PROGETTAZIONE DI SISTEMI BIOLOGICI IN GRADO DI ESEGUIRE NUOVI COMPITI BIOSINTETICI

Obiettivi formativi

Obiettivi Generali Al termine del corso e al superamento dell’esame, lo studente sarà in grado di: conoscere i principali metodi di genome editing per i microrganismi, progettare il miglioramento genetico di ceppi industriali e leggere in modo critico articoli su riviste scientifiche internazionali riguardanti gli argomenti del corso. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente avrà la capacità di interpretare e spiegare le applicazioni della biologia sintetica e la riprogrammazione dei circuiti metabolici per l’acquisizione di nuovi compiti biosintetici. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in aula con esercizi numerici ed esperienze pratiche di laboratorio. Le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta. In futuro lo studente potrà integrare le conoscenze e le competenze appena descritte per le applicazioni della biologia sintetica in vari ambiti quali le produzioni alimentari, i farmaci biologici e i biocarburanti. Obiettivi Specifici. a) conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza e comprensione dei principi di biologia sintetica e ingegneria metabolica; Conoscenza e comprensione della fisiologia e della genetica dei microrganismi utilizzati nellea biotecnologia sintetica. Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di genome editing su microrganismi di interesse b) capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di descrivere e spiegare la fisiologia dei microrganismi industriali; capacità di applicare a problemi di produzioni industriali le tecniche appropriate; c) autonomia di giudizio: saper risolvere autonomamente problemi di crescita microbica; saper individuare i microrganismi migliori per la produzione di un metabolita di interesse; saper selezionare e valutare le tecniche più appropriate per ricablare il metabolismo verso la produzione di un metabolita; d) abilità comunicative: saper illustrare e spiegare la fisiologia dei microrganismi di interesse con termini appropriati e con rigore logico; saper descrivere le principali tecniche molecolari per la modificazione dei microrganismi saper descrivere le applicazioni di biologia sintetica descritte a lezione; e) capacità di apprendimento: acquisizione dei fondamenti e degli strumenti cognitivi per proseguire autonomamente nell’approfondimento delle biotecnologie microbiche; acquisizione delle conoscenze di base per le applicazioni della biologia sintetica e l’ingegneria metabolica. capacità di applicare le tecniche biochimiche e molecolari in contesti lavorativi di laboratorio;

Canale 1
CRISTINA MAZZONI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Modulo COSTRUZIONE DI CIRCUITI BIOLOGICI A PARTIRE DAI LORO COMPONENTI Introduzione alla Biologia Sintetica – Bottom up Origine della Vita Mondo a RNA Biologia sintetica degli acidi nucleici e della loro replicazione: PNA e XNA BioBricks Il codice genetico: fondamenti, origine ed evoluzione Amminoacidi non naturali e loro incorporazione in proteine Evoluzione dei ribosomi e ribosomi artificiali Modificazioni artificiali post-traduzionali delle proteine Membrane cellulari artificiali Modulo PROGETTAZIONE DI SISTEMI BIOLOGICI IN GRADO DI ESEGUIRE NUOVI COMPITI BIOSINTETICI Introduzione alla biologia sintetica – Top down Principali tecniche di genome editing su microrganismi di interesse Circuiti biologici Metodi molecolari per la costruzione di nuovi circuiti biologici Orthogonal translation systems (OTSs) L’importanza del genoma minimo e la costruzione di “telai cellulari” (chassis cells) Cellule sintetiche (JCVI-syn1.0, Syn61, Sc2.0) Riprogrammazione dei circuiti metabolici per l’acquisizione di nuovi compiti biosintetici Applicazioni (articoli scientifici discussi a lezione)
Prerequisiti
L’insegnamento di Principi di biologia sintetica nel percorso triennale è al III anno. Le conoscenze che sarebbero importanti avere acquisito sono quelle fornite dagli insegnamenti della laurea triennale durante i primi due anni, in particolare gli insegnamenti di Biologia Cellulare, Microbiologia, Genetica, Biochimica e Biologia Molecolare.
Testi di riferimento
Libri di testo e materiale didattico saranno pubblicati dal docente nel sito didattico E-learning https://elearning.uniroma1.it
Frequenza
La frequenza delle lezioni è fortemente consigliata, ma non obbligatoria
Modalità di esame
Presentazione orale di un articolo scientifico ed eventuali prove in itinere
Modalità di erogazione
Lezioni frontali
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoBiotecnologie Agro-Alimentari e Industriali
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno3º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDCHIM/11
  • CFU3