Il Corso si propone di introdurre e sviluppare argomenti e problematiche relative alle Biotecnologie Microbiche: si prenderanno in esame applicazioni industriali potenziali o realizzate che si basano sull'utilizzo di microrganismi e verrà messo in luce il ruolo di tali processi in diversi settori della Bioeconomia Circolare. In particolare, si spiegheranno i principi e gli strumenti dell’ingegneria metabolica, così come quelli della biologia sintetica, per l’ottenimento di cell factories avanzate o di comunità sintetiche che possano non solo portare allo sviluppo di bioprocessi, ma anche al loro controllo quali-quantitativo.

Conoscenza e capacità di comprensione.
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà saper valutare i principi base, sia di carattere biologico che di processo, necessari per lo sviluppo di processi industriali che si basano su microorganismi ricombinanti. Il corso si propone quindi di fornire gli strumenti per poter studiare gli aspetti molecolari e metabolici che limitano rese, produzioni e produttività attuali così che si possano pianificare gli interventi per sviluppare bioprocessi di nuova generazione che portino ad una decarbonizzazione delle attuali produzioni. Include quindi la progettazione di ceppi microbici di interesse industriale, la creazione di comunità sintetiche, lo sviluppo di circuiti molecolari, di biosensori, di sistemi di riprogrammazione, tutti volti al miglioramento delle cell factories. Lo studente dovrà essere in grado di sviluppare analisi comparate delle caratteristiche di diverse cell factories per le varie produzioni avanzate della industria biotecnologica in campi diversi quali quello alimentare, farmacologico e sanitario, nella produzione di fine-chemicals, ma anche per processi per la salvaguardia dell’ambiente e recuperi energetici (Bioeconomia Circolare).

Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite a metodologie biosintetiche per processi industriali. In particolare, verrà insegnato come applicare il principio iterativo di DESIGN-BUILD-TEST-LEARN che è alla base delle biotecnologie microbiche in tutte le diverse applicazioni, e che comprende le molte discipline che concorrono al suo crescente successo.

Autonomia di giudizio.
Lo studente dovrà essere in grado di elaborare quanto appreso e saper riconoscere i processi e i problemi in cui le metodologie della microbiologia industriale e biotecnologie delle fermentazioni apprese possano essere utilizzate.

Abilità comunicative.
Alla fine dell'insegnamento lo studente saprà esprimersi in modo appropriato nella descrizione delle tematiche affrontate, nella definizione della terminologia pertinente, con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione.

Capacità di apprendimento
Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di consultare la letteratura sugli argomenti trattati e saprà analizzare, applicare, integrare e collegare le conoscenze acquisite con quanto verrà appreso in insegnamenti correlati alla produzione di prodotti chimici di interesse merceologico dell'industria biotecnologica.