MICROBIOLOGIA - VIROLOGIA
cod. 1001269

Anno accademico 2012/13
2° anno di corso - Primo semestre
Docente
Settore scientifico disciplinare
Microbiologia generale (BIO/19)
Field
Discipline biomolecolari
Tipologia attività formativa
Caratterizzante
68 ore
di attività frontali
9 crediti
sede: PARMA
insegnamento
in - - -

Obiettivi formativi

Il corso si propone di integrare le conoscenze di biologia generale con quelle di biologia molecolare, biochimica, genetica e immunologia dei micro-organismi con la comprensione dei meccanismi di patogenicità e virulenza e l'interazione ospite/parassita.

Prerequisiti

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Contenuti dell'insegnamento

Attuali conoscenze di microbiologia-virologia generale correlate con la microbiologia-virologia molecolare e cellulare. Basi molecolari dei meccanismi di patogenicita' e virulenza.
Basi per lo sviluppo biotecnologico di molecole anti-infettive. Struttura della cellula batterica
- capsula e strato mucoso; glicocalice
- parete cellulare, protoplasti e sferoplasti
- membrana citoplasmatica
- citoplasma, ribosomi, mesosomi, inclusioni, pigmenti
- apparato o corpo nucleare
- ciglia o flagelli
- pili o fimbrie
· Composizione chimica della cellula batterica
- proteine batteriche
- lipidi batterici
- polisaccaridici batterici
- acidi nucleici batterici
- altri componenti batterici
- Genetica dei microrganismi
· Il patrimonio genetico dei microrganismi
-Ricombinazione genetica
- trasformazione
- lisogenia e trasduzione
- coniugazione, Fattori F
- fattori R; i trasposoni, i plasmidi coniugativi; batteriocine

-Resistenza batterica, cromosomica e plasmidica

- Antibiotici, resistenza batterica agli antibatterici; i chemioterapici
· Il metabolismo batterico
- esigenze nutrizionali dei microrganismi: sorgente di energia, capacità di sintesi
- fattori organici di crescita
- richiesta di composti inorganici
- richiesta di condizioni fisico-chimiche: pressione, umidità, temperatura, pH, concentrazione salina, pressione osmotica
- trasporto di membrana
- attacco verso sostanze nutritive non penetrabili: esoenzimi
- la produzione di energia: cenni sui processi di fosforilazione nei microrganismi chemiosintetici, fermentazione, respirazione aerobica, respirazione anaerobica, respirazione di substrati inorganici, i processi di fosforilazione nei batteri fotosintetici, la fissazione dell'azoto, substrati alternativi, enzimi di costituzione e di adattamento
- cenni sulla sintesi di composti a basso peso molecolare da parte dei microrganismi: aminoacidi, nucleotidi, lipidi, glucidi
- cenni sulla sintesi di composti ad elevato peso molecolare da parte dei microrganismi e loro controllo: acidi nucleici, proteine, polisaccaridi, principali strutture della cellula batterica
· La riproduzione dei microrganismi
- fissione binaria: ruolo degli involucri batterici; Forme L
- gemmazione
- riproduzione sessuata e asessuata
· La produzione di spore
- composizione, struttura, significato e caratteri funzionali
· La coltivazione dei microrganismi
- stato fisico dei terreni di coltura
- composizione chimica dei terreni di coltura
- terreni selettivi, differenziali, elettivi, di arricchimento
- condizioni di incubazione
- coltivazione dei microrganismi nei terreni liquidi: curva di crescita, colture sincronizzate, chemostato
- coltivazione dei microrganismi nei terreni solidi: agenti solidificanti, morfologia delle colonie, tecniche di insemenzamento, isolamento colturale
- coltivazione per inclusione dei microrganismi
· Sostanze ed attività antibatterica
- meccanismi d'azione
- principali metodi di determinazione della sensibilità dei microrganismi ai farmaci antibatterici
· I microrganismi e gli organismi pluricellulari
· Flora batterica residente nei distretti corporei
· Microrganismi saprofiti e parassiti (simbionti, commensali e patogeni)
· Microrganismi parassiti patogeni
- patogenicità e virulenza
- invasività
- tossigenicità: esotossine, endotossine, altre sostanze ad attività tossica ed aggressinica
· il lipide A
- mimetismo antigene
· Fasi del rapporto microrganismo patogeno-organismo ospite
- colonizzazione e contaminazione
- penetrazione
- localizzazione tissutale
- fattori legati al microrganismo e all'ospite condizionanti l'insorgenza della malattia
· Cenni sulle modalità di trasmissione delle malattie infettive
· Ruolo dei microrganismi batterici nei cicli geochimici e loro adattamento ai differenti "abitat" ambientale.
Batteriologia speciale
· Caratteri morfologici
· Cenni su caratteri colturali e su criteri di identificazione
· Azione patogena
· Cenni sulla patogenesi delle affezioni
· Cenni di epidemiologia
· Diagnosi di laboratorio
- materiali patologici
- criteri diagnostici e interpretativi dei risultati
· Cenni di sistematica
· Eziologia e criteri diagnostici di laboratorio
· Ecologia microbica
Immunologia Generale:
· Le difese organiche aspecifiche
· Le difese organiche specifiche
· L'antigene e le condizioni determinanti l'antigenicità
· Gli anticorpi; natura chimica, specificità e classi anticorpali
· Il complemento
· La reazione antigene-anticorpo
· La risposta anticorpale

· L'immunità verso gli antigeni batterici e virali
· Gli anticorpi monoclonali
· Il sistema maggiore di istocompatibilità e suo coinvolgimento nella risposta immunitaria
· Le citochine
· Immunità umorale ed immunità cellulo-mediata. I meccanismi efftori della risposta immunitaria
· Risposta primaria e risposta secondaria
· Risposta umorale timo-dipendente e timo-indipendente

Citotossicità
· Le citochine e loro ruolo
I linfociti "killer"
Le cellule "natural killer"

Virologia
· Definizione di virus
· Caratteristiche dei virus
· Natura dei virus
· Morfologia delle particelle virali
· Struttura delle particelle virali
- simmetria cubica
- simmetria elicoidale
- struttura complessa
- struttura combinata
· Composizione chimica della particella virale
- acidi nucleici
- proteine
- lipidi
- carboidrati
· Rapporti virus-cellula
- Emoagglutinazione virale
- Determinazioni quantitative dei virus
determinazioni chimiche e fisiche
determinazioni basate sull'infettività
- Fasi della moltiplicazione virale
adsorbimento
penetrazione
esposizione dell'acido nucleico
sintesi del materiale virale ed assemblaggio
maturazione
liberazione
- Replicazione dell'acido nucleico nei virus a RNA ed elica positiva e negatativa, monoelicoidale e bielicoidale
- Replicazione dell'acido nucleico nei virus a DNA
- Espressione del genoma virale
- Virus oncogeni a DNA ed RNA
- Prioni, viroidi, virusoidi

-Coltivazione dei virus
coltivazione in colture cellulari "in vitro": effetto citopatico, saggio immunoenzimatico e immunofluorescenza
coltivazione in uova embrionate
coltivazione in cellule eucariotiche

· Interferenza virale
- mediata da interferone, il sistema Interferon e i suoi meccanismi d'azione
· Rapporti virus-organismo
- Patogenesi delle infezioni virali
- Risposta dell'ospite alle infezioni virali
- Infezioni persistenti
- Cenni di epidemiologia delle infezioni virali
- Cenni di profilassi e cenni sui farmaci ad azione antivirale

Virologia speciale
· Caratteri morfologici e strutturali
· Cenni sui caratteri colturali e sui criteri dell'identificazione
· Cenni sulla patogenesi delle affezioni
· Cenni di epidemiologia,trasmissione e vettori di trasmissione
· Diagnosi di laboratorio, cenni sulle metodologie di isolamento ed identificazione

-Difese organiche: difese aspecifiche, immunita' naturale e/o innata; immunita' adattativa, umorale e cellulare

Programma esteso

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Bibliografia

-Brock:Biologia dei microrganismi.
M.T.Madigan,J.M.Martinko.
-Microbiologia.
Lansing M.Prescott,J.P.Harley,D.A.Klein

Metodi didattici

Lezioni frontali integrate con esempi pratici estrapolati da pratiche e metodologie di laboratorio.

Modalità verifica apprendimento

esame orale

Altre informazioni

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