BIOTECNOLOGIE METABOLICHE E MIGLIORAMENTO VEGETALE

Obiettivi formativi

Obiettivi principali Il corso si propone di studiare le applicazioni di ingegneria metabolica vegetale e l’utilizzo di metodologie avanzate per lo studio e produzione di molecole bioattive di interesse agronomico, farmacologico o alimentare. Inoltre, gli studenti svilupperanno competenze nell'applicazione dell'ingegneria metabolica vegetale per migliorare geneticamente le piante in risposta a stress biotici e abiotici, nonché per la produzione di biocarburanti, la fitofortificazione, il molecular farming e il fitorimedio. Le competenze saranno acquisite mediante lezioni frontali e attività seminariali da parte di esperti di settore. Le competenze saranno inoltre implementate grazie a visite in aziende e enti che operano nel settore agronomico. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione Acquisire conoscenze dettagliate sullo studio dei meccanismi molecolari alla base della biosintesi e regolazione della produzione macromolecole vegetali di interesse industriale e farmacologico. Acquisire conoscenze sulle tecniche avanzate di analisi dei metaboliti e macromolecole vegetali. Acquisire conoscenze dei principali approcci di biologia molecolare e biologia cellulare finalizzati alla ingegnerizzazione vegetale per l’ottenimento di varietà coltivate con tratti agronomici migliorati. Comprendere l’effetto di particolari molecole vegetali nella cura di patologie vegetali. In particolare, gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere: Principali sistemi avanzati per lo studio del metabolismo vegetale Applicazioni della ingegneria genetica metabolica per l’ottenimento di prodotti vegetali di interesse industriale. Metodi biotecnologici per l’ottenimento di piante di migliorato valore nutrizionale, resistenza a stress e piante migliorate per la produzione di bioenergia. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - comprendere ed eseguire protocolli sperimentali volti alla produzione di metaboliti vegetali di interesse commerciale - progettare l’ingegnerizzazione di vie metaboliche per il miglioramento genetico vegetale. C) Autonomia di giudizio- - capacità di comprendere e risolvere in modo autonomo problemi scientifici inerenti il metabolismo vegetale per miglioramento delle piante e per applicazioni in campo industriale. - Capacità di valutare e interpretare in modo autonomo dati sperimentali per lo studio del metabolismo vegetale e delle sue modifiche con approcci biotecnologici per il miglioramento vegetale D) Abilità comunicative - Acquisizione di adeguate competenze e strumenti utili per la comunicazione e la divulgazione delle conoscenze acquisite e dei risultati di attività scientifica svolta durante il percorso di studio. - Capacità di comunicare con responsabili industriali, tecnici della produzione e con responsabili di enti di ricerca pubblici e privati di settore. E) Capacità di apprendimento - Capacità autonoma di approfondimento di ulteriori informazioni scientifiche e conoscenze tecniche di settore per l'aggiornamento continuo delle conoscenze. - Capacità di apprendere strumenti conoscitivi e metodo scientifico tipici della attività di un biologo cellulare nel settore della ricerca scientifica nel miglioramento genetico e applicata alla produzione di metaboliti vegetali di interesse commerciale

Canale 1
VINCENZO LIONETTI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
(18 ore) Concetti generali sulle biotecnologie metaboliche per il miglioramento vegetale. Parete cellulare: metodi avanzati di analisi. Modifiche della parete per miglioramento della crescita e resistenza a stress biotici, polisaccaridi di parete di interesse industriale. Enzimi della parete cellulare ed inibitori proteici, espressione degli enzimi ed inibitori in pianta per applicazioni tecnologiche in campo alimentare. Oligosaccarine nello sviluppo e difesa della pianta da patogeni. Poli/oligosaccaridi di origine vegetale biologicamente attivi: proprietà biologiche, meccanismo d’azione come fitofarmaci e prebiotici. Biologia sintetica. (12 ore) Applicazioni dell’ingegneria metabolica per l’ottenimento di nuove molecole di interesse industriale. Esempi di molecular farming: produzione di anticorpi, vaccini e metaboliti di interesse biomedico nelle piante. Applicazioni dell’ingegneria metabolica per ottenere piante coltivate migliorate per caratteristiche nutrizionali. Ingegneria metabolica nel metabolismo degli zuccheri. (14 ore) Modifiche metaboliche per miglioramento della crescita e resistenza a stress abiotici: idrico, flooding, alte temperature, basse temperature. Grafting e biotecnologie dedicate. Piante nel fitorimedio. (4 ore) Biocarburanti. Bioetanolo e biodiesel. Prima, seconda e terza generazione. Biocarburanti da biomasse lignocellulosiche. Piante superiori migliorate per produzione di biocarburanti (bioetanolo e biodiesel) mediante ingegneria genetica
Prerequisiti
Conoscenze di base di biologia molecolare, biologia cellulare e fisiologia vegetale e biologia vegetale e biochimica
Testi di riferimento
-Biotecnologie Sostenibili. M. Galbiati, A. Gentile, S. La Malfa. Collana - Università & formazione - Edizioni Edagricole -Agricoltura sostenibile attraverso le biotecnologie. M.J Chrispeels, P. Gepts Piccin -Fisiologia Vegetale Applicata, V. Lionetti e D. Bellincampi. Piccin -Biotecnologie Vegetali, G.Pasqua e C. Forni. Piccin Per un immediato aggiornamento dei testi o del materiale didattico distribuito dal docente consultare la pagina web del corso: https://elearning2.uniroma1.it
Frequenza
La frequenza delle lezioni dell’insegnamento non è obbligatoria, ma è fortemente incoraggiata
Modalità di esame
La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode). La valutazione consiste di una prova orale con l'esposizione di una presentazione basata sulle conoscenze acquisite nelle lezioni frontali e nella elaborazione di lavori scientifici scelti in accordo con il docente. L’esame complessivamente consente di verificare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenze e competenze acquisite così come le abilità comunicative.
Modalità di erogazione
Il corso è strutturato in lezioni teoriche frontali. Le lezioni si svolgono in aula e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive su power-point e filmati. Saranno previste visite didattiche presso alcune aziende.
  • Codice insegnamento1020771
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoBiologia e Tecnologie Cellulari
  • CurriculumCurriculum unico
  • Anno1º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDBIO/04
  • CFU6