Obiettivi formativi
Il corso si propone di esaminare le principali metodologie genetico-molecolari in relazione alle loro applicazioni sia nella ricerca di base che in campo industriale e biomedico. I gruppi di lezioni a carattere monografico tratteranno argomenti e problematiche relative alla produzione microbica di metaboliti primari e secondari e alla produzione di proteine ricombinanti in diversi sistemi ospite procariotici ed eucariotici. Verranno inoltre affrontate le metodologie genetiche classiche e molecolari per lo studio delle funzioni e delle interazioni geniche.
Prerequisiti
Sono richieste conoscenze relative alla genetica, microbiologia e tecnologia del DNA ricombinante.
Contenuti dell'insegnamento
I microrganismi come "cell factory".
-I microorganismi di interesse biotecnologico
-Approcci metodologici mirati alla selezione e al miglioramento genetico delle colture industriali
-Amminoacidi e antibiotici e: dall’isolamento del microrganismo produttore alla produzione industriale
-Produzione di biomasse microbiche
-Produzione di etanolo
-Tecnologie fermentative: materie prime e terreni di fermentazione; colture batch, continue e fed batch.
Ingegneria genetica e produzione di proteine ricombinanti
-Isolamento di un gene di interesse. Tecniche di mutagenesi.
La scelta dell'ospite
-Analisi e ottimizzazione dell’espressione genica in microrganismi procarioti (E. coli, B. subtilis). Promotori inducibili. Proteine di fusione e loro impiego.
-Analisi e ottimizzazione dell’espressione genica in microrganismi eucarioti. Vettori d’espressione per lievito promotori costitutivi ed inducibili. La manipolazione della secrezione in Saccharomyces cerevisiae. Il sistema Pichia pastoris e Kluyveromyces lactis.
-Il sistema di espressione cellule di insetto/Baculovirus.
- Espressione in cellule di mammifero. Espressione transiente e trasformanti stabili. Promotori e geni reporter. Vettori virali.
I prodotti
-Prodotti farmaceutici, enzimi.
-Vaccini di II generazione e cenni di immunogenetica
-Anticorpi monoclonali.
Studio dell’espressione e della funzione genica.
- Analisi Northern, geni reporter, analisi mediante arrays
-Interazioni geniche: soppressori, letali sintetici, mutazioni dosaggio genico dipendente
-Il sistema del doppio ibrido.
Programma esteso
- - -
Bibliografia
Donadio e Marino “Biotecnologie microbiche” Casa Editrice ambrosiana
Manzoni M.”Microbioloogia Industriale” Casa Editrice ambrosiana
Glick, Pasternak and Patten “Molecular Biotechnology” ASM press IV edizione
Dale and von Schantz "Dai geni ai genomi" Principi e applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante. Edises.
Watson J.D et al “DNA ricombinante” Zanichelli
Metodi didattici
Lezioni orali e discussione di articoli originali
Modalità verifica apprendimento
Esame orale
Altre informazioni
- - -
