INGEGNERIA METABOLICA DELLE PIANTE

A.A. di erogazione 2020/2021
Insegnamento obbligatorio

 (A.A. 2020/2021)
Anno di corso: 
1
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Settore disciplinare: 
FISIOLOGIA VEGETALE (BIO/04)
Lingua: 
Italiano
Crediti: 
6
Ciclo: 
Primo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
56
Dettaglio ore: 
Lezione (32 ore), Laboratorio (24 ore)

All’interno dei più ampi obiettivi formativi del CdLM, questo insegnamento intende offrire allo studente una visione integrata e critica di come le tecniche di ingegneria genetica possano essere utilizzate per la produzione in pianta di molecole (di origine vegetale e non) con valore applicativo farmacologico, nutraceutico e industriale.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:
1. discutere come le tecnologie di coltura in vitro e modificazione genica possano essere impiegate per la produzione mirata di metaboliti secondari vegetali ad elevato valore industriale;
2. spiegare come le cellule vegetali possano utilizzate come bioreattori per la produzione di farmaci, biofuels, prodotti per l’industria;
3. analizzare i vantaggi e le criticità attuali offerte dal sistema di produzione in pianta
4. applicare alcune tecniche per la misura di composti di interesse nutraceutico;
5. presentare le dinamiche produttive del settore di riferimento;
6. valutare criticamente i risultati scientifici del settore;
7. comunicare con appropriata terminologia scientifica e autonomia di giudizio nel campo di riferimento;
8. elaborare e sostenere opinioni proprie nel campo di riferimento.

Per la comprensione degli argomenti trattati durante il corso, sono utili conoscenze di base di biotecnologie vegetali e biologia molecolare.
Questi argomenti verranno comunque ripresi brevemente all’inizio dell’insegnamento.

Strategie di biofortificazione
- introduzione alla problematica, strategie per affrontarla
- applicazioni di ingegneria genetica per la biofortificazione
Il metabolismo secondario delle piante
- principali classi di metaboliti secondari
- biosintesi, regolazione e compartimentalizzazione dei metaboliti secondari
- ruolo biologico dei metaboliti secondari
- molecole bioattive di origine vegetale di interesse industriale
Produzione di metaboliti secondari in vitro
- regolazione e turnover dei metaboliti secondari in coltura
- selezione di linee cellulari ad alta produzione
- bioreattori e fermentatori per la crescita di materiale vegetale
Ingegneria metabolica in pianta
- identificazione di geni chiave delle vie biosintetiche di vari metaboliti secondari in organismi vegetali diversi
- approcci di ingegneria metabolica per la produzione di metaboliti secondari di interesse industriale
Molecular farming
- piante come bioreattori
- produzione in pianta di molecole di interesse biotecnologico e industriale non di origine vegetale: vaccini ed anticorpi, “biofuels” e biomateriali (seta, bioplastiche, etc).

L’insegnamento è strutturato in lezioni frontali e attività pratiche.
Le lezioni frontali sono supportate dalla proiezione di diapositive in lingua inglese: mediante schemi, figure, diagrammi gli studenti sono portati alla comprensione dei diversi temi affrontati. Il docente sollecita la partecipazione attiva degli studenti.
Le attività pratiche consistono di:
- esercitazioni di laboratorio sui contenuti delle lezioni: le indicazioni riguardanti le attività di laboratorio verranno comunicate agli studenti durante la prima lezione. Obiettivo delle attività di laboratorio è permettere agli studenti di applicare direttamente alcune tecniche illustrate durante le lezioni. Gli studenti lavoreranno in prima persona, organizzati in piccoli gruppi e le esercitazioni si svolgeranno nel laboratorio didattico. Per ogni esperimento proposto, lo studente riceve un protocollo dettagliato che permette di eseguire l’esperienza in autonomia, sebbene sempre sotto la guida del docente;
- momenti di approfondimento dei punti specifici trattati durante le lezioni frontali, attraverso la lettura e la discussione orientata di articoli in aula. 3 articoli scientifici specialistici scelti dal docente sono letti, commentati e discussi in aula. Questi articoli sono pubblicati in anticipo sul sito e-learning del corso, in modo che la discussione in aula risulti partecipata;
La discussione di articoli scientifici in aula intende anche fornire agli studenti strumenti per aumentare la consapevolezza e la capacità di autovalutazione e la capacità di elaborare e sostenere opinioni proprie;
- seminari integrativi specialistici a cura di esperti e professionisti su tematiche specifiche inerenti il corso;
- visite guidate ad aziende del settore ubicate nel territorio.

La valutazione consiste in una prova orale. Saranno poste allo studente alcune domande, sia di ampio respiro sia più specifiche, di cui una a scelta. L’obiettivo della prova d’esame è verificare il livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento precedentemente indicati, valutando il livello di conoscenza e di approfondimento degli argomenti affrontati.
Ai fini della valutazione il docente terrà conto, oltre che del livello di comprensione e approfondimento degli argomenti proposti, della capacità dello studente di:
- articolare il discorso con chiarezza, precisione, pertinenza e proprietà di linguaggio;
- argomentare e fare collegamenti originali fra i contenuti dell’’insegnamento confrontare aspetti diversi trattati a lezione;
- rielaborare criticamente i contenuti.
Il voto è espresso in trentesimi.

- Metabolismo e prodotti secondari delle piante. Massimo Maffei- UTET
- Le diapositive proiettate a lezione e altro materiale fornito dal docente, scaricabili dal sito e-learning di Ateneo
Il docente pubblica sul sito e-learning del corso gli articoli scientifici che verranno letti e discussi in aula.

Il docente riceve su appuntamento, previa richiesta via e-mail (marcella.bracale@uninsubria.it) presso il suo studio in via Dunant 3, a Varese. Il docente risponde solo alle e-mail firmate e provenienti dal dominio@studenti.uninsubria.it.

Cerchi il programma? Potrebbe non essere ancora stato caricato o riferirsi ad insegnamenti che verranno erogati in futuro.
Seleziona l‘anno in cui ti sei immatricolato e troverai le informazioni relative all'insegnamento del tuo piano di studio.

A.A. 2019/2020

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2018/2019

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2017/2018

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2016/2017

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2014/2015

Anno di corso: 1
Curriculum: PERCORSO COMUNE