MICROBIOLOGIA MARINA E LABORATORIO
(obiettivi)
Il corso consentirà agli studenti di comprendere le peculiari caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi marini (con particolare riferimento ai procarioti), il loro ruolo nell’ambiente marino e le interazioni con altri organismi. Inoltre consentirà di conoscere le tecniche di base per il loro campionamento e manipolazione in laboratorio. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con i microrganismi marini e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per gli altri organismi marini, le loro potenzialità in biotecnologia, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie ad annullare potenziali danni di questi). Il corso fornirà gli approfondimenti necessari a comprendere le peculiarità ecologiche dei microrganismi marini in particolare quelli di alcuni ambienti marini estremi.
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Codice
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15414 |
Lingua
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ITA |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Modulo: MODULO A
(obiettivi)
Il corso consentirà agli studenti di comprendere le peculiari caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi marini (con particolare riferimento ai procarioti), il loro ruolo nell’ambiente marino e le interazioni con altri organismi. Inoltre consentirà di conoscere le tecniche di base per il loro campionamento e manipolazione in laboratorio. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con i microrganismi marini e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per gli altri organismi marini, le loro potenzialità in biotecnologia, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie ad annullare potenziali danni di questi). Il corso fornirà gli approfondimenti necessari a comprendere le peculiarità ecologiche dei microrganismi marini in particolare quelli di alcuni ambienti marini estremi. RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE Aver sviluppato la conoscenza delle principali peculiarità riguardanti la biologia dei microrganismi marini, del loro metabolismo, del loro ruolo nell’ambiente marino, delle interazioni con altri organismi e delle loro potenzialità in biotecnologia. CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE Avere una comprensione delle problematiche inerenti i rapporti tra microrganismi marini, gli altri organismi e l’ambiente marino e acquisire una conoscenza degli approcci sperimentali per lo studio della microbiologia marina. AUTONOMIA DI GIUDIZIO Essere in grado di interpretare i risultati degli studi inerenti la microbiologia marina. Essere in grado di comprendere il ruolo dei microrganismi marini nell’ambiente e la loro influenza sulla biologia di altri organismi. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO Essere in grado di descrivere temi scientifici inerenti la biologia dei microrganismi marini in forma sia scritta che orale attraverso uno specifico linguaggio scientifico/tecnico. Essere in grado comprendere le metodiche studiate per il campionamento, riconoscimento/identificazione delle comunità microbiche marine e la coltivazione di microrganismi. Tale abilità verrà sviluppata anche mediante il coinvolgimento attivo degli studenti attraverso discussioni orali in aula e durante le esperienze di laboratorio e in campo.
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Lingua
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ITA |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Crediti
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6
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Settore scientifico disciplinare
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BIO/19
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Ore Aula
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40
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Ore Laboratorio
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8
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
Docente
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FENICE Massimiliano
(programma)
Parte teorica. Introduzione. La microbiologia marina tra le discipline microbiologiche. Tematiche della microbiologia marina, storia e obiettivi. L’ambiente marino e i microrganismi. Caratteristiche chimico fisiche dell’ambiente marino (cenni). Classificazione dei microorganismi. Metodi e tecniche (richiami dalla M. generale). Microscopia: ottica, ad epifluorescenza, confocale laser ed elettronica. Citometria di flusso. Campionamento, coltivazione, isolamento, arricchimento, caratterizzazione biochimica. Identificazione molecolare: PCR, FISH, sequenziamento, ecc. Studio di comunità: DGGE, TRFLP, PLFA, clone libraries, metagenomica. Quantificazione classica e molecolare. Diversità dei microrganismi autoctoni marini: Batteri fototrofi ossigenici ed anossigenici (rossi e verdi sulfurei e non sulfurei) Batteri nitrificanti. Batteri Anammox; zolfo e ferro-ossidanti, idrogenobatteri, spirilli, batteri luminescenti, solfato-riduttori. Metanogeni e metanotrofi, alofili ecc. Archea marini: Euryarchaeota, Crenarchaeota, ecc. Ipertermofili, iperalofili Ecologia microbica marina: Microbial loop (circuito microbico). I cicli biogeochimici (richiami dalla M. generale). Neve marina: formazione, destino e significato ecologico. Relazioni tra microrganismi ed altri organismi marini: simbiosi, parassitismo, patogenesi. Microbiologia di ambienti marini particolari ed estremi. Studio delle comunità microbiche degli oceani profondi. Studio delle comunità microbiche degli ambienti estuarini ed intertidali. Studio di ambienti iperalini. Microrganismi marini e uomo. Biofouling, biodeterioramento. Biotecnologie dal mare: enzimi, polimeri, degradazione di molecole recalcitranti, ecc. Patogeni umani ed ambiente marino. Malattie veicolate dall’acqua e Analisi microbiologica dell’acqua.
Parte pratica (possono variare anche in funzione della possibilità di uscite in mare). Campionamento di microrganismi marini da ambienti antropizzati e non antropizzati. Conta vitale e totale di m . marini. Isolamento, coltivazione e classificazione (metodi colturali e molecolari) di microrganismi marini. Rilevazione della biodiversità microbica totale di ambienti marini. Biotecnologie dal mare. Screening per la produzione di metaboliti/enzimi di interesse industriale Analisi microbiologica di acqua marina.
(testi)
Brock, Madigan, Martino, Parker, "Brock biologia dei microrganismi", CEA Ambrosiana, terza edizione 2007, volume 1 e 2 Barbieri, Bestetti, Galli, Zannoni- Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica - Casa Editrice Ambrosiana, edizione 2008 Colin Munn - Marine Microbiology: ecology and applications – Garland Science, Taylor & Francis Group, 2nd edition (2011)
http://www.nature.com/nrmicro/focus/marinemicrobiology/index.html
I file PDF delle lezioni tenute durante il corso sono disponibili dal portale studente durante le lezioni verranno distribuite e discusse alcune pubblicazioni scientifiche per l’approfondimento di alcune tematiche.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Dal al |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova orale
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Modulo: MODULO B
(obiettivi)
Il corso consentirà agli studenti di comprendere le peculiari caratteristiche morfologiche, fisiologiche e metaboliche dei microrganismi marini (con particolare riferimento ai procarioti), il loro ruolo nell’ambiente marino e le interazioni con altri organismi. Inoltre consentirà di conoscere le tecniche di base per il loro campionamento e manipolazione in laboratorio. Il corso fornirà un quadro di riferimento per la comprensione di tematiche attuali connesse con i microrganismi marini e le loro potenziali applicazioni (ad es. l'importanza dei microrganismi per gli altri organismi marini, le loro potenzialità in biotecnologia, la pericolosità di alcuni microrganismi e le contromisure necessarie ad annullare potenziali danni di questi). Il corso fornirà gli approfondimenti necessari a comprendere le peculiarità ecologiche dei microrganismi marini in particolare quelli di alcuni ambienti marini estremi.
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Lingua
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ITA |
Tipo di attestato
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Attestato di profitto |
Crediti
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6
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Settore scientifico disciplinare
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CHIM/11
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Ore Aula
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40
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Ore Laboratorio
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8
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Attività formativa
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Attività formative caratterizzanti
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Canale Unico
Docente
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BARGHINI Paolo
(programma)
Introduzione al corso, test di verifica delle conoscenze di microbiologia generale. Classificazione dei microrganismi. Caratteri classici e caratteri molecolari come criteri per la classificazione dei microrganismi. Identificazione dei microrganismi. Metodi fisiologici: Biolog. Metodi molecolari: estrazione DNA; amplificazione; sequenziamento; confronto in banca dati.Definizione e costruzione di alberi filogenetici. Scelta del metodo; scelta delle sequenze e multiallineamento; scelta dell'outgroup. Il bootstrap. Analisi critica dei risultati ottenuti. Tecnologia del DNA ricombinante. Enzimi di restrizione e realizzazione di una mappa di restrizione. Realizzazione di un costrutto. Plasmidi: vettori di clonaggio, di espressione, di secrezione, di integrazione, vettori shuttle e vettori per lo studio dei promotori. Costruzione di librerie geniche. Teoria della PCR. Evoluzione e applicazioni. PCR Real Time; la chimica dei sistemi di rilevazione; sybr green, sonde di ibridazione o sonde fret, sonde di idrolisi o sonde taqman. Applicazioni: analisi quantitative; rivelazioni delle mutazioni; caratterizzazione dei prodotti. Aspetti teorici della PCR quantitativa. Curva di taratura. Principi di quantificazione. Quantificazione assoluta e relativa. Analisi della curva di melting. Set-up della PCR con controllo interno. Sequenziamento del DNA con metodo Sanger. Le nuove tecnologie NGS. Trasformazione genetica dei procarioti. Trattamento di competenza. Competenza chimica. Elettroporazione. Coniugazione triparentale. Mutazioni. Ricombinazione: modalità e meccanismi. Gene-conversion e crossing over disuguale. Elementi trasponibili (trasposoni): tipologie struttura e meccanismi di azione. Il Plasposone. Biofouling e quorum sensing. Il campionamento: aspetti teorici e pratici per un campionamento corretto e statisticamente significativo. Campionamento di microrganismi marini da ambienti antropizzati e non antropizzati. Conta vitale e totale di microrganismi marini. Isolamento, coltivazione e classificazione (metodi colturali e molecolari) di microrganismi marini. Rilevazione della biodiversità microbica totale di ambienti marini. Biotecnologie dal mare. Screening per la produzione di metaboliti/enzimi di interesse industriale. Analisi microbiologica di acqua marina.
(testi)
Colin Munn. Marine Microbiology: Ecology and Applications. Garland Science Brock Biologia dei microorganismi: microbiologia generale, ambientale e industriale. 14° edizione (2016). Casa Editrice Ambrosiana. Roberto Danovaro - Biologia Marina: biodiversità e funzionalità degli ecosistemi marini. CittàStudi Edizioni. Barbieri, Bestetti, Galli, Zannoni- Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica - Casa Editrice Ambrosiana, edizione 2008.
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Date di inizio e termine delle attività didattiche
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Dal al |
Modalità di erogazione
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Tradizionale
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Modalità di frequenza
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Non obbligatoria
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Metodi di valutazione
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Prova orale
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