Insegnamento mutuato da: B016591 - MICROBIOLOGIA Laurea Magistrale Ciclo unico 5 anni in CHIMICA E TECNOLOGIA FARMACEUTICHE
Lingua Insegnamento
Italiano
Contenuto del corso
Introduzione alla microbiologia. La cellula procariotica: forma, struttura e funzione. Nutrizione, coltura e metabolismo dei microrganismi. Crescita e controllo della crescita microbica. Antimicrobici e resistenza agli antimicrobici. Biologia molecolare dei microrganismi. Cenni di virologia. Genetica batterica. Biologia dei microrganismi eucarioti. Genomica microbica. Sistematica molecolare ed evoluzione microbica. Interazioni microrganismi- uomo. Biotecnologie microbiche.
BROCK - Biologia dei microrganismi
Volume 1. Microbiologia Generale
Volume 3. Microbiologia Medica
Obiettivi Formativi
Lo scopo del corso è di fornire allo studente nozioni riguardanti: le tecniche microbiologiche di base; la struttura, la fisiologia, la genetica, il metabolismo e l’evoluzione della cellula procariotica; l’interazione uomo-microrganismo, con particolare riguardo al processo d’infezione e alle difese immunitarie. Lo studente potrà comprendere la diversità e la potenzialità dei microrganismi e il loro possibile utilizzo in applicazioni di interesse farmaceutico.
Prerequisiti
Conoscenza di Biologia Generale e Biochimica.
Metodi Didattici
Lezioni frontali con utilizzo di diapositive.
Modalità di verifica apprendimento
Esame scritto composto da domande a risposta aperta e domande a risposta multipla.
Programma del corso
Introduzione alla microbiologia. Cosa sono i microorganismi. Habitat microbici e vita microbica. La diversità microbica.
La cellula procariotica: forma, struttura e funzione. Microscopia ottica e colorazioni. Microscopio elettronico. Dimensioni, organizzazione, forma della cellula batterica. Differenze fra Bacteria e Archaea. La membrana citoplasmatica. Il trasporto attraverso le membrane cellulari. La parete batterica: struttura, funzione e sintesi della parete nei batteri Gram+ e Gram-. Capsula. Differenziazione batterica. La spora batterica, struttura e funzione. Processo di sporulazione.
Locomozione microbica: flagelli, struttura e funzione. Chemiotassi: recettori, sensori e regolazione della chemiotassi.
Nutrizione, coltura e metabolismo dei microrganismi
Terreni di coltura. Tecniche asettiche di manipolazione dei microrganismi. Isolamento dei microorganismi e preparazione di colture pure. Conservazione dei microorganismi. La nutrizione microbica. Enzimi, catalisi enzimatica e assimilazione di nutrienti. Metabolismo energetico nei batteri. Fermentazione e respirazione. Fonti di carbonio, eterotrofi e autotrofi. Fonti di energia, chemiotrofi e fototrofi. Diversità microbica, espressione della diversità metabolica.
Crescita e controllo della crescita microbica. Il ciclo cellulare batterico. Crescita di una popolazione batterica in laboratorio. Curva di crescita batterica. Metodi di misurazione della crescita batterica e calcolo del tempo di generazione. Determinazione del numero totale di cellule microbiche e del titolo vitale. Temperatura e altri fattori ambientali che influenzano la crescita dei microorganismi. Controllo della crescita microbica. Metodi di sterilizzazione e d’inibizione della crescita batterica.
Antibiotici. Microorganismi produttori di antibiotici. Principali antibiotici e loro meccanismo d’azione. Antibiogramma. Meccanismi di resistenza microbica agli antibiotici. Ricerca di nuovi farmaci.
Biologia molecolare dei microrganismi. Organizzazione del materiale ereditario. I plasmidi, caratteristiche, struttura e funzione. Replicazione del materiale ereditario. Trascrizione e traduzione.
Genetica batterica. Trasferimento di materiale genetico tra batteri: coniugazione, trasduzione, trasformazione. Trasferimento intragenomico di materiale genetico: sequenze d’inserzione, trasposoni e integroni. Importanza evolutiva, fisiologica, tassonomica e medica dei fenomeni di trasferimento di materiale genetico fra microorganismi. Mutazioni. Tasso di mutazione. Agenti mutageni. Selezione di mutanti batterici. Espressione genica, dal DNA alle proteine. Operoni e regolazione dell’espressione genica nei procarioti. Cenni di ingegneria genetica.
Biologia dei microrganismi eucarioti. Cellula eucariotica e suoi organelli. Diversità degli eucarioti microbici: protisti, alghe e funghi.
Genomica microbica. Sequenziamento e analisi di genomi microbici. Confronto tra genomi. Metagenomica.
Sistematica molecolare ed evoluzione microbica. Studio della diversità microbica: caratterizzazione fenotipica e molecolare dei microrganismi. Identificazione e classificazione batterica: uso del 16S rRNA. Metodi per determinare le relazioni evolutive. Il concetto di specie microbica.
Interazioni microrganismi- uomo. Comunita’ microbiche. Biofilm. Rapporti tra microorganismi. Microorganismi e ospite animale. Simbiosi. Patogenesi e infezione. Fattori di virulenza e patogenicità. Difese dell’ospite. Microrganismi patogeni e patogeni opportunisti. Principi di epidemiologia. Immunologia.
Biotecnologie microbiche. Sfruttare la biodiversità microbica. Selezione e miglioramento genetico dei microrganismi di interesse biotecnologico. Microorganismi geneticamente modificati. Microorganismi e produzione di farmaci.