of prokaryotic processes. Functional genes. Co-metabolism and oxidation of organic pollutants. Bioremediation of environmental matrices polluted by heavy metals and metalloids. Bioaugmentation and biostimulation. Biotechnological applications.

Laboratory: extraction and total viable counts of soil bacteria an fungi. Extraction of nucleic acids from environmental samples and amplification of microbial phylogenetic and functional markers. Fragment separation by Denaturing Gradient Gel Electrophoresis (DGGE).

Oggetto:

Modalità di insegnamento

Tutte le lezioni si terranno in presenza.

La modalità a distanza (in streaming) potrà essere introdotta su indicazione dell'Ateneo in base alle misure sanitarie relative allo sviluppo della pandemia di COVID-19.

Il corso è articolato in 40 ore di lezioni teoriche e 16 ore di esercitazioni in laboratorio. Le lezioni teoriche sono facoltative, le esercitazioni di laboratorio obbligatorie. Le diapositive presentate a lezione sono fornite agli studenti nei materiali didattici online.

 

All lessons will be held in person.
The remote mode (streaming) may be introduced on the recommendation of the University based on the health measures relating to the development of the COVID-19 pandemic

The course consists of 40 hours of lectures and 16 hours of practical activity in the lab. Lectures are optional, practical activities in the lab are mandatory. The slides presented during lectures are available to students as online materials.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale è orale e consiste di tre domande sul modulo di Biotecnologie vegetali e tre domande sul modulo di Biotecnologie microbiche. Le domande riguardano la teoria e i protocolli sperimentali eseguiti durante le esercitazioni.
La media tra le valutazioni dei due moduli darà la valutazione finale per il corso.

 

The final examination is an oral test consisting of three questions for the Plant biotechnology part and three questions for the Microbial biotechnology part. The questions will concern the theory as well as the experimental procedures of the practical trainings.
The average between the grades obtained in each module gives the final evaluation for the course.

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Biotecnologie vegetali
Anno pubblicazione:  
2022
Editore:  
Piccin
Autore:  
Gabriella Pasqua e Cinzia Firni
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Biology of microorganisms
Anno pubblicazione:  
2019
Editore:  
Pearson
Autore:  
Madigan, Bender, Buckley, Sattley, Stahl
ISBN  
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

Il materiale didattico presentato a lezione sarà disponibile su Moodle. Verranno inoltre forniti i protocolli delle esercitazioni e gli articoli scientifici utilizzati per le lezioni.

 

Slides of the lectures, experimental protocols and scientific publications from international journal will be provided.

 



Oggetto:

Note

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso.

 

Oggetto:

Moduli didattici

Oggetto:

Orario lezioniV

GiorniOreAula
Martedì16:00 - 18:00
Mercoledì14:00 - 16:00

Lezioni: dal 06/10/2020 al 14/01/2021

Registrazione
  • Aperta
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 03/10/2022 20:47
    Non cliccare qui!