Biologia Molecolare, Cellulare e della Salute
Cod 198262
- Laurea magistrale
- 2 anni
- 120 CFU
- LM-6 R
BIO/19
Microbiomica
Codice: 20410495
Scheda insegnamento
- Anno Accademico di erogazione
- 2026/2027
- Corso di studi
- Scienze della Natura e dell'Ambiente
- Periodo di erogazione
- Secondo semestre
- CFU
- 6 CFU
- Lingua
- Italiano
- SSD
- BIO/19
Scopri il programma didattico
Programma, testi adottati e modalità d’esame sono quelli pubblicati dai docenti per l’anno accademico 2026/2027.
- Docente
- Arianna Basile
- Curriculum
- Curriculum unico
- Anno di corso
- 2
- Periodo
- Secondo semestre
- Ore
- 48
- CUIN
- 260002751
Programma
Italiano
Modulo 1 – Introduzione e fondamenti della microbiomica
Lezione 1 – Introduzione alla microbiomica
Definizione di microbioma e microbiota
Storia ed evoluzione della microbiomica
Importanza e principali applicazioni della microbiomica
Modulo 2 – Database bioinformatici per la microbiomica
Lezione 2 – Principali database biologici
Ruolo dei database nella ricerca microbiomica
NCBI
UniProt
SILVA
Introduzione ad altre risorse bioinformatiche
Modulo 3 – Tecnologie di sequenziamento e metagenomica
Lezione 3 – Tecnologie di sequenziamento
Evoluzione delle tecnologie di sequenziamento
Piattaforme NGS, PacBio e Oxford Nanopore
Vantaggi, limiti e principali applicazioni
Lezione 4 – Metagenomica
Principi della metagenomica
Strategie di sequenziamento (16S rRNA e shotgun)
Analisi comparativa dei microbiomi
Modulo 4 – Bioinformatica e analisi dei dati
Lezione 5 – Pipeline bioinformatiche
Introduzione alla bioinformatica per la microbiomica
Pipeline di analisi (QIIME 2, mothur)
Utilizzo di database e piattaforme online (KBase)
Lezione 6 – Analisi statistica e visualizzazione dei dati
Controllo qualità e preprocessing
Diversità alfa e beta
Analisi statistiche per dati microbiomici
Visualizzazione e interpretazione dei risultati
Modulo 5 – Applicazioni della microbiomica
Lezione 7 – Microbiomica umana
Microbioma intestinale, cutaneo e orale
Ruolo nella salute e nelle malattie
Applicazioni cliniche e prospettive terapeutiche
Lezione 8 – Microbiomica ambientale
Microbioma del suolo, delle acque e degli ambienti urbani
Applicazioni in agricoltura, ambiente e biotecnologie
Modulo 6 – Approcci multi-omici e modellazione metabolica
Lezione 9 – Integrazione degli approcci omici
Integrazione di metagenomica, metabolomica e proteomica
Analisi funzionale dei microbiomi
Prospettive future della microbiomica
Lezione 10 – Modellazione metabolica
Introduzione ai modelli metabolici su scala genomica
Principi della Flux Balance Analysis (FBA)
Applicazioni della FBA nello studio del microbioma
Prerequisiti
Non sono previsti prerequisiti obbligatori. Una conoscenza di base di biologia e informatica può facilitare la comprensione degli argomenti trattati.
Testi adottati
Nessuno. Slide e appunti
Modalità di erogazione
Il corso si svolge mediante lezioni frontali con supporto di presentazioni multimediali, integrate da esercitazioni pratiche sull'analisi di dati di microbiomica e discussione di casi studio. Agli studenti vengono forniti materiali didattici e riferimenti bibliografici per l'approfondimento individuale.
Modalità di frequenza
La frequenza non è obbligatoria.
Modalità di valutazione
Presentazione: lo studente sceglie un gene e fa una ricerca nei database illustrati durante la prima parte del corso. La ricerca viene presentata come power point alla docente.
Durante la presentazione la docente farà domande riguardanti la presentazione e il resto del programma del corso.
Prove previste
- Prova orale
- Valutazione di un progetto
Esplora gli obiettivi dell’insegnamento
Ambito disciplinare: A scelta dello studente
L’obiettivo del corso di Microbiomica è acquisire conoscenze sulla struttura, la dinamica, l’evoluzione e le metodologie di studio di comunità dei microorganismi (microbiota) nella loro naturale complessità.
Il rapido progredire delle scienze omiche (genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica) affiancato al parallelo sviluppo di nuove tecnologie per il sequenziamento genico ad altra processività, l’analisi dell’espressione genica globale a livello sia di trascritti che di proteine, insieme alla possibilità di analizzare simultaneamente numerosi metaboliti ha reso possibile lo studio d’insieme di popolazioni microbiche complesse e diversificate e dei loro prodotti.
Il corso mira fare acquisire conoscenze sull’impatto del microbiota in agricoltura, nella produzione di cibo, e nella salute degli animali e dell’uomo.
Risultati di apprendimento attesi
Acquisizione delle conoscenze fondamentali della microbiomica, delle principali tecniche di analisi del microbioma e della capacità di interpretare i risultati ottenuti.
Obiettivi di sostenibilità
- 4 Istruzione di qualità
- 13 Lotta contro il cambiamento climatico
- 7 Energia pulita e accessibile
- 8 Lavoro dignitoso e crescita economica
- 12 Consumo e produzione responsabili
- 3 Salute e benessere
- 5 Parità di genere
- 14 Vita sott’acqua
- 15 Vita sulla Terra
- 9 Imprese, innovazione e infrastrutture
- 2 Sconfiggere la fame
- 6 Acqua pulita e servizi igienico-sanitari
- 17 Partnership per gli obiettivi
- 1 Sconfiggere la povertà
Esempi di domande d’esame
Che cos'è il microbioma e in cosa si differenzia dal microbiota?
Quali sono le principali tecniche di sequenziamento utilizzate negli studi di microbiomica?
Quali sono i vantaggi e i limiti del sequenziamento del gene 16S rRNA rispetto alla metagenomica shotgun?
Come si interpretano gli indici di diversità α e β?