argomenti verifica intermedia

Argomenti approfonditi nelle lezioni 1-13
Caratteristiche essenziali dei microrganismi di interesse industriale
 Microrganismi di interesse industriale
o Differenza tra microrganismi procariotici ed eucariotici
o Microrganismi utili per la produzione di amminoacidi (Corynebacterium glutamicum)
o Microrganismi utili per la produzione di acidi organici (Aspergillus niger; clostridi)
o Microrganismi utili per la produzione di enzimi (genere Bacillus)
o Microrganismi utili per la produzione di antibiotici (genere Streptomyces)
o Microrganismi utili per la produzione di proteine ricombinanti (Escherichia coli e lieviti)
o Microrganismi utili per la produzione di etanolo (Saccharomyces cerevisiae e Zymomonas
mobilis)
o Microrganismi utili per la produzione di cibi e bevande (Saccharomyces cerevisiae e batteri
lattici))
 Microrganismi sporigeni e non-sporigeni
 Caratteristiche essenziali del ciclo riproduttivo di batteri, lieviti e funghi filamentosi di interesse
industriale
Fasi di un processo biotecnologico
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Selezione del ceppo
Selezione del terreno di coltura ed ottimizzazione dei parametri colturali
Coltivazione in piccola scala
Miglioramento genetico
Caratterizzazione del prodotto
Produzione su larga scala
Recupero del prodotto
Formulazione del prodotto finale
Selezione di un ceppo per applicazioni industriali
 Screening di collezioni microbiche
 Isolamento di colture pure
 Screening per la ricerca delle attività biologiche desiderate
Domande di verifica [lezione 2]:
 Quali sono le caratteristiche essenziali di un microrganismo di interesse industriale?
 Dove troviamo microrganismi di interesse industriale?
 Come isoliamo dall’ambiente microrganismi per applicazioni specifiche?
Metaboliti primari e secondari
Regolazione delle vie metaboliche
 Differenze tra inibizione e repressione, attivazione e induzione
 Effetto Crabtree ed effetto Pasteur (esempio: effetto della concentrazione iniziale del glucosio sul
metabolismo di Saccharomyces cerevisiae)
 Esempio: effetto del pH iniziale del mezzo di coltura sulla fermentazione alcolica
Mutazioni spontanee e mutazioni indotte
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Protocollo a due stadi per il miglioramento genetico di un ceppo industriale
Mutanti auxotrofici: sviluppo di ceppi iperproduttori di lisina e treonina
Mutazioni silenti
Mutanti temperatura-sensibili
Mutazioni multiple e test di complementazione
Strategie per incrementare la produzione di amminoacidi (Lezione 4)
Inserimento/rimozione di un gene
Procedure di base per la conservazione di microrganismi industriali
Fermentatori
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funzioni essenziali
tipologie (agitazione meccanica e pneumatica, reattori eterogenei)
differenze tra reattori air-lift e colonne a bolle
componenti principali di un reattore
controllo dei livelli di ossigeno disciolto (agitazione e aerazione)
controllo del pH e della temperatura
sterilizzazione
Inoculo
Terreni di coltura per processi industriali
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Linee guida per la formulazione di un terreno di coltura
Fonte di carbonio (differenza tra melassi e sciroppi zuccherini)
Amido e sciroppi zuccherini
Fonte di azoto
Pretrattamenti delle materie prime
o Effetto dei metalli sulla produzione di acido citrico (produzione di acido citrico da melassi)
o Effetto della biotina sulla produzione di acido glutammico