CI MICROBIOLOGIA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2020/2021
- Docente
- ANTONELLA CAPUTO
- Crediti formativi
- 12
- Percorso
- MORFO-FUNZIONALE
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- BIO/19
Obiettivi formativi
- Il biotecnologo è specializzato nell'utilizzo di sistemi biologici e parti di essi (ad esempio virus, batteri, cellule eucariotiche, anticorpi) manipolati attraverso tecniche di ingegneria genetica e tecnologie microbiche per applicazioni in diversi settori produttivi (ad esempio medico/sanitario, alimentare/agrario, ambientale, industriale). La microbiologia è una disciplina che appartiene alle scienze della vita e affronta lo studio della morfologia, classificazione, fisiologia e interazioni di tutti i microorganismi, compresi i virus, come modelli semplici per lo studio e la comprensione dei processi biologici.
L’insegnamento di questo corso integrato, costituito da un modulo di Microbiologia generale e applicata e un modulo di Microbiologia clinica, fornisce agli studenti le basi generali per costruire conoscenze, capacità e competenze relative ai microrganismi (procarioti, eucarioti) e ai virus, le loro interazioni con altri organismi (procarioti e eucarioti), l'ambiente e l’ospite, nonché relative alle principali tecniche microbiologiche essenziali per lo studio, l’isolamento e l’identificazione dei microrganismi e per lo sviluppo e la caratterizzazione di prodotti biotecnologici. Inoltre, il modulo di Microbiologia clinica fornirà allo studente informazioni teoriche più specifiche sui principali microrganismi di interesse medico.
Al termine del percorso, lo studente conoscerà la classificazione, la struttura e le principali proprietà biologiche dei microrganismi, avrà competenze teoriche sui principali fattori che influenzano la crescita degli stessi, sarà in grado di utilizzare i principali metodi per l’identificazione e la coltivazione di batteri e virus, avrà creato le proprie basi per studiare e utilizzare i microrganismi per applicazioni biotecnologiche, e sarà in grado di discriminare i principali microrganismi associati a patologie nell’uomo in base alle loro proprietà biologiche. Prerequisiti
- Sebbene non ci siano regole di propedeuticità, lo studente, per meglio comprendere le lezioni di microbiologia generale e applicata, deve possedere conoscenze di base di chimica, biochimica, biologia molecolare e cellulare, con particolare attenzione a quella animale, con proprietà di linguaggio e padronanza scientifica. Per affrontare le lezioni di microbiologia clinica lo studente deve avere già acquisito le conoscenze del modulo di microbiologia generale e applicata.
Contenuti del corso
- Il corso integrato (12 CFU, 96 ore) comprende il modulo di Microbiologia generale e applicata (6 CFU, 48 ore) e il modulo di Microbiologia clinica (6 CFU, 48 ore).
Microbiologia generale e applicata:
Cenni storici della microbiologia. Struttura e funzioni delle cellule batteriche: membrana citoplasmatica, citoplasma, ribosomi, inclusioni citoplasmatiche, parete (struttura e sintesi della parete), membrana esterna, capsula (composizione e ruolo nella patogenicità), fimbrie, pili e i flagelli (composizione struttura e funzione). Caratteristiche specifiche di Bacteria e Archea. Le spore: composizione, caratteristiche e funzione, sporificazione e germinazione, colorazione specifica. Biofilms e quorum sensing. Bacillus Thuringensis (applicazione biotecnologica in agricoltura). Sistemi di secrezione sec-dipendenti e sec-indipendenti. Classificazione dei batteri e principali colorazioni (Gram e Ziehl Neelsen). Informazione genetica nei procarioti: nucleoide e replicazione del DNA genomico. Elementi genetici accessori (plasmidi, integroni, trasposoni, elementi virali). Trascrizione e traduzione. Cenni di metabolismo energetico e biosintesi. Metodi di controllo microbico: metodi fisici, meccanici e chimici e principali meccanismi d'azione. Gli antibiotici: isolamento di microrganismi produttori di antibiotico; sensibilità; classificazione in base al bersaglio di azione e meccanismo d'azione. Sviluppo delle resistenze agli antibiotici e meccanismi di resistenza. Genetica batterica. Trasmissione delle proprietà acquisite tramite trasferimento genico orizzontale (trasformazione, trasduzione generalizzata e specializzata, coniugazione). Interazione microrgansimo-ospite: mutualismo, commensalismo e opportunismo; il microbiota umano; patogenicità e virulenza; postulati di Koch classici e molecolari; le fasi dell’infezione (colonizzazione, elusione delle difese dell’ospite, invasione, induzione del danno). Le tossine (eso- e endo-tossine): caratteristiche e proprietà. Helicobacter pylori e fattori di virulenza coinvolti nel processo infettivo e nel carcinoma gastrico. Fattori chimici e fisici che influenzano la crescita dei batteri. Metodi di isolamento e identificazione dei batteri (terreni di coltura; la curva di crescita). I metaboliti primari e secondari. Le basi della crescita controllata in bioreattore.
I virus dei procarioti e degli eucarioti: struttura e classificazione. Fasi della infezione virale. Strategie di replicazione dei virus appartenenti alle diverse classi. Esito delle infezioni dei virus procariotici: ciclo litico e ciclo lisogenico. Esito delle infezioni dei virus eucariotici: rapporto cellula-virus; rapporto ospite-virus. Coinvolgimento dei virus eucariotici nella trasformazione neoplastica. Metodi di studio dei virus procariotici e eucariotici. Titolazione dei virus. Vaccini (caratteri generali ed esempi di vaccini biotecnologici).
Microbiologia clinica:
Micologia e parassitologia (cenni generali e focus sui principali patogeni umani e aspetti clinici annessi). Infezioni batteriche con importanza clinica nell’uomo a livello del tratto respiratorio (tra cui Streptococcus pyogenes e Pseudomonas aeruginosa), cute (tra cui Staphyloccus aureus), SNC (tra cui Clostridium Botulini e Clostridium Tetani), tratto urogenitale (tra cui Clamydia, Neisseria e Treponema Pallidum), tratto gastroenterico (tra cui Helicobacter Pylori e Campilobacter Jejuni) e sistema cardio-linfatico (tra cui Enterococchi). Infezioni virali con importanza clinica nell’uomo a livello del tratto respiratorio (tra cui Virus Influenza e Coronavirus), cute (tra cui Herpesvirus), SNC (tra cui Coxsackievirus e Poliovirus), tratto urogenitale (tra cui Papillomavirus), tratto gastroenterico (Epatiti) e sistema cardio-linfatico (HIV). Metodi di ricerca e identificazione dei patogeni mediante tecniche sierologiche, molecolari e colturali. Metodi didattici
- Per il modulo di Microbiologia generale e applicata, l’insegnamento si svolgerà tramite lezioni frontali svolte dal docente con l’utilizzo di materiali di supporto (diapositive, piccoli video e attività didattica di supporto fornita dal testo di riferimento).
Agli studenti è richiesto di partecipare attivamente alle lezioni, senza esitare a chiedere chiarimenti durante o al termine delle stesse, di procedere regolarmente con lo studio autonomo del testo di riferimento, e di partecipare alla classe virtuale attivata dal docente con la quale (tramite verifiche periodiche assegnate dal docente) lo studente potrà auto-valutarsi e di verificare la propria preparazione e comprensione degli argomenti durante lo svolgimento del corso rispondendo alle domande fornite al termine di ogni unità didattica. La partecipazione alla classe virtuale favorirà così lo studio e la preparazione alla prova d'esame.
Per il modulo di Microbiologia clinica, l’insegnamento si svolgerà tramite lezioni frontali svolte dal docente con l’utilizzo di materiali di supporto (diapositive fornite dal docente). Modalità di verifica dell'apprendimento
- Per ciascun modulo, l’obiettivo della prova d’esame è la verifica del livello di conoscenza e di approfondimento degli argomenti del programma del corso, della capacità di ragionamento dello studente e di espressione con terminologia appropriata.
Per il modulo di Microbiologia generale e applicata, la prova d’esame sarà orale o scritta sotto forma di domande a scelta multipla (50-60 domande, ciascuna con 5 risposte a scelta di cui una o più corrette. Il tempo a disposizione sarà di 30-40 minuti).
Per il modulo di Microbiologia clinica, la prova d’esame sarà scritta sotto forma di domande a scelta multipla (32 domande, ciascuna con 4 risposte a scelta di cui una corretta; il tempo a disposizione sarà di 15-20 minuti) o orale, e verteranno sugli argomenti trattati a lezione.
La valutazione sarà espressa in trentesimi: il voto minimo è 18/30 che si acquisirà avendo risposto in modo esatto al 60% delle domande somministrate. A ogni risposta esatta sarà attribuito un punteggio di + 1; alle risposte sbagliate o nulle non sarà attribuito alcun punteggio (0). Per chi interessato, per ogni appello ci sarà un 'unica giornata (qualche giorno dopo l'esame) in cui sarà possibile prendere visione del proprio elaborato. Non ci saranno altre possibilità né sarà possibile ricevere risposte per posta elettronica.
Gli esami orali o scritti saranno svolti online o in presenza secondo le indicazioni e le linee guida dell’Ateneo Testi di riferimento
- Microbiologia generale e applicata:
Per lo studio e la preparazione dell'esame, gli studenti useranno il materiale didattico (quiz di autovalutazione, schede di approfondimento, esercitazioni disponibili sulla piattaforma MyZanichelli) fornito dal libro di testo di seguito consigliato, a cui potranno accedere con le credenziali uniche che otterranno acquistando il libro.
Gli studenti potranno anche fare riferimento, come pro-memoria, al materiale utilizzato per le lezioni dal docente (diapositive e video), disponibile nel mini-sito dell'insegnamento.
Tutto questo materiale, assieme agli appunti presi a lezione e al libro di testo, nonché l'auto-valutazione periodica tramite la partecipazione alla classe virtuale, sarà di supporto e guida allo studio e alla preparazione delle verifiche d'esame.
Testo consigliato: Dehò, Galli - Biologia dei microorganismi, III edizione 2018 – Casa Editrice Ambrosiana
Microbiologia clinica:
Per lo studio e la preparazione dell'esame, gli studenti useranno il materiale didattico fornito dal docente, reperibile sul mini-sito dell’insegnamento. Tutto questo materiale, assieme agli appunti presi a lezione e al libro di testo, sarà di supporto e guida allo studio e alla preparazione delle verifiche d'esame.
Testo consigliato: Microbiologia e Microbiologia Clinica per le professioni sanitarie e Odontoiatria, Simona De Grazia, Donatella Ferraro, Giovanni Giammanco, Seconda edizione, Pearson
