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Docente
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PASQUA GABRIELLA
(programma)
MODULO VEGETALE
Concetto di totipotenza delle cellule vegetali. Parallelismi e differenze tra cellule staminali vegetali e animali. Concetto di clone cellulare e ottenimento di piante clonate. Variazione somaclonale. Variazioni genetiche ed epigenetiche derivate dalla coltura in vitro. Isolamento, sterilizzazione ed inoculo di espianti. Terreni di coltura: ruolo dei macro e microelementi, delle vitamine, degli zuccheri, dei regolatori di crescita e del pH. Fattori fisici: luce e temperatura. Colture cellulari in mezzo semisolido, liquido e in bioreattore. Test di vitalità cellulare. Tecniche per valutare la crescita cellulare. La cellula vegetale come biofabbrica di composti bioattivi di interesse farmacologico, agroalimentare e cosmetico. Tecniche per aumentare la produttività: selezione di linee cellulari, elicitazione, biotrasformazione ed ingegneria metabolica. Ottenimento e coltura di protoplasti. Fusione di protoplasti ed ottenimento di piante ibride. Rigenerazione di organi sia per la produzione di composti bioattivi che per la propagazione di piante di interesse economico: agroalimentare e ornamentale. Embriogenesi somatica e induzione di piante aploidi. Produzione di semi sintetici. Tecniche di conservazione del germoplasma vegetale per la salvaguardia delle piante a rischio di estinzione.
MODULO MICROBICO
Generalità sulle fermentazioni e sui prodotti delle biotecnologie microbiche. Caratteristiche dei microrganismi di interesse biotecnologico.
Terreni di coltura, materie prime, fermentatori. Le cellule microbiche per la produzione di biomasse, di proteine, di metaboliti.
Aspetti attuali delle fermentazioni classiche. Ingegneria metabolica. Produzione di metaboliti secondari. Esempi della produzione di enzimi, proteine eterologhe e antibiotici.
Caratteristiche dei ceppi industriali e loro miglioramento. Tecniche di mutagenesi-selezione e mutagenesi-screening. Miglioramento con tecniche di ingegneria genetica e cenni di ingegneria metabolica. Problematiche della conservazione dei ceppi industriali. I più importanti prodotti di fermentazione: metaboliti primari e secondari; bioetanolo; acido lattico; amminoacidi. Produzione di proteine ricombinanti e loro problematiche: scelta dell’ospite, vettori, stabilità plasmidica e numero di copie, secrezione. Principali esempi.
 Modulo 1) Biologia Cellulare e Biotecnologie Vegetali di Gabriella Pasqua et al. Ed. PICCIN;
Modulo 2) Biotecnologie Microbiche di Donadio-Marino Ed. CEA. Saranno forniti dal docente anche materiale delle lezioni ed articoli scientifici di approfondimento.
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