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Oggetto:

Biotecnologie molecolari vegetali

Oggetto:

Anno accademico 2010/2011

Codice dell'attività didattica
AGR0189
Docenti
Gian Paolo ACCOTTO (Contratto)
Emanuela NORIS (Contratto)
Corso di studi
[f056-c502] Biotecnologie vegetali
Anno
2° anno
Tipologia
B - Caratterizzante
Crediti/Valenza
8
SSD dell'attività didattica
BIO/01 - botanica generale
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire conoscenze sui principali sistemi utilizzabili per espressione di sequenze codificanti o regolative, in piante modello e in piante coltivate. Verranno trattati sistemi di espressione di tipo transiente, o stabile per la ricerca di base e per la produzione di sostanze non alimentari (molecular farming).

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di:

- inquadrare le problematiche relative all’espressione di sequenze codificanti o regolative in sistemi vegetali;

- comprendere ed elaborare criticamente la letteratura scientifica riguardante piante modificate in modo transiente o stabile;

- progettare e valutare esperimenti volti a modificare l’espressione di geni endogeni della pianta, ovvero volti ad esprimere molecole di interesse farmaceutico ed industriale in quantità adeguata.

 

Oggetto:

Programma

Modulo 1: Sistemi di espressione transiente in piante (4 CFU)

Docente: Dr. Gian Paolo Accotto, Istituto di Virologia Vegetale - CNR

Tel.: 0113977916  e-mail: g.accotto@ivv.cnr.it

 Contenuti

Breve richiamo ai principali concetti delle biotecnologie agrarie e vegetali. Trasformazione stabile o transiente delle specie vegetali. Metodi di trasformazione transiente (biobalistica, trasformazione di protoplasti, metodi basati sull’uso di Agrobatterio, agroinfiltrazione, agrodrench).

Modifiche ai plasmidi di espressione per studi applicativi e di base. Ricerca ed analisi di sequenze regolatrici (promotori, introni, leader, ecc.). Silenziamento genico, soppressori di silenziamento genico; modifiche del genoma vegetale per migliorare l’espressione di molecole eterologhe.

I virus delle piante come sistemi di espressione. I principali vettori virali: Virus a RNA (Tobacco mosaic virus, Potato virus X, Alfalfa mosaic virus, Cowpea mosaic virus); virus a DNA (Cauliflower mosaic virus, Geminivirus). Espressione di proteine, polipeptidi, epitopi, o proteine strutturali mediante modificazioni di virus che formano VLP.

Vettori virali per studi di genomica funzionale (analisi funzionale di singoli geni) mediante espressione di piccoli RNA interferenti: Tobacco rattle virus, Tomato bushy stunt virus.

Presentazione da parte degli studenti e discussione di pubblicazioni scientifiche inerenti gli argomenti trattati.

Esercitazioni : Espressione transiente di geni reporter mediante plasmidi di espressione e mediante vettori virali in piante modello. Vettori virali per il silenziamento di geni endogeni.

  

Modulo 2: Aspetti applicativi delle biotecnologie vegetali (4 CFU)

Docente: Dr. Emanuela NORIS, Istituto di Virologia Vegetale - CNR

Tel.: 0113977916  e-mail: e.noris@ivv.cnr.it

 Contenuti

 Definizione e impieghi del Molecular Farming. Confronto tra plant molecular farming e altri sistemi di produzione. Impiego di piante adulte, colture di radici o sospensioni di cellule vegetali. Principali sistemi di espressione in piante ospiti, dicotiledoni e monocotiledoni, fattori che influenzano la scelta della pianta.

Applicazioni mediche o veterinarie. Produzione di sostanze per uso biofarmaceutico: vaccini, anticorpi, ormoni, enzimi terapeutici, fattori di crescita, prodotti diagnostici.

Approfondimenti su (1) risposta immunitaria dei vaccini prodotti in pianta, saggi clinici e uso di vaccini edibili; (2) produzione di anticorpi ricombinanti a catena intera o ridotta, glicosilazione degli anticorpi e anticorpi secretivi.

Applicazioni non mediche del Molecular Farming. Produzione di biocarburanti, bioplastiche, amidi per uso industriale, fibre, olii industriali.

Sicurezza, tracciabilità e problematiche inerenti l’uso del Molecular Farming. Strategie di contenimento e di controllo. Cenni su aspetti industriali del down-stream processing di proteine prodotte mediante Molecular Farming.

Presentazione da parte degli studenti e discussione di pubblicazioni scientifiche inerenti gli argomenti trattati.

 Esercitazioni : Espressione di proteine eterologhe a scopo farmaceutico a seguito di infezioni con vettori virali modificati.

 

Testi consigliati e bibliografia



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Moduli didattici

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Ultimo aggiornamento: 06/09/2011 10:11
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