Per garantire un buon apprendimento, è consigliata:

Presenza alle lezioni

Preparazione di un report orale

Partecipazione alle discussioni

Studio individuale

Studio di gruppo

Studio con supporto ICT

Scopo del corso è fornire le nozioni teorico-pratiche  di metodologie molecolari microbiologiche. Verranno approfondite: (i) basi molecolari del trasferimento genico e generazione di ricombinanti; (ii) criteri di sistematica molecolare dei microrganismi ed analisi delle loro relazioni filogenetiche; (iii) sistemi molecolari innovativi per la rilevazione di batteri, virus e funghi da campioni biotici e non; (iv) Strategie per la produzione di farmaci antimicrobici e vaccini ricombinanti.

• Informazione genetica nei procarioti. Il mobiloma. Impacchettamento del genoma. Isole di patogenicità. Integroni batterici. Genomica comparativa.
• La mutazione genica. Tipi di mutanti. Base molecolare delle mutazioni. Mutageni chimici e fisici. IS e trasposoni. La mutagenesi per trasposizione. Mutagenesi con cassetta. Caratterizzazione di ceppi mutanti: analisi di stabilità, complementazione.
• I plasmidi. Tipi di plasmidi: funzioni. Replicazione plasmidica e funzioni dell'origine di replicazione. Controllo del numero di copie, specificità d'ospite, gruppi di incompatibilità. Partizione plasmidica. Storia dei vettori plasmidici. Seconda generazione di vettori plasmidici (serie pUC). Plasmidi zero background-TOPO. Plasmidi di espressione. Plasmidi reporter.
• Trasferimento genetico nei batteri. Meccanismi molecolari della coniugazione e trasduzione. La trasformazione naturale nei batteri. Induzione della competenza. Particolari su B. subtilis e S. pneumoniae. Meccanismi molecolari della trasformazione. Dettagli su B. subtilis, S. pneumoniae, N. gonorrhoeae, V. cholerae. Trasformazione artificiale: meccanismi. Calcolo dell'efficienza di trasformazione.
• Preparazione di DNA plasmidico: crescita e lisi dei batteri, purificazione blanda. Purificazione accurata di plasmidi. Analisi qualitativa e quantitativa del DNA plasmidico.
• Metodi di elettroforesi del DNA. Elettroforesi su gel di agarosio, di poliacrilamide. Elettroforesi in campo pulsato: principi, apparati, metodologie applicate.
• Valutazione delle interazioni proteina-proteina in vivo ed in vitro.
• Ottimizzazione di una reazione di PCR. RT-PCR, multiplex PCR, nested PCR, RAPD-PCR, PCR quantitativa e realtime PCR.
• Metodi di sequenziamento e interpretazione dei risultati.
• Metodi di classificazione dei batteri. Microbiologia determinativa. Ibridazione DNA/DNA, sequenziamento di specifici geni. Il sistema MALDI-TOF MS per la classificazione e la tipizzazione batterica.
• Metodi di tipizzazione fenotipici: biotipizzazione, sierotipizzazione, tipizzazione fagica. Tipizzazioni tramite amplificazione, MLEE e MLST.
• Procedure diagnostiche: esami diretti ed indiretti. Le metodologie in microbiologia convenzionale. Campioni biologici particolari: liquor, sangue, urine e feci per la ricerca microbiologica.
• Chemioterapia antibiotica: introduzione e criteri di classificazione dei farmaci antibatterici. Antibiotici beta lattamici, glicopeptidi, aminoglicosidi, tetracicline, macrolidi, cloramfenicolo, chinoloni, rifamicine, polimixine, sulfamidici. Meccanismi molecolari dell'antibiotico-resistenza.
• Ruolo degli anticorpi nella risposta immune verso gli agenti infettanti. Risposta primaria e secondaria ad uno stimolo antigenico. Diagnosi sierologica. Concetto di titolo anticorpale. Reazioni di neutralizzazione, precipitazione e agglutinazione. Reazione di fissazione del complemento, EIA, immunofluorescenza, western blotting. Valutazione della risposta immune verso antigeni micobatterici.
• Metodi molecolari in microbiologia diagnostica. Sonde. Tecniche di amplificazione del target: PCR, TMA, SDA. Amplificazione delle molecole sonda: Qbeta replicasi, LCR. Metodi di amplificazione di segnale: branched DNA.
• Vaccini: caratteristiche e tipi. Vaccini convenzionali. Vaccini ricombinanti. Nuove generazioni di vaccini.
• Tecniche di microbiologia ambientale. Tecniche basate sulla coltivazione: arricchimento, coltivazione, identificazione. Tecniche basate sulla marcatura cellulare: colorazioni fluorescenti, live-dead, citofluorimetria. Tecniche di amplificazione per la valutazione della biodiversità microbica. Tecniche metagenomiche. Misurazioni delle attività microbiche nell'ambiente.

Esame orale finale