Obiettivi formativi
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Prerequisiti
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Contenuti dell'insegnamento
L’insegnamento intende fornire un approccio multidisciplinare (genomico, ecologico e bioinformatico) allo studio della biodiversità e all’analisi delle comunità microbiche.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze di base inerenti lo studio di ecosistemi microbici. In particolare sarà in grado di:- conoscere le principali tecniche colturali e molecolari per l'identificazione dei microrganismi, i metodi dell’analisi filogenetica, i principi delle tecnologie omiche applicate la descrizione delle comunità microbiche nonché i metodi per lo studio delle loro attivita funzionali.
Programma esteso
Struttura di una comunità microbica- indici di biodiversità di comunità microbiche. Metodi tradizionali di analisi basati sulla coltivazione in coltura pura: isolamento e identificazione delle specie microbiche mediante metodi biochimici e sierologici.
Metodi molecolari applicati ai microrganismi isolati in coltura pura: PCR, analisi mediante elettroforesi su gel di agarosio, real-time PCR, clonaggio, sequenziamento, analisi RAPD, rep-PCR, ARDRA, RISA, ARISA.
Applicazione delle tecniche molecolari allo studio delle comunità microbiche, senza coltivazione dei microrganismi: isolamento di DNA ambientale, tecniche di fingerprinting genetico ARDRA, SSCP,T-RFLP, DGGE, RISA, LH-PCR, RAPD. Tecniche di sequenziamento ad alto rendimento (High Throughput) e loro applicazione allo studio di comunità microbiche. DNA/RNA Stable isotope probing. Ibridazione fluorescente in situ (FISH CARD-FISH, Raman-FISH, NanoSIMS). Microarray
Bibliografia
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Metodi didattici
Lezioni e lavoro in classe (seminari, discussione di articoli scientifici sulle diverse applicazioni dei metodi descritti, analisi DNA in silico). Lo studente dovrà acquisire una certa familiarità con i più moderni metodi di analisi delle comunità microbiche per poter leggere in modo critico articoli scientifici sull'argomento e per essere in grado valutare, attraverso queste analisi, gli impatti sulle comunità derivanti da fattori esterni (inquinamento, variazioni climatiche, attività antropiche di vario genere, etc)
Saranno svolte in classe analisi in silico di sequenze di DNA, ricerche in banche dati etc e in laboratorio saranno illlustrate alcune delle più comuni tecniche molecolari (estrazione DNA ambientale, PCR, digestione con enzimi di restrizione, elettroforesi su gel di agarosio)
Modalità verifica apprendimento
Allo studente (frequentante) sarà chiesto di scegliere un articolo che tratti di analisi delle comunità microbiche in un determinato contesto (ad esempio l’effetto delle pratiche di bonifica e il loro impatto sulle comunità microbiche di un sito contaminato). Dovrà leggerlo, elaborare una presentazione per illustrare il lavoro al docente e agli altri studenti e discuterlo in classe con loro. Fa parte dell’esame (e sarà valutata) anche la partecipazione attiva alla discussione delle presentazionidi degli altri colleghi.
A completamento dell’esame, il docente porrà una domanda su uno degli argomenti affrontati a lezione o in laboratorio. L’esame verificherà il livello di competenza raggiunto dallo studente e l’autonomia di giudizio.
Per gli studenti non frequentanti l’esame consiste in una interrogazione orale sugli argomenti sviluppati a lezione dal docente.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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