Corso di Laurea in Biotecnologie

C.I. ELEMENTI DI BIOTECNOLOGIE VEGETALI E MICROBICHE

Principles of plant and microbial biotechnologies

Anno accademico 2013/2014

Sommario insegnamento

• Obiettivi formativi
• Risultati dell'apprendimento attesi
• Programma
• Testi consigliati e bibliografia
• Strumenti didattici

Obiettivi formativi

Il corso 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.

Risultati dell'apprendimento attesi

- Competenze culturali nel settore della biotecnologia applicata a sistemi vegetali, fungini e batterici
- Competenze applicative in riferimento al metodo scientifico di indagine, alla capacità di eseguire un protocollo sperimentale (in particolare un esperimento di trasformazione genetica di lieviti e un'analisi di diversità filogenetica batterica su matrice ambientale)
 

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), 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.

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.

Sono previste esercitazioni a carattere teorico-pratico sugli argomenti affrontati durante le lezioni.

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). Applicative aspects. Fungi as model organisms for basic and applied research. Saccharomyces cerevisiae. Genetic transformation of fungi. Functional complementation assays.

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.

Theoretical-pratical exercices related to course topics will be provided.

G. Pasqua. Biologia cellulare e biotecnologie vegetali. 2011. Casa editrice PICCIN. ISBN: 978-88-299-2124-9 COD: 1600280

Michael T. Madigan. John M. Martinko. David Stahl. David P. Clark. Brock Biology of microorganisms (13th edition).

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

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