Appunti di Biotecnologie microbiche

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Appunti di Biotecnologie microbiche

Biotecnologie microbiche - Appunti

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Fortina

Università Università degli Studi di Milano

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Appunti di Biotecnologie microbiche per l’esame della professoressa Fortina. Gli argomenti trattati sono i seguenti: la cellula procariota, la cellula batterica, l’integrazione del plasmide nel DNA cromosomale, lo studio filogenetico, la teoria evolutiva dell'endosimbiosi.

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Microbiologia Generale e Biotecnologie Microbiche - Appunti

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Interfacoltà

Dal corso del Prof. G. Prosseda

Università Università degli Studi di Roma La Sapienza

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Appunti di Biotecnologie microbiche per l’esame del professor Prosseda. Gli argomenti trattati sono i seguenti: Divisione cellulare. Replicazione del DNA e meccanismi di regolazione. Modalità di ricombinazione del DNA. Trasposoni: caratteristiche e meccanismi di azione. Mutagenesi mediante ricombinazione omologa. Strategia "two-step" per scambio allelico. Inattivazione genica del tipo "Datsenko". Mutagenesi mediante trasposoni. Ricombinazione e regolazione: fago mu, salmonella e integroni. Mutazioni e meccanismi di riparazione. Trasferimento genico orizzontale. Trasduzione del segnale: sistemi a componenti ortodossi e non ortodossi. Sistemi di secrezione proteica: "sec" dipendenti e "sec" indipendenti. Antibiotici: classificazione e metodo d'azione. Differenziamento cellulare in Anabaena Cylindrica. Ciclo cellulare in Caulobacter Crecentus. Batteriofagi. Fago Lambda. Fagi filamentosi. CRISPR.

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Biotecnologie genetico molecolari

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Fortina

Università Università degli Studi di Milano

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Appunti delle lezioni 2018-2019 di biotecnologie genetico molecolari (corso di biotecnologie microbiche) basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof. Fortina dell’università degli Studi di Milano - Unimi. Scarica il file in formato PDF!

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Biotecnologie genetico-molecolari

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Fortina

Università Università degli Studi di Milano

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1. Premessa 5 1.1 Ricombinazione genetica 6 1.2 Il DNA 8 1.3 L’RNA 8 1.4 Il codice genetico e degenerazione del codice 9 1.5 Il gene e l’Open Reading Frame 9 1.6 La replicazione del DNA 9 1.7 La trascrizione 10 1.7.1 Il sito promotore 10 1.7.2 Il Ribosomal Binding Site (RBS) 10 1.8 Gli operoni. Esempi di operoni: l’operone ribosomiale e l’operone LAC 11 1.9 Strategie per la regolazione della trascrizione 11 1.10 La variabilità genetica 12 1.10.1 La trasposizione: trasposoni semplici e complessi 13 1.11 Gli enzimi di restrizione 14 1.12 Breve riassunto di quanto trattato fino a qui 14 2. Operare con il DNA 15 2.1 Estrarre del DNA 15 2.1.2 Quantificare il DNA estratto: assorbanza, effetto ipercromico e Tm 16 2.2 Visualizzazione del DNA estratto 17 2.3 Quantificazione del peso molecolare del DNA estratto 19 2.4 Riassunto del paragrafo precedente 20 2.5 Il DNA plasmidico 20 2.4.1 Valutazione della presenza di DNA plasmidico: denaturazione alcalina e ultracentrifugazione in gradiente di cloruro di cesio 20 2.4.2 Le conformazioni del DNA plasmidico 21 2.5 Riassociazione molecolare DNA-DNA o ibridazione molecolare DNA-DNA 29 2.5 La PCR (Polymerase Chain Reaction) 31 2.5.1 I primer 33 2.6 Costruzione dei primer (anche di quelli per l’amplificazione inversa) 34 2.7 Il primo impiego della PCR: la costruzione di sonde specie-specifiche 38 2.7.1 Applicazione delle sonde specie-specifiche: reattivi e procedimento 39 2.7.2 Le sonde specie-specifiche: riassunto di quanto fino ad ora detto e approfondimento 39 2.8 I primer universali: l’identificazione di un microrganismo ed il controllo positivo 40 2.8.1 Primer universali per la RS (RSA) 41 2.9 Il typing molecolare 42 2.9.1 RAPD (Random Amplification of Polymorphic DNA) 42 2.9.2 REP PCR (Repetitive Extragenic Palindromic PCR) 43 2.10 PCR multiplex 43 2.11 Ibridazione su membrana 44 2.11.1 Ibridazione su membrana DOT-BLOT 44 2.11.2 Ibridazione su membrana southern: localizzazione del gene a livello cromosomale o plasmidico, determinazione del numero di copie di un gene, ribotyping 46 2.12 PCR quantitativa (Real Time PCR -qPCR-) 48 2.12.1 Applicazione della qPCR: quantificazione in tempi utili delle cellule totali del batterio M. morganii 50 2.13 RT-PCR (Reverse Transcriptase PCR) 51 2.13.1 Applicazione della RT-PCR: quantificazione relativa dell’espressione genica del gene HDC in M. morganii in differenti condizioni di pH 52 3. Ingegneria genetica 53 3.1 Il clonaggio molecolare 53 3.1.1 Componenti necessarie per la tecnica del clonaggio 53 3.1.2 Tappe del clonaggio 53 3.1.3 I vettori di clonaggio 54 3.2 Il sequenziamento 56 3.2.1 Il sequenziamento manuale 56 3.2.2 Il sequenziamento automatico 56 4. Esercizi 57 4.1 Identificazione di un gene all’interno di una sequenza 57 58 58 4.2 Verifica dell’espressione di un gene 59 4.3 Utilizzo software NCBI 59 4.4 Possibili domande 59 4.5 Schematizzazione delle risposte alle domande precedenti 63

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Fermentazioni Industriali

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

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1. Introduzione 6 1.1 Processo fermentativo riproducibile: aspetti importanti 6 1.2 Prodotti ottenibili 7 1.3 Fasi del processo fermentativo e punti critici. Alcuni esempi 7 1.3.1 Fermentazione con recupero in continuo del prodotto 8 1.3.2 Recupero selettivo di molecole apolari aderenti al lato esterno della parete 9 1.3.3 Recupero selettivo di molecole polari presenti nella parete 9 1.4 Produzione di metaboliti 10 1.4.1 Come il metabolismo influenza i tipi di prodotti ottenuti 10 1.4.2 Metabolismo anaerobio 10 1.4.3 Metabolismo aerobio 11 1.4.4 Considerazioni inerenti i due metabolismi: regolazione del metabolismo 11 1.5 Attività enzimatica, tipologie di vie metaboliche e loro regolazione: inibizione dell’attività, repressione della sintesi, modificazione della permeabilità cellulare, blocco metabolico 12 2. Produzione di Acidi Organici 14 2.1 L’acido lattico 15 2.2 L’acido citrico 16 2.2.1 L’impiego di Aspergillus niger 16 2.2.2 L’impiego di Yarrowia lipolitica 18 2.3 Acido gluconico 18 3. Gestione delle colture industriali 22 3.1 Gestione delle colture su larga scala: la coltura batch 22 3.1.1 Tipologie di colture: coltura in batch, in continuo e in fed-batch 23 3.1.2 Coltura batch 23 3.1.2.1 Spiegazione dettagliata della curva di crescita in una coltura batch 24 3.1.2.2 Analisi matematica della coltura batch: tempo di duplicazione, variazione della biomassa, velocità specifica di sviluppo microbico, velocità volumetrica, resa di conversione 25 3.1.2.3 L’equazione di Monod 29 3.1.2.4 Il significato di KS 30 3.1.2.5 Classificazione secondo il criterio cinetico (Gaden, 1959) 31 3.1.2.6 Tabella riassuntiva dei tre processi classificati secondo il criterio cinetico 33 33 3.1.2.7 La gestione dei tempi nella coltura batch 33 3.1.3 La coltura continua 34 3.1.3.1 La velocità di diluizione e il tempo di residenza (holding time) 35 3.1.3.2 Classificazione della coltura continua in funzione del sistema di controllo: chemostato e turbidostato 36 3.1.3.3 Bilanci 36 3.1.3.3.1 Bilancio di biomassa 36 3.1.3.3.2 Bilancio di substrato 37 3.1.3.4 Rapporti tra μ e D 37 3.1.3.5 Chemostato 38 3.1.3.5.1 Il sistema di controllo del volume nel chemostato: sistema a troppo pieno 39 3.1.3.5.2 Il sistema di controllo del volume nel chemostato: sistema a pompa a due canali 39 3.1.3.5.3 Il sistema di controllo del volume nel chemostato: sistema a manometro 40 3.1.3.5.4 Il sistema di controllo del volume nel chemostato: sistema a load cell 40 3.1.3.6 Andamento di biomassa e substrato in coltura continua 40 3.1.3.7 Allestimento del chemostato 40 3.1.3.8 Inconvenienti nella coltura continua 41 3.1.3.9 Influenza di D su x e S 41 3.1.3.10 Relazione tra D, μ e KS 42 3.1.4 Differenze tra coltura batch e continua 42 3.1.5 Colture continue multistadio 42 3.1.5.1 Coltura continua multistadio con una sola alimentazione 42 3.1.5.2 Sistema multistadio con più alimentazioni 43 3.1.5.3 Sistema multistadio con riciclo 43 3.1.6 Coltura fed-batch (aka extended culture o semi-batch) 43 3.1.6.1 Considerazioni inerenti la coltura fed-batch: i metaboliti secondari e il feed di mantenimento 44 3.1.6.2 Vantaggi della coltura fed-batch 44 3.1.6.3 Osservazione sulla coltura fed-batch 44 3.2 Confronto tra i diversi sistemi colturali 45 4. Lo sviluppo microbico 45 4.1 Metodi di valutazione dello sviluppo microbico 46 4.1.1 I metodi diretti 46 4.1.1.1 La tecnica microscopica 46 4.1.1.2 Tecnica elettronica mediante citometro (coulter-counter) 47 4.1.1.3 Tecnica biologica 48 4.1.2 Metodi diretti: il volume cellulare umido 48 4.1.3 Metodi diretti: la massa cellulare 48 4.1.4 I metodi indiretti 49 4.1.4.1 La turbidimetria 49 4.1.4.2 Componenti non specifici e specifici 49 4.1.4.3 Consumo di substrato e formazione di prodotto 50 4.1.4.4 La viscosità della coltura 50 4.1.4.5 La calorimetria 50 5. Immobilizzazione cellulare 50 5.1 Tecniche passive 51 5.1.1 Aggregazione 51 5.1.1.1 Colonizzazione (sottocategoria dell’aggregazione) 52 5.1.2 Adsorbimento 52 5.2 Immobilizzazione attiva 52 5.2.1 Legame covalente 52 5.2.2 Intrappolamento 53 5.2.2.1 I polimeri sintetici 53 5.2.2.2 Polimeri naturali: agar 53 5.2.2.3 Polimeri naturali: K carragenine 53 5.2.2.4 Polimeri naturali: alginato 53 5.2.3 Cross-linking intermolecolare 54 5.2.4 Confinamento in sistemi semipermeabili 54 6. Bioreattori e scale-up 54 6.1 Esigenze funzionali, esigenze economiche e scelta del reattore 54 6.2 Le performance del bioreattore 55 6.3 Problemi legati ai reattori/processi di produzione 55 6.4 Classificazione dei reattori 55 6.4.1 Fermentatori nei processi anaerobi 56 6.4.2 Reattori convenzionali 56 6.4.3 Bioreattori per processi aerobi 57 6.4.3.1 Reattori non convenzionali a circolazione 57 6.4.3.1.1 Reattori non convenzionali a circolazione per immissione di aria pressurizzata 57 6.4.3.1.2 Altri reattori 59 6.4.3.2 Rattori a circolazione tramite pompa nozzle reactor 59 6.4.3.3 Reattori a circolazione tramite pompa tubolari 59 6.4.3.4 Reattori per cellule immobilizzate 59 6.4.3.4.1 Reattori di superficie a tamburo (Surface reactor) 59 6.4.3.4.2 Reattori trickling filter 59 6.4.3.4.3 Reattore a letto impaccato (packed o fixed bed reactor) 60 6.4.3.4.4 Reattore a letto fluido (fluidized bed reactor) 60 6.5 Impianto pilota 60 7. Colture di cellule animali e vegetali 60 7.1 Colture di cellule animali 60 7.1.1 Caratteristiche delle cellule animali 61 7.1.2 Condizioni colturali e esigenze nutrizionali 61 7.1.3 Tipologie di bioreattori per colture di cellule animali 62 7.1.3.1 Roller bottles 62 7.1.3.2 Reattori STR 62 7.1.3.3 Spinner basket 62 7.1.3.4 Air-lift e bubble column 63 7.1.3.5 Multiple membrane plate bioreactor 63 7.1.4 Problematiche relative l’impiego di cellule animali 63 7.2 Colture di cellule vegetali 63 7.2.1 Allestimento di una coltura di cellule vegetali 63 7.2.2 Il terreno colturale 64 7.2.3 Metaboliti secondari derivanti da cellule vegetali presenti sul mercato 64 8. Aerazione e gestione delle problematiche dei microrganismi aerobi 65 8.1 La legge di Henry 65 8.2 Parametri che influenzano la disponibilità di ossigeno in un processo microbico 65 8.3 Ottimizzazione e gestione della disponibilità di ossigeno 65 8.3.1 L’ossigeno come substrato limitante 65 8.3.2 Andamento OUR in coltura batch 66 8.3.3 Trasferimento di ossigeno in una coltura 66 8.3.3.1 La Teoria dei due film 66 8.4 Il trasferimento di ossigeno 66 8.4.1 Come migliorare il trasferimento di ossigeno 67 9. Domande fermentazioni industriali 68

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Riassunto Biotecnologie Microbiche - Unità' Didattica: Biotecnologie Genetico-Molecolari

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Fortina

Università Università degli Studi di Milano

Appunto

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Appunti di biotecnologie microbiche sulle biotecnologie genetico-molecolari basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof. Fortina dell’università degli Studi di Milano - Unimi, facoltà di Agraria. Scarica il file in formato PDF!

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Domande e Risposte fermentazioni industriali

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

Esercitazione

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Doamdne e risposte di Biotecnologie microbiche elaborati dal publisher sulla base di appunti personali e frequenza delle lezioni della professoressa Rollini, dell'università degli Studi di Milano - Unimi. Scarica il file con le esercitazioni in formato PDF!

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Fermentazioni industriali

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

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Appunti completi relativi alle lezioni di biotecnologie microbiche basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof. Rollini, dell’università degli Studi di Milano - Unimi, della facoltà di agraria. Scarica il file in formato PDF!

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Domande Fermentazioni

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

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Domande relative all'esame della parte di fermentazioni industriali per l'esame di biotecnologie microbiche e basate su appunti personali del publisher presi alle lezioni della prof. Rollini, dell’università degli Studi di Milano - Unimi, della facoltà di agraria. Scarica il file in formato PDF!

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Appunti di Fermentazioni industriali

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

Appunto

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Appunti di Fermentazioni industriali basati su appunti personali del publisher presi alle lezioni del prof. Guidetti, dell’università degli Studi di Milano - Unimi, facoltà di agraria, Corso di laurea in scienze e tecnologie alimentari. Scarica il file in formato PDF!

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Appunti delle lezioni di Biotecnologie - Fermentazioni industriali

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

Appunti esame

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Appunti completi, sintetizzati e controllati con slide, presi durante le lezioni del corso di Biotecnologie - Fermentazioni industriali. Corso tenuto dalla Prof.ssa Manuela Rollini nell'anno accademico 2022/23. Appunti in formato PDF.

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Biotecnologie microbiche - fermentazioni

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

Schemi e mappe concettuali

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Gli appunti riguardano gli argomenti trattati nella parte prima del corso di Biotecnologie microbiche, nello specifico la parte relativa alle fermentazioni. Gli argomenti sono: - gli acidi organici -le tipologie di colture (continua, batch semibatch) - i bioreattori - la coltivazione delle cellule animali e vegetali -lo scale up - le strategie di miglioramento per l'aerazione

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Biotecnologie microbiche

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. S. Arioli

Università Università degli Studi di Milano

Appunti esame

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Il documento contiene quanto trattato durante le lezioni e delle diapositive per la parte della professoressa Arioli, del corso di Biotecnologie microbiche, ed è esaustivo per tutto il programma nel corso dell'anno 2024/2025.

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Appunti Biotecnologie microbiche

Esame Biotecnologie microbiche

Facoltà Agraria

Dal corso del Prof. M. Rollini

Università Università degli Studi di Milano

Appunti esame

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Appunti di Biotecnologie microbiche, modulo 2, fermentazioni industriali. Appunti presi durante le lezioni ed integrate con le slide fornite dalla Professoressa. Appunti completi dell'anno accademico 2024-2025.

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Appunti per la tua facoltà

Biotecnologie microbiche per Agraria

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