Syllabus BRIGIDI BIOTECNOLOGIE DEI MICRORGANISMI

Attività formativa: BIOTECNOLOGIE DI MICRORGANISMI INDUSTRIALI
Modulo didattico:
BIOTECNOLOGIE DI MICRORGANISMI INDUSTRIALI
CFU
Ore
Tipo
Obiettivo formativo
4
32
Lezioni frontali
Al termine del corso lo studente ha acquisito sia le competenze per la produzione di molecole proteiche, di diverso peso molecolare e complessità, di interesse farmaceutico (ormoni
proteici, coaugalanti, anticoagulanti, fibrinolotici, anticorpi monoclonali, citochine, immunotossine) utilizzando tecnologie molecolari avanzate, sia le competenze per la produzione
fermentativa industriale di metaboliti microbici ad impiego farmaceutico (antibiotici, vitamine, aminoacidi, enzimi)
Tema
Obiettivo
TEMATICA
Far conoscere agli studenti i
contenuti e l'organizzazione del
corso
Lo studente apprende i criteri
Ospiti per il
clonaggio di proteine necessari per l'individuazione degli
ospiti per l'espressione, a livello
eterologhe di
industriale, di proteine di interesse
interesse
farmaceutico
farmaceutico
LEZIONI
Ore
Introduzione
2
N°
Argomenti
lezione
Approcci genetici per la produzione di molecole di interesse farmaceutico: biotecnologie tradizionali e innovative
1
5
6
Produzione ricombinante dell'ormone della crescita in E.coli. Sistemi di clonaggio per l'espressione in corpi
d'inclusione o periplasmatica. Produzione di ormone follicolo stimolante in CHO
2
7
Produzione ricombinante di tPA in CHO. Approcci di ingegneria proteica per il miglioramento delle caratteristiche
farmaco-cinetiche. Targeting del tPA al coagulo
2
8
Produzione ricombinante di streptochinasi: isolamento del gene, clonaggio ed espressione in bacillus subtilis.
Impatto di modificazioni all' N-term e al C-term sull'emivita della proteina
2
9
Produzione ricombiante di urochinasi in E.coli. Coagulanti: FVIII. Isolamento del gene, strategie di clonaggio ed
espressione transiente e stabile in cellule COS e CHO
2
3
4
Ormoni proteici
Coagulanti,
anticoagulanti e
fibrinolitici
Biologici
Biotecnologie
microbiche
tradizionali
Lo studente apprende i diversi
approcci industriali utilizzati per il
clonaggio, espressione e
purificazione di ormoni proteici
umani
Lo studente apprende i diversi
approcci industriali utilizzati per il
clonaggio, espressione e
purificazione di proteine ematiche,
ad azione anticoagulante, coagulante
e fibrinolitica, e approcci di
ingegneria proteica per modificare le
caratteristiche farmaco-cinetiche
delle suddette proteine
Lo studente apprende gli approcci
per la produzione ricombinante di
anticorpi monoclonari, chimerici e
umanizzati, nonchè i loro impieghi
terapeutici e diagnostici. Lo studente
apprende altresì lo sviluppo e
produzione di immunotossine e
citochine espresse in Escherichia
coli
Si richiamano allo studente concetti
di microbiologia industriale da
applicare alla produzione industriale
di metaboliti primari e secondari
batterici e fungini
2
Biotecnologie avanzate: batteri come ospiti di clonaggio ed espressione di proteine eterologhe di interesse
farmaceutico
Lieviti come ospiti di clonaggio ed espressione di proteine eterologhe: plasmidi nativi e di sintesi, vettori di
integrazione
Impiego di linee cellulari per il clonaggio ed espressione di proteine ricombinanti. Effetti della modificazione posttraduzionale sul prodotto ricombinante
Produzione ricombinante di ormoni proteici in E.coli. Insulina: espressione ricombinante come proteina di fusione;
espressione di proinsulina. produzione in corpi d'inclusione o periplasmatica. Downstream del prodotto.
2
8
Durata
(ore)
2
2
2
2
12
18
10
Anticorpi monoclonali. Produzione ricombinante di anticorpi monoclonali chimerici e umanizzati. Isolamento di
sequenze genomiche/cDNA. Vettori per l'espressione di anticorpi monoclonali chimerici ed umanizzati in ospiti
diversi: cellule linfoidi, COS e CHO
2
11
Espressione di regioni Fab, Fab2, Fv e scFV in E.coli. Costruzione di banche combinatoriali di VH e VL e screening
mediante esposizione fagica
2
12
Esempi di impieghi terapeutici e diagnostici di anticorpi monoclonali attualmente in commercio. Immunotossine:
produzione ricombinante di tossine batteriche e vegetali
2
13
Produzione di citochine ricombinanti in E.coli Isolamento del gene, clonaggio ed espressione di IFN gamma, IFN
alfa e IL-2. Approcci applicativi. Produzione ricombinante di GM-CSF, M-CSF in E.coli. Applicazioni terapeutiche.
2
26
Biotecnologie tradizionali per la produzione di metaboliti microbici di interesse farmaceutico. Approcci di
miglioramento genetico del ceppo e del processo produttivo
28
14
2
TEMATICA
Tema
Obiettivo
Lo studente apprende metodologie
Produzione
industriali per la produzione di
industriale di
metaboliti secondari metaboliti secondari con un
particolare focus su antibiotici,
antitumorali e ipocolesterolemici
Produzione
industriale di
metaboliti primari
Lo studente apprende metodologie
industriali per la produzione di
metaboliti primari di interesse
farmaceutico ed alimentare
LEZIONI
Ore
N°
Argomenti
lezione
Produzione industriale di metaboliti secondari microbici:penicilline e cefalosporine. Approcci di genomica e
transcrittomica per l'identificazione di nuovi target funzionali allo sviluppo di nuovi antibiotici
30
15
32
16
Durata
(ore)
2
Produzione industriale di metaboliti microbici primari: aminoacidi (ac.glutammico e lisina) e vitamine (B2, B12 e
C). Impiego di fermentazione diretta o di bioconversione di precursori
2