Microbiologia molecolare
A.A. 2024/2025
Obiettivi formativi
Il corso ha una forte connotazione interdisciplinare che fornisce gli strumenti per correlare e integrare la
microbiologia molecolare e clinica con le basi molecolari della malattia. Il corso si propone di sviluppare la padronanza del metodo scientifico di indagine, di approfondire le conoscenze e fornire strumenti pratici dei metodi molecolari di studio della microbiologia correlata alle malattie infettive animali rilevanti per la medicina veterinaria e le scienze animali.
Obiettivi formativi
A) Obiettivi formativi teorici
Gli studenti saranno in grado di spiegare principi, concetti e teorie di base della microbiologia molecolare. Gli studenti dimostreranno capacità di analisi e sintesi delle conoscenze di microbiologia molecolare, nonché delle strategie di resistenza agli antibiotici e di evasione dal sistema immunitario dell'ospite. Gli studenti acquisiranno leadership, responsabilità personale, rispetto dei diritti e capacità di lavorare in un team multidisciplinare e di tenersi aggiornati sui cambiamenti nella prospettiva One Health. Gli studenti approfondiranno le capacità di analisi biostatistica e le moderne tecnologie digitali per la ricerca di informazioni, l'analisi dei dati e il monitoraggio microbiologico e sanitario.
microbiologia molecolare e clinica con le basi molecolari della malattia. Il corso si propone di sviluppare la padronanza del metodo scientifico di indagine, di approfondire le conoscenze e fornire strumenti pratici dei metodi molecolari di studio della microbiologia correlata alle malattie infettive animali rilevanti per la medicina veterinaria e le scienze animali.
Obiettivi formativi
A) Obiettivi formativi teorici
Gli studenti saranno in grado di spiegare principi, concetti e teorie di base della microbiologia molecolare. Gli studenti dimostreranno capacità di analisi e sintesi delle conoscenze di microbiologia molecolare, nonché delle strategie di resistenza agli antibiotici e di evasione dal sistema immunitario dell'ospite. Gli studenti acquisiranno leadership, responsabilità personale, rispetto dei diritti e capacità di lavorare in un team multidisciplinare e di tenersi aggiornati sui cambiamenti nella prospettiva One Health. Gli studenti approfondiranno le capacità di analisi biostatistica e le moderne tecnologie digitali per la ricerca di informazioni, l'analisi dei dati e il monitoraggio microbiologico e sanitario.
Risultati apprendimento attesi
) Risultati di Apprendimento Pratici
Gli studenti acquisiranno competenze specialistiche in microbiologia, compresa la microbiologia sperimentale ed in particolare:
1. La capacità di pianificare ed eseguire un esperimento di espressione genica (dal tessuto alla quantificazione dell'espressione di una molecola).
2. La capacità di utilizzare sistemi di analisi bioinformatica attraverso la loro applicazione all'interpretazione dei risultati ottenuti da esperimenti di analisi genomica e proteomica.
3. Conoscenza dei meccanismi patogenetici di base legati alle malattie infettive e all' immunopatologia
4. Padronanza degli strumenti di comunicazione scientifica e tecnologica.
Gli studenti acquisiranno competenze specialistiche in microbiologia, compresa la microbiologia sperimentale ed in particolare:
1. La capacità di pianificare ed eseguire un esperimento di espressione genica (dal tessuto alla quantificazione dell'espressione di una molecola).
2. La capacità di utilizzare sistemi di analisi bioinformatica attraverso la loro applicazione all'interpretazione dei risultati ottenuti da esperimenti di analisi genomica e proteomica.
3. Conoscenza dei meccanismi patogenetici di base legati alle malattie infettive e all' immunopatologia
4. Padronanza degli strumenti di comunicazione scientifica e tecnologica.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
In relazione alle modalità di erogazione delle attività formative in didattica emergenziale si decideranno in base all'evoluzione della situazione sanitaria e sulla base delle indicazioni di volta in volta aggiornate dal Rettore. Durante la fase di didattica emergenziale, il programma viene per lo più mantenuto tale e le lezioni erogate in line su piattaforma Teams. Tuttavia, verranno apportate modifiche necessarie alla fruizione online del corso originariamente progettato per la didattica in presenza e le modifiche comunicate per mail e/o tramite piattaforma TEAMS.
Materiali di riferimento:
I materiali e le risorse di riferimento (power point, pdf, video ed articoli) saranno disponibili sui siti myARIEL dei docenti.
Materiali di riferimento:
I materiali e le risorse di riferimento (power point, pdf, video ed articoli) saranno disponibili sui siti myARIEL dei docenti.
Programma
La conoscenza approfondita del profilo microbiologico, delle modalità e delle tecniche di monitoraggio sanitario sono fondamentali per il disegno sperimentale. Lo studente acquisirà un approccio multidisciplinare che integra le sue specificità, conoscenze e specializzazioni utilizzando strumenti di comunicazione adeguati. Il corso è organizzato in tre argomenti trattati da tre docenti:
A) Aspetti molecolari dell'interazione microrganismo-ospite;
B) Basi molecolari della patogenicità microbica;
c) Patologia Molecolare
A) Aspetti molecolari dell'interazione microrganismo-ospite.
Parte teorica:
Aspetti generali dell'interazione microrganismo-ospite. Aspetti molecolari del sistema immunitario
dell'ospite. Recettori: le molecole che riconoscono l'antigene e attivano la trasduzione del segnale. Metodi di studio dell'interazione microrganismo-ospite Interazioni batterio-ospite Interazioni virus-ospite.
Esercitazioni:
Recettori per patogeni: isolamento e caratterizzazione molecolare: analisi di sequenze nucleotidiche
e progettazione di primer, estrazione di acidi nucleici da materiale biologico, purificazione e caratterizzazione di acidi nucleici.
Discussione e analisi critica dei risultati per migliorare l'uso del linguaggio scientifico
Materiale di riferimento: Il materiale da studiare viene fornito direttamente dal docente prima delle lezioni attraverso la Piattaforma MyAriel.
B) Basi molecolari della patogenicità microbica;
Parte teorica:
Introduzione al corso Meccanismi genetici nella patogenicità Fattori di virulenza: tecniche per l'identificazione e loro caratteristiche Virulenza e sua regolazione: sistemi di secrezione e quorum sensing.
Strategie molecolari per l'evasione dal sistema immunitario dell'ospite Antibiotici e resistenza Microrganismi patogeni di interesse veterinario Nuove strategie nel controllo della patogenicità: il microbioma e la sua modulazione.
Parte pratica:
metodi bioinformatici applicati allo studio della patogenicità microbica.
Seminari: seminari su alcuni temi saranno condotti da ricercatori interni e/o esterni al dipartimento impegnati in progetti di ricerca in microbiologia.
Materiali di riferimento: Bibliografia e altro materiale didattico / Letture.
C) Patologia Molecolare
Parte teorica:
- Le basi molecolari dell'adattamento cellulare e della patologia. Danno cellulare e morte cellulare: necrosi,apoptosi, piroptosi, necroptosi e netosi.
- L'infiammazione e la cellula principale coinvolta Il riconoscimento di agenti patogeni e segnali di pericolo da parte delle cellule immunitarie innate: pattern molecolari associati a patogeni (PAMP), pattern molecolari associati al danno (DAMPs), recettori Toll-like e altri recettori di pattern recognition (PRR).
I principali mediatori dell'infiammazione contro i patogeni microbici, includono il complemento, le citochine e il loro ruolo nella risposta infiammatoria.
a. Immunopatologia e L'immunità come causa di malattia. Disturbi da ipersensibilità. Reazioni allergiche di tipo immediato e ritardato
c. Autoimmunità e malattie autoimmuni
d. Sindromi da immunodeficienza acquisita congenita e non infettiva. Immunodeficienze da deficit di Ig; deficit di linfociti T, B o combinati; deficit di fagociti; carenza di componenti del complemento.
Parte pratica:
a) Tecniche ematologiche di base: lo studente sarà addestrato alla preparazione dei vetrini, e alle tecniche di colorazione di base. Gli studenti impareranno a identificare i globuli bianchi.
b) Biologia cellulare: purificazione della popolazione cellulare principale dal sangue: granulociti e cellule
mononucleate
c) Competenze trasversali su Bionformatics vs analisi dei dati. Casi di studio sulla proteomica e trascrittomica di malattie infettive di interesse veterinario saranno analizzati in un approccio di lavoro di gruppo: gli studenti saranno formati all'analisi bioinformatica utilizzando le pipeline più comuni per caratterizzare le principali vie coinvolte nella patogenesi molecolare della specifica malattia infettiva.
PROGRAMMA PER GLI STUDENTI NON FREQUENTANTI Il CORSO:
Le lezioni teoriche e pratiche saranno rese disponibili online come quelle degli studenti frequentanti.
A) Aspetti molecolari dell'interazione microrganismo-ospite;
B) Basi molecolari della patogenicità microbica;
c) Patologia Molecolare
A) Aspetti molecolari dell'interazione microrganismo-ospite.
Parte teorica:
Aspetti generali dell'interazione microrganismo-ospite. Aspetti molecolari del sistema immunitario
dell'ospite. Recettori: le molecole che riconoscono l'antigene e attivano la trasduzione del segnale. Metodi di studio dell'interazione microrganismo-ospite Interazioni batterio-ospite Interazioni virus-ospite.
Esercitazioni:
Recettori per patogeni: isolamento e caratterizzazione molecolare: analisi di sequenze nucleotidiche
e progettazione di primer, estrazione di acidi nucleici da materiale biologico, purificazione e caratterizzazione di acidi nucleici.
Discussione e analisi critica dei risultati per migliorare l'uso del linguaggio scientifico
Materiale di riferimento: Il materiale da studiare viene fornito direttamente dal docente prima delle lezioni attraverso la Piattaforma MyAriel.
B) Basi molecolari della patogenicità microbica;
Parte teorica:
Introduzione al corso Meccanismi genetici nella patogenicità Fattori di virulenza: tecniche per l'identificazione e loro caratteristiche Virulenza e sua regolazione: sistemi di secrezione e quorum sensing.
Strategie molecolari per l'evasione dal sistema immunitario dell'ospite Antibiotici e resistenza Microrganismi patogeni di interesse veterinario Nuove strategie nel controllo della patogenicità: il microbioma e la sua modulazione.
Parte pratica:
metodi bioinformatici applicati allo studio della patogenicità microbica.
Seminari: seminari su alcuni temi saranno condotti da ricercatori interni e/o esterni al dipartimento impegnati in progetti di ricerca in microbiologia.
Materiali di riferimento: Bibliografia e altro materiale didattico / Letture.
C) Patologia Molecolare
Parte teorica:
- Le basi molecolari dell'adattamento cellulare e della patologia. Danno cellulare e morte cellulare: necrosi,apoptosi, piroptosi, necroptosi e netosi.
- L'infiammazione e la cellula principale coinvolta Il riconoscimento di agenti patogeni e segnali di pericolo da parte delle cellule immunitarie innate: pattern molecolari associati a patogeni (PAMP), pattern molecolari associati al danno (DAMPs), recettori Toll-like e altri recettori di pattern recognition (PRR).
I principali mediatori dell'infiammazione contro i patogeni microbici, includono il complemento, le citochine e il loro ruolo nella risposta infiammatoria.
a. Immunopatologia e L'immunità come causa di malattia. Disturbi da ipersensibilità. Reazioni allergiche di tipo immediato e ritardato
c. Autoimmunità e malattie autoimmuni
d. Sindromi da immunodeficienza acquisita congenita e non infettiva. Immunodeficienze da deficit di Ig; deficit di linfociti T, B o combinati; deficit di fagociti; carenza di componenti del complemento.
Parte pratica:
a) Tecniche ematologiche di base: lo studente sarà addestrato alla preparazione dei vetrini, e alle tecniche di colorazione di base. Gli studenti impareranno a identificare i globuli bianchi.
b) Biologia cellulare: purificazione della popolazione cellulare principale dal sangue: granulociti e cellule
mononucleate
c) Competenze trasversali su Bionformatics vs analisi dei dati. Casi di studio sulla proteomica e trascrittomica di malattie infettive di interesse veterinario saranno analizzati in un approccio di lavoro di gruppo: gli studenti saranno formati all'analisi bioinformatica utilizzando le pipeline più comuni per caratterizzare le principali vie coinvolte nella patogenesi molecolare della specifica malattia infettiva.
PROGRAMMA PER GLI STUDENTI NON FREQUENTANTI Il CORSO:
Le lezioni teoriche e pratiche saranno rese disponibili online come quelle degli studenti frequentanti.
Prerequisiti
Conoscenza della biologia della cellula, della genetica, della patologia generale della microbiologia di base e delle tecniche di diagnostica molecolare di base.
Metodi didattici
Frontali, Seminari ed Esercitazioni in laboratorio, in sala computer e al microscopio
Materiale di riferimento
Materiali e risorse di riferimento (powerpoint, pdf, video e articoli) saranno disponibili nella piattaforma MyARIEL sui siti di ciascun docente. Non vengono forniti libri di testo in quanto non esistono pubblicazioni che riassumano il contenuto del corso.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame del corso sarà scritto, con compiti separati per la parte in inglese, e somministrato contemporaneamente.
L'esame scritto consisterà in una predominanza di domande a risposta multipla (una sola risposta esatta, 4 opzioni a scelta) e in una percentuale minore (massimo 20%) di altre tipologie che potranno prevedere tabelle da compilare, liste facilmente scorrevoli. Le domande d'esame saranno tratte esclusivamente dal materiale fornito a lezione e in esercitazione e reso disponibile sulla piattaforma myARIEL di ciascun docente. Esempi di domande saranno fornite dai docenti durante le lezioni.
L'esame consisterà in un numero congruente di domande e punteggio tale che l'intero range di voti relativi al superamento dell'esame vada da 18 a 30 e lode.
L'esame scritto consisterà in una predominanza di domande a risposta multipla (una sola risposta esatta, 4 opzioni a scelta) e in una percentuale minore (massimo 20%) di altre tipologie che potranno prevedere tabelle da compilare, liste facilmente scorrevoli. Le domande d'esame saranno tratte esclusivamente dal materiale fornito a lezione e in esercitazione e reso disponibile sulla piattaforma myARIEL di ciascun docente. Esempi di domande saranno fornite dai docenti durante le lezioni.
L'esame consisterà in un numero congruente di domande e punteggio tale che l'intero range di voti relativi al superamento dell'esame vada da 18 a 30 e lode.
BIO/19 - MICROBIOLOGIA - CFU: 3
MED/04 - PATOLOGIA GENERALE - CFU: 4
MED/07 - MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA CLINICA - CFU: 3
MED/04 - PATOLOGIA GENERALE - CFU: 4
MED/07 - MICROBIOLOGIA E MICROBIOLOGIA CLINICA - CFU: 3
Esercitazioni: 36 ore
Lezioni: 42 ore
Lezioni: 42 ore
Siti didattici
Docente/i
Ricevimento:
Da concordare via mail
Dipartimento di Medicina Veterinaria e Scienze Animali- Stanza 172
Ricevimento:
Su appuntamento per mail
via Pascal 36
Ricevimento:
Lunedi 9-13
Polo di Lodi