Molecular Biology, Medicinal Chemistry and Computer Science for Pharmaceutical Applications - Biologia molecolare, Chimica farmaceutica e Informatica per applicazioni farmaceutiche

DANIELA SCRIBANO

Il corso si propone di illustrare la struttura, la fisiologia e le funzioni dei microrganismi, nonché i meccanismi alla base della variabilità genetica e dell'adattamento. Particolare attenzione è dedicata alla comprensione delle interazioni tra microrganismi e ospiti, ai meccanismi di patogenicità e all'attivazione della risposta immunitaria. Il corso copre anche le principali tecniche di biologia molecolare e cellulare utilizzate per studiare i microrganismi.

Conoscenza e comprensione
Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito conoscenze nelle seguenti aree:
Struttura e fisiologia delle cellule procariotiche
Principi di classificazione, tassonomia, diversità ed evoluzione molecolare dei microrganismi, e dell'evoluzione molecolare dei microrganismi
Modalità di replicazione procariotica e tecniche di controllo e misurazione della crescita microbica
Meccanismi d'azione dei principali antibiotici e meccanismi di resistenza agli antibiotici
Meccanismi di patogenicità e fattori di virulenza batterica
Struttura e replicazione di virus e batteriofagi
Biologia delle principali specie batteriche di rilevanza clinica
Biologia dei principali virus di rilevanza clinica
Principi di biologia molecolare e cellulare per lo studio dei microrganismi
Applicazione della conoscenza e della comprensione
Al termine del corso, lo studente sarà in grado di:
Integrare le conoscenze acquisite nel corso di Fondamenti di Microbiologia con quelle acquisite in altri corsi del corso di laurea;
Comprendere la struttura e la fisiologia dei microrganismi per lo studio di applicazioni innovative nel campo della microbiologia;
Comprendere i principali meccanismi di patogenicità microbica per lo studio di strategie antimicrobiche;
Comprendere e descrivere le principali tecnologie nel campo della microbiologia.

Capacità critiche e di giudizio
Al termine di questo corso, lo studente sarà in grado di:
Interpretare dati sperimentali da articoli scientifici;
Formulare giudizi in contesti professionali e per vari scopi nel campo della microbiologia.
Abilità comunicative
Al termine di questo corso, lo studente sarà in grado di:
Comunicare le conoscenze acquisite in contesti professionali e per vari scopi, utilizzando un linguaggio appropriato (uso corretto della terminologia tecnica e scientifica);
Presentare dati provenienti dalla letteratura scientifica.

Capacità di apprendimento
Lo studente dovrà essere in grado di costruire il proprio percorso di crescita scientifica in modo critico e autonomo, sapendo utilizzare correttamente i materiali di studio forniti dal docente e le risorse aggiuntive che potrà reperire autonomamente. Queste capacità saranno incoraggiate dal docente, per quanto possibile, attraverso discussioni di approfondimento proposte durante le lezioni.

Obiettivi formativi:
Il corso si propone di illustrare la struttura, la fisiologia e le funzioni dei microrganismi ed i meccanismi che sono alla base della variabilità genetica e dell’adattamento. Particolare attenzione è dedicata alla comprensione delle interazioni tra microrganismo e ospite, ai meccanismi di patogenicità ed alla attivazione della risposta immunitaria. Inoltre, un aspetto pratico dello studio dei microrganismi sarà offerto tramite la descrizione di principali tecniche di biologia molecolare e cellulare.
Obiettivi specifici:
Alla fine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze nelle seguenti tematiche:
 struttura e fisiologia delle cellule procariote
 principi di classificazione, tassonomia, diversità ed evoluzione molecolare dei microrganismi
 modalità di replicazione dei procarioti e tecniche per controllare e misurare la crescita microbica
 meccanismi di azione di principali antibiotici e meccanismi di antibiotico-resistenza
 meccanismi di patogenicità e fattori di virulenza batterici
 struttura e replicazione di virus e batteriofagi
 biologia di principali specie batteriche di interesse clinico
 biologia di principali virus di interesse medico clinico
 principi di biologia molecolare e cellulare per lo studio dei microrganismi
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di :
 integrare le conoscenze acquisite con l'insegnamento di Fundamentals of Microbiology con quelle derivate dagli altri insegnamenti del CdS;
 conoscere la struttura e la fisiologia dei microrganismi per lo studio di applicazioni innovative nell’ambito della microbiologia
 conoscere principali meccanismi di patogenicità microbica per lo studio di strategie antimicrobiche
 comprendere e descrivere principali tecnologie nell’ambito della microbiologia
Autonomia di giudizio
Alla fine di questo insegnamento, lo studente saprà:
 interpretare i dati sperimentali derivanti da articoli scientifici;
 formulare in contesti professionali e per scopi diversi un giudizio nell’ambito della microbiologia.
Abilità comunicative
Alla fine di questo insegnamento, lo studente sarà in grado di:
 comunicare in contesti professionali e per scopi diversi gli argomenti appresi con appropriatezza di linguaggio (corretto uso di termini tecnico‐scientifici);
 presentare dati della letteratura scientifica
Capacità di apprendimento.
Lo studente dovrà essere in grado di costruire il suo percorso di crescita scientifica in maniera critica ed autonoma, essendo in grado di utilizzare correttamente il materiale di studio fornito dal docente e il materiale di approfondimento che lui stesso potrà procurarsi. Queste abilità, per quanto possibile, verranno stimolate dal docente proponendo approfondimenti discussi durante le lezioni.

Prerequisiti:
Non ci sono prerequisiti specifici essenziali. Tuttavia, una buona conoscenza di base della biologia molecolare e cellulare è molto utile.

Programma del modulo:
Batteriologia generale
Origini della microbiologia, definizione di malattie infettive e stile di vita batterico
Strutture e biologia delle cellule batteriche
Metabolismo batterico, crescita e genetica
Meccanismi di patogenesi batterica e principi di base della risposta immunitaria
Fattori di virulenza batterica e biofilm
Controllo delle infezioni batteriche:
Chemioterapia antimicrobica: meccanismi d'azione e resistenza ai farmaci
Come studiare le interazioni batterio-ospite, l'esempio di Shigella
Virologia generale
Classificazione, struttura e replicazione dei virus - Patogenesi delle infezioni virali
Farmaci antivirali e controllo delle infezioni virali
Biologia molecolare applicata alla microbiologia
Parassitologia generale
Principali specie batteriche patogene per l'uomo
Batteri Gram-positivi: Staphylococcus (S. aureus, S. epidermidis); Streptococcus (S. pyogenes, S. pneumoniae, S. mutans).
Bacilli sporigeni: B. anthracis; Clostridium (C. tetani, C. botulinum e C. perfringens)
Batteri Gram-negativi: Enterobacteriaceae (Escherichia, Salmonella, Shigella); Acinetobacter baumannii
Principali virus patogeni per l'uomo
Influenza
Herpes
HIV
Patogenesi delle infezioni parassitarie

Libri di testo (consigliati):
Medical Microbiology - Jawetz Melnick&Adelbergs/ Mac Graw Hill– 2019
Brock Biology of Microorganism, Global edition Michael Madigan Pearson ISBN 9781292404790 2021

Modalità di svolgimento dell’insegnamento:
Lezioni frontali e attività didattica a piccoli gruppi.

facoltativa

esame orale
Valutazione
• ECCELLENTE (29-30/30) Lo studente dimostra una profonda comprensione del materiale; stabilisce autonomamente connessioni tra i concetti, li organizza in quadri coerenti e logici e li valuta criticamente utilizzando sia prove personali che criteri esterni. Dimostra padronanza del linguaggio tecnico.
• BUONO (25-28/30) Lo studente ha una solida conoscenza del materiale, presentandolo in modo chiaro e dettagliato. Esprime la sua scioltezza, riorganizza e sintetizza i concetti, trae conclusioni logiche e dimostra un uso competente di metodi e strumenti. Conosce il linguaggio tecnico.
• DISCRETO (21-24/30) Lo studente comprende il materiale e lo presenta in modo accurato. Collega e spiega i concetti con sicurezza, dimostrando un uso adeguato di metodi e strumenti. Conosce il linguaggio tecnico a un livello molto elementare.
• SUFFICIENTE (18-21/30) Lo studente riconosce il materiale e fornisce una descrizione di base, sebbene non sempre precisa. Coglie il significato essenziale delle informazioni, applica le conoscenze a contesti familiari e produce risultati corretti, sebbene piuttosto elementari.
• INSUFFICIENTE (insufficiente) Lo studente ha una comprensione frammentata del materiale, spiegando i concetti in modo impreciso e con limitata autonomia. Riesce ad applicare le sue conoscenze solo in situazioni molto semplici. Manca di terminologia tecnica o specialistica.

non previsti

• na
  • Testi di riferimento: na