Ateneo - UPO

Il corso si propone di fornire le basi per la colturomica batterica, come la preparazione dei terreni di coltura, con particolare attenzione alle differenze tra terreni: generici, selettivi, differenziali, in brodo e agarizzati; saranno trattate le varie tecniche di sterilizzazione necessarie alla preparazione del materiale utilizzato in microbiologia; tecniche di isolamento e trapianto dei ceppi batterici da coltura mista con lo scopo di ottenere ceppi puri; tecniche di arricchimento e congelamento dei ceppi puri per la costituzione di una “collezione” di microrganismi (identificazione mediante MALDI-TOF); tecniche di estrazione e purificazione di DNA da ceppi puri, tecniche di amplificazione del DNA, quali la PCR (Polimerase Chain Reaction) e tecniche NGS; conservazione di ceppi mediante liofilizzazione; valutazione della vitalità cellulare, colorazione di Gram, valutazione della densità batterica in una generica matrice (diluizioni, misurazione della densità ottica tramite l’utilizzo dello spettrofotometro, preparazione di inoculi batterici, conta delle cellule batteriche).

Il materiale didattico verrà fornito sottoforma di slides e procedure operative, oltre a materiale multimediale e bibliografico, reperibile su siti quali PubMed.

Il corso si propone di fornire le competenze teoriche di base inerenti la microbiologia e le sue applicazioni in campo pratico, nonché l'utilizzo della strumentazione di base e non, presente nei laboratori di microbiologia. Lo studente acquisirà le nozioni per la caratterizzazione, l'isolamento, il trapianto, l'arricchimento ed il congelamento dei microrganismi (ceppi puri) presenti in matrici biologiche di diverso tipo: ambientali e/o cliniche. Verranno illustrate le metodiche relativamente alla liofilizzazione di ceppi batterici, per la conservazione a lungo termine. Verranno, inoltre, fornite le nozioni circa le metodiche di base ed i principi di sicurezza e sterilità da utilizzare nell'ambito di un laboratorio di microbiologia, per garantire la sicurezza dell'operatore e del campione. Il corso si propone di fornire le metodiche di analisi delle principali matrici come estrazione, amplificazione, purificazione e sequenziamento (kit per l'estrazione del DNA batterico, PCR, principi di NGS). Verranno trattati praticamente i principi per la valutazione della vitalità cellulare, la colorazione di Gram, la valutazione della densità batterica in una generica matrice (diluizioni, misurazione della densità ottica attraverso l'utilizzo dello spettrofotometro e su principio di funzionamento, preparazione di inoculi batterici e conta delle cellule).

Sono richieste conoscenze di base della microbiologia e della biologia in generale. In particolare, si richiede la conoscenza della morfologia e fisiologia della cellula batterica ed eucariote (lieviti). Conoscenze di base sulle macromolecole biologiche, nozioni di chimica organica, chimica generale, fisica e matematica. Devono inoltre possedere un’adeguata proprietà di linguaggio e padronanza scientifica, nonché un appropriato comportamento e serietà necessario allo svolgimento delle attività in laboratorio.

Lezioni frontali in laboratorio e applicazione pratica nelle esercitazioni verranno supportate presentazioni di slide e materiale multimediale e ricerca bibliografica come lettura, discussione e presentazione di articoli scientifici in itinere.

Le studentesse e gli studenti con disabilità o con Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA) o con Bisogni Educativi Speciali (BES) possono richiedere servizi e strumenti specifici a loro dedicati rivolgendosi allo Staff Sviluppo e Coordinamento Carriere e Servizi alle Studentesse e agli Studenti econsultando la pagina dedicata del sito di Ateneo: https://uniupo.it/it/servizi/servizi-studenti-disabili-e-dsa Le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES, una volta preso contatto con lo Staff di Ateneo, possono contattare la/il docente titolare dell'insegnamento in relazione alla declinazione delle modalità di esame, in merito agli aspetti didattici.

Esame scritto, in forma di domande a risposta multipla e a risposta descrittiva, con l’obiettivo di verificare la conoscenza e la comprensione dei punti del programma trattato. Le studentesse e gli studenti avranno a disposizione 1 ore per svolgere il compito, che comprende domande a risposta multipla e domande su argomenti specifici a risposta descrittiva. La valutazione complessiva terrà conto dei risultati conseguiti nelle singole domande ed è espressa in trentesimi (voto minimo 18). Durante la prova d’esame non è ammessa la consultazione di alcun materiale.

Il corso si propone di fornire le basi per la coltura di ceppi batterici a partire da diverse matrici, ambientali come ad esempio la rizosfera o matrici alimentari e/o cliniche. Verranno quindi trattate metodiche per la preparazione dei terreni di coltura sia agarizzati sia brodi di coltura, con particolare attenzione a quelli generici e a quelli più specifici (selettivi e differenziali); saranno affrontate le principali tecniche di sterilizzazione e sanificazione di plasticheria, superfici e materiali utilizzati, operazione necessaria per lavorare in sicurezza (sia per l’operatore, sia per il campione) e per non introdurre contaminazioni durante le normali procedure di laboratorio; verranno illustrate le diverse tecniche di isolamento e trapianto dei ceppi batterici da coltura mista con lo scopo di ottenere ceppi puri, rappresentati da una sola popolazione batterica; successivamente, con la conoscenza delle appropriate tecniche di arricchimento e congelamento dei ceppi puri sarà possibile costruire una “collezione” di microrganismi che verranno congelati e conservati per lunghi tempi senza che subiscano modificazioni fenotipiche e/o genotipiche e che potranno essere utilizzate al momento opportuno per studi di ricerca sperimentale. L’identificazione dei ceppi, volta al loro collezionamento, sarà basata anche sull’impiego della spettrometria di massa, tramite impiego di MALDI-TOF grazie ad uno specifico e dedicato software. Verranno, inoltre, esaminate ed utilizzate tecniche di estrazione e purificazione di DNA da ceppi puri pretrattati e illustrate le tecniche per l’amplificazione del DNA mediante l’utilizzo di kit specifici che prevedono l’impiego di termociclatori, come la PCR (Polimerase Chain Reaction) per l’amplificazione di regioni target del gene 16S rDNA batterico. Verranno trattate tecniche di purificazione del DNA estratto e di sequenziamento con tecniche di nuova generazione (NGS); ancora, di conservazione di ceppi mediante il processo della liofilizzazione basato sulla sublimazione; verranno fornite le basi per la valutazione della vitalità cellulare, per la conta su piastra e per la colorazione di Gram, per la valutazione della densità batterica in una generica matrice (principi di diluizioni, misurazione della densità ottica tramite l’utilizzo dello spettrofotometro, preparazione di inoculi batterici, conta delle cellule batteriche). Verranno fornite nozioni circa l’utilizzo della strumentazione da laboratorio: ad esempio, cappe (DPC), DPI, stufe termostatate, incubatori, spettrofotometro e spettrometro di massa, celle elettroforetiche per la separazione dei frammenti di DNA in gel di agarosio, termociclatori, centrifughe di diverso tipo e vortex. Verranno fornite le specifiche per un comportamento serio e responsabile all’interno di un laboratorio microbiologico (BSL1, 2 e 3).

Acquisizione della padronanza delle conoscenze teoriche di base inerenti la microbiologia e le sue applicazioni in campo pratico. Acquisizione delle conoscenze di base delle metodiche che possono essere applicate per la manipolazione di matrici biologiche in ambito microbiologico e dell’utilizzo di un comportamento idoneo e propenso alla sicurezza per lo svolgimento di attività all’interno di un laboratorio scientifico. Acquisizione di capacità di tipo teorico e pratico circa le principali metodiche impiegate in un laboratorio microbiologico. Acquisizione delle nozioni di base circa l’utilizzo delle strumentazioni di base e complesse a disposizione in laboratorio. Acquisizione di appropriato linguaggio scientifico volto alla conoscenza e comprensione di tematiche specifiche e complesse. Acquisizione di un comportamento serio e responsabile all’interno di un laboratorio microbiologico (BSL1, 2 e 3). Acquisizione delle capacità di identificazione, classificazione, approfondimento ed interpretazione di dati scientifici, metodiche e protocolli e in tema di sicurezza, nonché capacità di applicazione di tecniche appropriate volte all’isolamento, all’identificazione e alla manipolazione di microrganismi. Inoltre, verrà acquisita una certa autonomia di giudizio critica circa la capacità di analizzare gli elementi legati alle problematiche e alla manipolazione di agenti patogeni in un laboratorio microbiologico, così come autonomia di giudizio nella valutazione dei dati sperimentali. Circa le abilità comunicative, verranno fornite le basi per l’utilizzo di un linguaggio appropriato nel suddetto ambito. Verranno inoltre valutate le abilità di relazionarsi e collaborare con i propri colleghi, di produzione di materiale scientifico (relazioni e/o presentazioni) con l’impiego di un linguaggio scientifico appropriato, in forma perciò sia orale sia scritta. Verrà tenuta in considerazione la capacità di apprendimento, di approfondimento e di aggiornamento, in maniera autonoma, tramite lettura di testi ed articoli scientifici, così come autonomia in ambito pratico e la capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato.