Biotecnologie per il Miglioramento Genetico delle Piante

L’obiettivo formativo prevalente del corso e’ la conoscenza approfondita delle tecniche di trasformazione genetica delle piante e delle possibili applicazioni delle biotecnologie vegetali nell’agricoltura e nella produzione di nuove molecole. Il corso darà informazioni anche su tecnologie emergenti, quali la genomica, trascrittomica, la proteomica, la metabolomica, e discutera’ la loro importanza nell’ambito delle biotecnologie vegetali. Un altro obiettivo importante del corso e’ quello di preparare gli studenti alle attività di laboratorio e di ricerca nei settori delle biotecnologie vegetali e dell’industria alimentare, come anche all’analisi critica del informazione scientifica.

L'insegnamento è articolato in tre argomenti principali:
-Metodologie delle Biotecnologie Vegetali
-Applicazioni delle Biotecnologie Vegetali
-Rischi delle Biotecnologie Vegetali.

In dettaglio, argomenti del corso sono:
Tecniche di trasferimento genico nel genoma nucleare e plastidiale; Tecniche di cultura in vitro di cellule vegetali; Utilizzo di geni di selezione e di geni 'reporter' nelle Biotecnologie Vegetali; Strategie di eliminazione di geni di selezione di piante trasformate; Espressione inducibile di geni in piante transgeniche; Espressione transiente di geni in piante; Silenziamento genico nelle piante e applicazioni; Strategie di 'Gene Targeting' nelle piante; Il 'Genome editing' nelle piante; Piante con maggiore valore nutritivo; Produzione di varie molecole, come anticorpi e vaccini, in piante transgeniche; Strategie biotecnologiche per ottenere piante resistenti agli erbicidi, agenti patogeni e stress ambientali; Piante con una maggiore capacità fotosintetica; Rischi connessi all'utilizzo di piante transgeniche; Problematiche etiche; Tecnologie emergenti e Biotecnologie Vegetali.

Propedeuticità culturali:
Fisiologia vegetale; Fondamenti di Biologia Molecolare

-Test consigliati:
1.'Biotecnologie Vegetali' (2022) Gabriella Pasqua e Cinzia Forni, PICCIN ed.
2. 'Biologia cellulare e Molecolare delle piante' (2022) Gabriella Pasqua e Cinzia Forni, PICCIN ed.
3. BIOCHEMISTRY AND MOLECULAR BIOLOGY OF PLANTS (2000) BUCHANAN B.B, GRUISSEM W., JONES R.L., AMERICAN SOCIETY OF PLANT PHYSIOLOGISTS, ROCKVILLE, MARYLAND.
4. HANDBOOK OF PLANT BIOYECHNOLOGY (2004) CHRISTOU P., KLEE H., HOBOKEN, (N.J.), WILEY.
5. PLANT BIOTECHNOLOGY AND TRANSGENIC PLANTS (2002) OKSMAN-CALDENTEY K.-M., BARZ W.H., NEW YORK, DEKER.

-Articoli scientifici originali pubblicati in riviste internazionali (saranno forniti in formatto pdf).
-Saranno fornite dispense delle lezioni.

Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali in aula ed esercitazioni di laboratorio.
Le lezioni frontali sono organizzate mediante presentazioni power point che vengono messe a disposizione dello studente.
Le esercitazioni si svolgono in modo da poter permettere a ciascun studente del corso di avere una postazione sperimentale singola (o a coppie) e di poter attivamente partecipare alla sperimentazione. Prima di ciascun attività gli studenti vengono adeguatamente informati, formati ed addestrati in merito ai rischi inerenti l'esercitazione e provvisti di schede di sicurezza dei materiali utilizzati e dispositivi individuali di protezione. Gli studenti compilano e controfirmano una dichiarazione di avvenuta formazione/informazione/addestramento inerenti i suddetti rischi. Ogni esercitazione è corredata da un percorso formativo esplicato mediante uno stampato che viene fornito a ciascun studente e che contiene quesiti di verifica di comprensione, capacità di calcolo, capacità di applicazione a problematiche associate all'esercitazione.

ATTIVITA’ DI LABORATORIO:
1. Trasformazione genetica di piante di Arabidopsis o di pomodoro
2. Analisi di piante transgeniche mediante tecniche di PCR, RT-PCR, Western blot e saggi di attività enzimatica.
3. Analisi di geni 'reporter' in piante trasformate

Attività: impostazione didattica dell'esperienza e delle norme di sicurezza, assistenza all'esercitazione, calcoli, discussione dei risultati.

La frequenza alle lezioni è obbligatoria e in presenza. Lezioni a distanza è prevista solo per le categorie di studenti autorizzate dall'Ateneo.

L’esame si svolgerà attraverso una prova scritta con domande aperte da tutto il programma didattico. Il punteggio massimo raggiungibile è 30/30, mentre il punteggio minimum per un esito positivo è 18/30.

Verano valutate la conoscenza degli argomenti e la capacità di analisi critica. L’attiva partecipazione allo svolgimento delle lezioni e delle attività di laboratorio vera considerata positivamente per la valutazione finale.