Biodiversità nel mondo microbico (8 ore) Biodiversità microbica come componente essenziale della biodiversità globale – Rilevanza della biodiversità microbica per le applicazioni biotecnologiche – Esempi dalla letteratura – Ruolo e interazioni dei microrganismi nel mondo vivente: numerosità e diffusione – “Culture collections” e gruppi di rischio biologico - The “Great colony count anomaly” concetto generale e microrganismi non coltivabili – Problematiche ed approcci alla non-coltivabilità in laboratorio: le comunità microbiche. Comunità microbiche e Metagenomica (14 ore) Approcci coltura-indipendenti alle comunità microbiche: Metagenoma e Metagenomica – approcci “descrittivi” e DGGE – Metagenoteche: allestimento, problematiche e limiti – Utilizzo metagenoteche: approcci sperimentali, studio di sequenze ed analisi funzionale – metodi di arricchimento delle metagenoteche - Metagenomica nella ricerca di base ed applicazioni ambientali, industriali e biomediche. Genomica a livello di singola cellula – Database e genomica: problematiche di gestione e dimensioni. Estremofili (14 ore) Ambienti estremi: il dominio ARCHAEA, una riserva inesplorata di potenzialità biotecnologiche – caratteri distintivi del dominio - Phylum Euryarcheota: biologia, genomica, esempi di applicazioni di generi rappresentativi - alofili estremi – principali generi metanogeni - principali generi termoacidofili e termofili - Phylum Crenarchaeota: ipertermofili estremi: limiti fisici – Virus degli Archaea – Casistica di applicazioni biotecnologiche: enzimi, estremoliti, molecole di interesse terapeutico, biopolimeri, bioremediation. Biotecnologie Microbiche: interazioni con tecnologie in sviluppo (4 ore) Nanotecnologie: definizioni e concetti essenziali – Biotecnologie microbiche e interfaccia con le scienze su nanoscala – nanoparticelle prodotte naturalmente da microrganismi – Sistemi modello biologici e risk assessment. Esercitazioni (12 ore) Esercitazioni in laboratorio : Isolamento di microrganismi con potenzialità applicative da campioni ambientali (es. resistenza a metalli pesanti) – coltura di singoli isolati in condizioni di laboratorio ed estrazione di DNA genomico degli isolati selezionati – amplificazione rDNA 16 S con primers universali – ottenimento della sequenza degli amplificati (a cura di un servizio esterno) – utilizzo delle sequenze per ricerche in databases ed identificazione degli isolati a livello di Genere e Specie.

Non è necessario l'acquisto di testi specifici. All’inizio del corso viene fornito l’insieme completo delle diapositive impiegate; vengono fornite a lezione le coordinate per reperire il materiale on-line sotto forma di review e/o pubblicazioni specifiche su riviste del settore. Ove necessario, il materiale viene distribuito a lezione.