Il corso si propone di studiare le applicazioni dell'ingegneria metabolica vegetale e l’utilizzo di metodologie avanzate per ottenimento e analisi di composti vegetali di interesse agronomico, farmacologico o alimentare e per il miglioramento genetico delle piante per produttività, biomassa, caratteristiche nutrizionali e resistenza a stress.

MATERIALE FORNITO DAL DOCENTE

Biotecnologie metaboliche e miglioramento vegetale

Domesticazione delle piante. Breeding tradizionale ed assistito da marcatori molecolari. Introgressione di caratteri nelle colture di interesse agronomico. QTL e GWAS.
Concetti generali sul metabolismo secondario nelle piante. Vie metaboliche (fenoli, terpenoidi, alcaloidi, glucosinolati) e la loro ingegneria metabolica per ottenere piante coltivate migliorate. Lipidi. Metabolomica vegetale: Studio dei profili metabolici nei vegetali per caratterizzare fenotipi metabolici di interesse biotecnologico. Applicazioni della tecnologia proteomica e metabolomica vegetale allo studio della crescita e sviluppo delle piante. Integrazione di dati proteomici e metabolomici nello sviluppo di colture migliorate in tratti agronomici e qualità nutrizionali.
Parete cellulare: metodi avanzati di analisi. Modifiche della parete per miglioramento della crescita e resistenza a stress, polisaccaridi di parete di interesse alimentare. Enzimi della parete cellulare ed inibitori proteici, espressione degli enzimi ed inibitori in pianta per applicazioni tecnologiche in campo alimentare. Fibre alimentari. Poli/oligosaccaridi di origine vegetale biologicamente attivi: proprietà biologiche, meccanismo d’azione come fitofarmaci e prebiotici.
Applicazioni dell’ingegneria metabolica per l’ottenimento di nuove molecole di interesse industriale. Esempi di molecular farming: produzione di anticorpi, vaccini e metaboliti di interesse biomedico nelle piante. Miglioramento delle piante mediante ingegneria genetica. Piante a più alta produttività. Piante migliorate per resistenza a stress biotici ed abiotici.

Tecniche molecolari nella produzione e controllo qualità degli alimenti

BIOLOGIA MOLECOLARE- BASI: promotori; trascrizione; tecniche di espressione genica
TECNICHE DI BIOLOGIA MOLECOLARE: pcr; pcr quantitativa; sequenziamento dei genomi e generazione di database (omics)
PIANTE GM – BASI: Sistemi di trasferimento genico ed espressione di gene eterologhi nelle piante. Piante GM sul mercato, Bt e Roundup ready. Nuove tecnologie: cisgenesi, CRISPR-Cas9. Presentazione di casi specifici.
PIANTE GM: Normativa e percorsi di autorizzazione per piante GM e CRISPR-Cas9 in Europa e in Italia.
PRODOTTI ALIMENTARI: Metodi molecolari per accertare l’origine, l’identità e la tracciabilità degli alimenti, OGM e non. Campionamento e metodi molecolari per l’analisi di piante/semi o alimenti GM. Banche dati.
DIFFUSIONE DEI RISULTATI: metodologie per la diffusione dei dati; metodologie per il riconoscimento della probabilita’ di successo di una richiesta di finanziamento in campo agro alimentare; metodologie di svolgimento della scrittura di una richiesta di finanziamento in campo agro alimentare.

- materiale didattico fornito tramite E-Learning (articoli, review, diapositive delle lezioni);
- Biotecnologie Sostenibili - Galbiati et al. – EDAGRICOLE
- Biotecnologie e Genomica delle Piante - Rao e Leone - Idelson-Gnocchi (acronimo BGP)
- Biochemistry and Molecular Biology of Plants, - Buchanan, Gruissem e Jones, 2° ed., Wiley Blackwell