Syllabus del corso
Obiettivi
Il Corso di Microbiologia Molecolare ha come obiettivo descrivere i meccanismi molecolari alla base di alcuni fenomeni ed aspetti che riguardano il mondo dei procarioti. Si tratta di un corso trasversale che permette di approfondire alcuni aspetti molecolari alla base della Microbiologia Generale, della Microbiologia Ambientale ed alcuni meccanismi molecolari alla base dell’interazione batteri-ospite 1. Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà conoscere le basi dei meccanismi molecolari nei batteri descritti. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite al punto 1. 3. Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di elaborare quanto appreso dalle metodologie di microbiologia molecolare. 4. Abilità comunicative. Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di elaborare una relazione sui meccanismi molecolari descritti, con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione. 5. Capacità di apprendimento Lo studente sarà in grado di applicare i principi di base delle conoscenze di microbiologia molecolare
Contenuti sintetici
Il corso conterra' i seguenti argomenti: meccanismi molecolari della divisione cellulare nei batteri; esempi di differenziamento come Caulobacter crescentus; i meccanismi molecolari alla base della sporulazione e della germinazione; i biofilms; sistemi di secrezione batterica e relative tossine; interazione con l'ospite; interazione batteri-ambiente
Programma esteso
1.DIVISIONE CELLULARE NEI BATTERI:Costruzione dell’apparato di citochinesi, Formazione dello FtsZ ring,Proteine del divisoma; Regolazione delle proteine del divisoma, Regolazione del controllo tra ciclo cellulare e replicazione del DNA, 2.ESEMPI DI DIFFERENZIAMENTO CELLULARE: Ciclo cellulare in Caulobacter crescentus Fasi del ciclo cellulare Regolazione del ciclo cellulare Controllo della regolazione del ciclo e replicazione del DNA Regolazione delle proteine del divisoma 3.SPORULAZIONE E GERMINAZIONE Ciclo cellulare in Bacillus subtilis Sporulazione Germinazione 4.MICROBIAL BIOFILMS:biofilms in natura e formazione dei biofilms ruolo dei biofilms biofilms come comunita’ differenziata Quorum sensing phenomenon 5.INTERAZIONI MICRORGANISMI-UOMO Meccanismi di patogenesi Tappe principali del processo infettivo Adesione / Colonizzazione Replicazione Sistemi di Secrezione di tipo I, II, III, IV, V, VI Fattori di Virulenza e Tossine batteriche 6.INTERAZIONI MICRORGANISMI- AMBIENTE: Adattamento fisiologico variazione dell’espressione genica in risposta a segnali ambientali Adattamento genetico risposta a variazioni ambientali e variazioni del genoma ad eventi di mutazione o acquisizione di DNA esogeno
Prerequisiti
Il corso prevede la conoscenza della Microbiologia Generale e della Biologia Molecolare
Modalità didattica
Lezioni frontali
Materiale didattico
Libri di Microbiologia e lettura delle Review e dei paper indicati durante il Corso dal docente
Periodo di erogazione dell'insegnamento
primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame scritto ed orale. L'esame prevede 4 domande aperte sugli argomenti trattati durante il corso. Prendendo spunto da questo gli argomenti verranno approfonditi durante il colloquio orale.
Orario di ricevimento
Attraverso contatto diretto con il docente previo appuntamento preso via email
Aims
The Molecular Microbiology module provides competences and skills in the basis of molecular microbiological applied to molecular mechanism in bacteria 1. Knowledge and understanding. Knowledge of the basis of Molecular Microbiology 2. Applying knowledge and understanding. At the end of the course the student will be able to apply the knowledge acquired in the molecular mechanisms of bacteria. 3. Making judgment. The student will be able to elaborate the knowledge in molecular microbiology. 4. Communication skills. At the end of the course the student will be able to write experimental reports with microbiological vocabulary 5. Learning skills. The student will be able to apply the acquired knowledge in the field of molecular microbiology
Contents
The content of the course will be focused on: molecular mechanisms involved in cellular division in prokariotics; examples of microbial differentation as in Caulobacter crescentus; molecular mechanisms involved in sporulation and germination; biofilms; secretion system in bacteria; interaction bacteria-host; interaction bacteria-environment
Detailed program
1.BACTERIAL CELL DIVISION Building of cytokinesis apparatus Formation of FtsZ ring Proteins of the divisome Regulation of divisome proteins Regulation of control of cell cycle and DNA replication 2.EXAMPLE OF CELLULAR DIFFERENTATION Cell cycle of Caulobacter crescentus Phases of cell cycle Regulation of cell cycle Control of the regulation of cell cycle and DNA replication Regulation of divisome proteins 3.EXAMPLE OF CELLULAR DIFFERENTATION Cell cycle of Bacillus subtilis Phases of cell cycle Sporulation Germination 4.MICROBIAL BIOFILM Biofilms in nature and biofilm formation Role of biofilm Biofilm as differentiated community Quorum sensing phenomenon Formation of the quorum sensing phenomenon Regulation of the quorum sensing phenomenon Autoinductors in different bacteria 5. MICROORGANISM-HUMAN INTERACTIONS Mechanisms of pathogenesis Main steps of infective process Contact Adhesion/Colonization Replication Secretion systems type I, II, III, IV, V, VI Virulence factors and bacterial toxins 6.MICROORGANISM-ENVIRONMENT INTERACTIONS Physiological adaptation Variation of gene expression in response to environmental stress Genetic adaptation Response to environment variations and genome alterations in response to mutation events or acquisition of exogen DNA
Prerequisites
The course requires a background in General Microbiology and Molecular Biology
Teaching form
Oral Lessons
Textbook and teaching resource
All the last editions of books of Microbiology as background, but the course needs the availability of the Reviews and papers indicated during the lessons from the Professor
Semester
first semester
Assessment method
written and oral examination. The student have to respond to 4 open questions on the topics trated during the course. On the basis of the answer the student can deeper explain this topics during the oral examination.
Office hours
By direct contact with the Professor through an appointment by email
Scheda del corso
Staff
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Patrizia Di Gennaro