Informazioni generali e comunicazioni di servizio

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1 P. Landini 4 piano torre B. Tel Corso di Microbiologia e Biotecnologia delle fermentazioni Unità Didattica di Microbiologia Anno accademico Informazioni legate al corso sono reperibili al sito seguendo il percorso: Didattica Microbiologia Generale Le presentazioni PPT (come file pdf) sono indicative degli argomenti trattati a lezione e verranno aggiornati regolarmente. E' POSSIBILE ACCEDERE A INTERNET DALL'AULA DI CALCOLO (VIA CELORIA 26, CORPO D, AULA 1) Informazioni generali e comunicazioni di servizio Il corso si compone di: lezioni frontali (6 CFU) ed esercitazioni di laboratorio (obbligatorie, 1 CFU, che si terranno nella prima metà di novembre). Le iscrizioni al laboratorio si svolgono tramite SIFA. Modalità d esame: orale, date fissate dal corso di laurea (appelli in gennaio/febbraio (3), aprile*, giugno, luglio, settembre) Il voto verrà registrato come media delle Unità di Microbiologia e di Biotecnologia delle Fermentazioni (2 semestre) La fine prevista delle lezioni per il modulo di Microbiologia è (sperabilmente) nella settimana prima di Natale. Libri consigliati G. Dehò, E. Galli Biologia dei Microrganismi Casa Editrice Ambrosiana L. Prescott, J. P. Harley, D. A. Klein MICROBIOLOGIA. McGraw Hill Editore M.T Madigan, J.M. Martinko: Biologia dei Microrganismi. ( il Brock ) Casa Editrice Ambrosiana J.J. Perry, J.T. Staley, S. Lory: MICROBIOLOGIA. Zanichelli, Bologna,

2 Requisiti per questo corso Comprensione di concetti base di chimica generale ed organica (es.: legame idrogeno, doppio legame, energia di attivazione..) Buone reminiscenze del corso di genetica (es. codice genetico, operone) Lo scopo e la rilevanza della Microbiologia Importanza dei microrganismi Evolutiva: I primi organismi viventi erano microrganismi Ecologica: I microrganismi sono presenti ovunque sia possibile la vita I più numerosi e quantitativamente rilevanti tra tutti gli organismi viventi Dalle loro attività dipende l ecosistema globale (es.: biomassa, prod. O 2 ) Diretta influenza sulle società umane L uomo come ecosistema microbico Per ogni individuo della specie umana il rapporto medio cellule batteriche:cellule umane è di 10:1 Il peso complessivo delle cellule batteriche è calcolato intorno ai 2-3Kg (peso di un organo come il fegato) La presenza stabile di microrganismi è benefica per la nostra salute 2

3 Argomenti trattati in questo corso Aspetti di base della Microbiologia: genetica microbica, meccanismi molecolari e biochimici, fisiologia microbica. Tassonomia: caratteristiche comuni e diversità che caratterizzano i vari gruppi di microrganismi. Ecologia microbica: dove troviamo i microrganismi (con enormi implicazioni applicative microbiologia medica, delle acque, alimentare, ambientale ed industriale) La Microbiologia è una scienza in espansione: Sfide ed opportunità per i giovani microbiologi Malattie infettive/impatto dei microrganismi sull ospite Nuovi (e migliori) processi biotecnologici nell industria Identificazione di nuovi metaboliti di interesse biologico ed industriale da microrganismi naturali o geneticamente modificati Diversità microbica Si stima che meno dell 1% delle specie microbiche presenti sulla terra siano state isolate e cresciute in laboratorio. L importanza della Microbiologia nello studio delle Biotecnologie Lo studio della microbiologia ha sempre avuto finalità e/o implicazioni biotecnologiche Microbiologia alimentare - prodotti caseari (latte-burro-formaggi) - fermentazioni alcoliche (vino, birra) - deterioramento dei cibi, avvelenamenti Microbiologia Medica - patogenicità - diagnostica -interazione con l ospite Biotecnologie ambientali - trattamento di acque di scatico - biorisanamento ambientale Biotecnologie agrarie - malattie delle piante - simbionti Biotecnologie industriali produzione proteine eterologhe prodotti ad alto valore aggiunto 3

4 In questa lezione: Esaminiamo brevemente - come è iniziato lo studio dei microrganismi - le conseguenze teoriche e pratiche più rilevanti che ne sono derivate Presento i gruppi fondamentali degli organismi di cui si occupa la microbiologia: - organismi unicellulari (o microrganismi) - procarioti - batteri - archei Solo alcuni esempi recente di riconoscimento dell importanza della ricerca in microbiologia Premio Nobel assegnato a Berry Marshall e a J. Robin Warren nel 2005 Malattie la cui eziologia ha una componente batterica Sindromi infiammatorie croniche e malattie autoimmuni Aterosclerosi Obesità... 4

5 L ultima scoperta epocale : il batterio sintetico Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome Gibson et al., Science, 329, We report the design, synthesis, and assembly of the 1.08 mega base pair Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 genome starting from digitized genome sequence information and its transplantation into a M. capricolum recipient cell to create new M. mycoides cells that are controlled only by the synthetic chromosome. The only DNA in the cells is the designed synthetic DNA sequence, including watermark sequences and other designed gene deletions and polymorphisms, and mutations acquired during the building process. The new cells have expected phenotypic properties and are capable of continuous self-replication. Il batterio artificiale J.C. Venter, 2010 (interpretazione de The Economist ) Synthetic biology And man made life Artificial life, the stuff of dreams and nightmares, has arrived May 20th 2010 I CONTRIBUTI DELLA MICROBIOLOGIA (+ o - in ordine di comparsa) - CAPIRE IL FENOMENO DELLA VITA - USARE I MICRORGANISMI A PROPRIO VANTAGGIO - DIFENDERSI DAI MICRORGANISMI DANNOSI - CAPIRE I RAPPORTI TRA ORGANISMI E TRA MONDO VIVENTE E NON VIVENTE -. 5

6 I microbi: nemici o amici? I microrganismi sono responsabili di gran parte della produzione di O 2 sulla terra Come simbionti di eucarioti superiori (piante, animali) ne garantiscono la sopravvivenza tramite produzione di vitamine e fattori di crescita Degradano sostanze inquinanti complesse Ma.. I microrganismi patogeni sono tuttora la prima causa di morte per l umanità Le epidemie hanno marcato in maniera indelebile la storia e la cultura umana Il medico della peste Sec. XIV-XVI La peste in tempi più recenti 6

7 LA MICROBIOLOGIA CONSAPEVOLE NASCE DOPO L INVENZIONE DEL MICROSCOPIO OTTICO Antony van Leeuwenhoek ( ) Il caso della clinica della morte : la febbre puerperale nella Vienna dell 800 Il reparto di ostetricia della clinica universitaria di Vienna ha un alto tasso di mortalità tra le puerpere (a tratti >30%) Molto più alta che non i casi riscontrati nei parti in presenza di levatrici Semmelweiss arriva a mettere in relazione l alta % di morti con la mancanza di disinfezione delle mani dei medici. In GB, Lister impone la sterilizzazione con soluzioni clorurate per i medici come routine 7

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