Giovanni SALZANO | MICROBIOLOGIA

Italiano

L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio dei principali fondamenti di microbiologia includendo batteriologia, virologia, i meccanismi di  patogenicità ed i meccanismi di azione di farmaci antibatterici e antivirali.

Le principali conoscenze fornite saranno:

• conoscenze relative alla comprensione dei concetti e dei principi fondamentali della microbiologia;

• caratteristiche fondamentali della struttura, crescita, fisiologia e del comportamento di batteri, virus, funghi e protozoi;
• conoscenze di base per affrontare lo studio della patogenicità e virulenza;
• conoscenze di base delle principali caratteristiche e dei meccanismi di azione di diversi farmaci.

Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:

• identificare e valutare in maniera critica i principi e i meccanismi alla base dei diversi campi della microbiologia;
• analizzare le diverse applicazioni della microbiologia in campo biotecnologico, industriale e medico;
• utilizzare le conoscenze acquisite per lo studio delle malattie e l’utilizzo dei farmaci. 
  

E’ necessario aver acquisito e assimilato le conoscenze e i concetti fondamentali forniti dal corso di Biologia  per la comprensione dei contenuti del corso.

Tuttavia non vi sono vincoli provenienti da insegnamenti indicati come propedeutici.

Cellula microbica

Tassonomia e classificazione dei batteri

Genoma batterico

Regolazione dell’espressione genica

Virus

Infezioni e farmaci

Esercitazioni di laboratorio

Cellula microbica (8 h)

Composizione cellula microbica.  Dimensioni, forma, crescita e movimento dei batteri. Gram positivi e negativi. Struttura e funzione della membrana cellulare e della parete. Struttura molecolare dei flagelli e dei pili. Natura matematica ed espressione della crescita microbica. Sistemi di trasporto cellulare. Metodologie per lo studio del mondo dei microrganismi. Principali proprietà di funghi, alghe e protozoi. Metabolismo microbico: Sorgenti di carbonio e di energia. Fermentazioni. Respirazione aerobica ed anaerobica. Fotosintesi batterica. Fissazione dell'anidride carbonica.

Tassonomia e classificazione dei batteri (8 h)

Archebatteri. Eubatteri fotosintetici. Eubatteri chemioautotrofi e mesofili. Eubatteri Gram-negativi aerobi. Enterobatteri. Eubatteri anaerobi Gram-negativi. Eubatteri Gram-positivi sporigeni. Eubatteri Gram-positivi fermentanti. Ascomiceti. Funghi imperfetti. Lieviti.

Genoma batterico (8 h)

Cromosoma batterico. Elementi genetici trasponibili nei procarioti. Sequenze di inserzioni. Mutazioni polari. Elementi IS. Trasposoni. Elementi trasponibili nei lieviti. Mutazioni. Le mutazioni nell’evoluzione. I plasmidi. Tipi di plasmidi e loro significato biologico. La trasformazione batterica. La trasduzione: la trasduzione generalizzata mediata dal fago P22; la trasduzione specializzata mediata dal fago ?. La coniugazione. Le proprietà del plasmide F e ceppi HFR. Trasferimento di altri plasmidi mediato dal plasmide F. La ricombinazione. Ricombinazione omologa generale: il sistema Rec in E. coli. La ricombinazione sito-specifica: integrazione del fago.

Regolazione dell’espressione genica (12 h)

Modelli di regolazione in sistemi catabolici. Operone lac. Regulone maltosio: esempio di regolazione positiva. Operone arabinosio: regolazione positiva e negativa. Regolazione feedback dell’attività enzimatica. Regolazione trascrizionale dell’operone trp. Sistemi di regolazione della sintesi di aminoacidi e della sintesi proteica. Modelli di regolazione globale.

Virus (4 h)

Struttura e organizzazione. Classificazione dei virus. Replicazione virale. Virus dei procarioti: batteriofagi.  Riproduzione dei batteriofagi. Ciclo litico. Ciclo lisogenico. Fago ?. fago P1. Fago mu.

Infezioni e farmaci (8 h)

Le difese specifiche e aspecifiche dell’ospite contro le infezioni microbiche. Il ruolo protettivo della microflora endogena. Colonizzazione ed invasione. Vie di trasmissione delle malattie infettive. Patogenicità, virulenza e attenuazione. Fattori di patogenicità batterica. Antibiotici e chemioterapici. Metodi di antibiogramma. La MIC e suo significato pratico. Caratteristiche, meccanismo d’azione, utilizzazione, meccanismi di resistenza di: beta-lattamine, glicopeptidi, fosfomicina, lipopeptidi, polimixine, oxazolidinoni, amfenicoli, macrolidi e chetolidi, licosamidi, streptogramine, aminoglucosidi, tetracicline e glicilcicline, rifamicine, sulfamidici e diaminopirimidine, chinoloni. Farmaci antitubercolari.

Isolamento e caratterizzazione di microrganismi da matrice alimentare (24 h di laboratorio)

Descrizione del laboratorio di microbiologia, attrezzature e materiali utilizzati. Preparazione soluzioni e substrati liquidi e solidi. Isolamento microrganismi da una matrice alimentare. Diluizioni decimali. Allestimento piastre. Conta delle colonie. Purificazione degli isolati. Osservazione microscopica. Allestimento vetrini. Colorazione. Osservazione della morfologia. Trattamento con il KOH 3%. Test della catalasi. Caratterizzazione fenotipica.

Il corso prevede 72 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. In particolare sono previste 48 ore di lezione in aula e 24 ore di esercitazioni guidate in laboratorio.

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.

L’esame consiste in una prova orale nella quale sarà valutata la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso; per superare la prova è necessario acquisire almeno 18 punti su 30.

Testi di riferimento:

• Madigan, Martinko. Biologia dei Microrganismi. (“il Brock”). Casa Editrice Ambrosiana . Vol.1  Microbiologia generale; Vol.2  Microbiologia ambientale, biomedica ed industriale cap.21,22,23.
  

• Dehò, Galli. Biologia dei microrganismi. Casa Editrice Ambrosiana.
• Carlone. Microbiologia farmaceutica. Edises.
  

All’inizio del corso, dopo aver descritto obiettivi, programma e metodi di verifica, il docente mette a disposizione degli studenti il materiale didattico. Contestualmente, si raccoglie l’elenco degli studenti che intendono iscriversi al corso, corredato di nome, cognome, matricola ed email.

Orario di ricevimento: il martedì e mercoledì dalle 17 alle 19 presso il suo studio 3A320, III piano, Edificio 3A nord.

Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente e? disponibile in ogni momento e pùò essere contattato dagli  studenti attraverso la propria e-mail.

03-02-2021

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