Facoltà di Scienze mm.ff.nn. “SCEGLI CON NOI IL TUO DOMANI” Università di Padova Facoltà di Scienze mm.ff.nn. Corso di Laurea triennale in Biotecnologie (3 anni) (+) Corso di Laurea magistrale in Biotecnologie Industriali (2 anni) “SCEGLI CON NOI IL TUO DOMANI” Agripolis, 24-25-26 FEBBRAIO 2010

Tempo impiegato per la realizzazione: Decine migliaia di anni 1. Mutazioni casuali, Ibridazioni intraspecifiche casuali 2. Ibridazioni intenzionali mutazioni indotte (radiazioni) Triticum durum: che ne sai tu di un campo di grano? Precursori Grano attuale Un OGM, ma NON per la legge Modifica genetica NON controllata - la modifica genetica non sia una novità e come quotidianamente mangiamo cibo geneticamente modificato (spaghetti, pizza) - La legge non considera ogm il grano, ma lo è - spiegare che è il risultato di inbridazini casuali tra due o tre diverse specie e di mutazioni indotte - mostrare caratteristiche “mostruose”: tantissimi semi (ipeplasia) che NON vengono rilasciati e NON si disperdono a maturazione ma rimangono attaccati alla pianta (non si può riprodurre da sola) - conclusione: un campo di grano (con buona pace di Battisti) è molto poco “naturale” e molto biotech Tempo impiegato per la realizzazione: Decine migliaia di anni

CRESO 36 anni fa, Gian Tommaso Scarascia Mugnozza con un gruppo di ricercatori del CNEN (comitato Nazionale per l’Energia Nucleare) indusse una mutazione genetica nel grano duro denominato “Cappelli” un tipo di frumento che cresceva SOLO in Puglia esponendolo ai raggi Gamma di un reattore nucleare per ottenere una mutazione genetica e quindi incrociandolo con una varieta’ americana. Dopo la mutazione quella pianta di grano e’ divenuta “nana” e mostra differenze anche in altri caratteri come la produttività e la precocità nella crescita. Questo nuovo tipo di grano mutato geneticamente (ma non OGM per la legge), fu denominato “Creso”. Con esso oggi si prepara OGNI tipo di: pane, pasta, dolci, pizze, certi salumi, capsule per farmaci, ecc., esso è una varietà di grano duro, la cui farina e’ quella usata per fare anche la pasta in tutta Italia ed all’estero - come si è impiegata la modifica genetica random per produrre il grano duro che mangiamo ogni giorno

L’effetto… BLEAH!! FRAGOLA… PESCE Mostra ottima resistenza al freddo, grazie ad un gene prelevato dai pesci dell'Artico BARBABIETOLA.. AL CARCIOFO dietetico (la linea è assicurata) si sono ideate barbabietole con gene di carciofo di Gerusalemme TABACCO ALLO… SCORPIONE Ricorrendo ai geni dello scorpione si rendono le piante di tabacco resistenti ai parassiti - partire dai miti e dalla avversione per le biotecnologie: i prodotti frankstein -attivista green peace addobbata da pomodoro-pesce

OGM: leggende (urbane) “fishberry”, la fragola antigelo: Nessuna multinazionale biotech ne ha mai annunciato lo sviluppo Nessun scienziato ha mai pubblicato studi su questa chimera Nessuna azienda ha mai suggerito di essere interessata Le biotecnologie nell’immaginario: innaturalità

Pomodoro antigelo.. non funziona.. OGM: nella realtà.. - descrivendo come in realtà si è provato a fare un pomodoro resistente al gelo, Si introduce all’essenziale delle biotecnologie: uso di informazione per ottenere e modificare molecole e organismi - il prodotto non è mostruoso e ha un grado di modifica genetica molto ridotto rispetto al grano della pizza Pomodoro antigelo.. non funziona..

NELLA REALTA’ MOGM Funziona!! gene per peptide antigelo GS-5 Espressione in Saccharomyces cerevisiae Migliore pasta da pane congelata MOGM Funziona!! - l’uso di proteine antigelo (peptidi) è un campo di grande studio e vicino a qualche applicazione, per esempio: Decsrizione di un lavoro recente dove per migliorare la resistenza del lievito nella pasta congelata al congelamento, usando sempre informazione Genetica da pesci antartici - introdurre la nozione di MOGM (microorganismo geneticamente modificato) dopo aver parlato di OGM (organismo geneticamente modificato) - ma proteine antigelo anche in .. Carote (minore effetto… BLEAH) polar fish grubby sculpin (Myoxocephalus aenaeus) Improved freezing tolerance

BIOTECNOLOGIE RED GREEN WHITE - introdurre ora la principale distinzione delle biotech: vedi slide successiva WHITE

Biotecnologie Biotecnologie Vegetali per la Salute e per l’Ambiente e la Medicina Biotecnologie Industriali Desrivere i tre ambiti green, white (ind e farma), e red mediche e salute

Bacillus thurigiensis cotone parassita Bacillus thurigiensis Cominciare con un esempio green: cotone Bt che esprime il gene per una tossina batterica insetticida..

Modifica genetica mirata e controllata: Tempo di realizzazione.. pochi anni Effetto su parassita

Dati su diffusione in india e altri grandi paesi la cui economia dipende molto da produzione di cotone Vantaggi in rese di cotone, profitti e DIMINUZIONE di uso di pesticidi

Studio dei meccanismi molecolari che regolano la maturazione e la caduta dei frutti e la senescenza delle piante Morfologia e Fisiologia degli organismi vegetali, Biotecnologie vegetali, Genomica 2

Variazione dell’espressione genica con chip di geni del mitilo per il controllo degli stock alimentari e dell’inquinamento delle acque marine Genetica, Ingegneria genetica e Tecnologie ricombinanti, Tossicologia ambientale

Studi strutturali e funzionali di proteine e delle loro interazioni con potenziali farmaci Struttra delle proteine, Biomodelling e bioinformatica, Metodi di analisi biochimiche Spiegare come nelle biotecnologie bianche si sfruttino molecole prodotte in impianti industriali, enzimi o cellule che producono farmaci (vaccini, proteine come insulina..)

White biotecnologi: atraverso la manipolazione e ingenerizzazione di enzimi si possono produrre molecole in modo completamente diverso rispetto alla Classica sintesi chimica biocatalisi

White biotecnologia industriale: è collante ed elemento esseniale per ogni altro colore (green e red) perché il prodotto biotecnologico Sia esso molecola o organismo (specie s emicro) va prodotto con procedure industriali e immesso nell mercato

Esempio classico di importanza storica della biotech red: vaccino antipolio ucciso (anni ’50). Notare come nel 1953 c’è speranza per vaccino, e nel 1954 è testato ma non disponibile fino al 1955..

Polio sconfitta: con le biotecnologie i bambini giocano (e mangiano la pizza, anche da pasta congelata)

Produzioni cellulari industriali Vaccini da biologia molecolare Produzione di vaccini per l’uomo e gli animali con tecnologie del DNA ricombinante e genomica inversa Produzioni cellulari industriali

Biologia cellulare, Biotecnologie Immunologiche, Nanobiotecnologie Farmacologia innovativa: la rivoluzione attesa nanobiotecnologica Studio dell’uso delle Nanoparticelle per veicolare in modo mirato sostanze biologiche (vaccini, tossine) nelle cellule. Biologia cellulare, Biotecnologie Immunologiche, Nanobiotecnologie

BIOLOGIA MOLECOLARE MICROBIOLOGIA BIOLOGIA CELLULARE BIOLOGIA FISICA Biotecnologie Vegetali e per l’Ambiente Biotecnologie per la Salute e la Medicina Biotecnologie Industriali BIOLOGIA MOLECOLARE MICROBIOLOGIA BIOLOGIA CELLULARE Il tricolore delle biotecnologie sventola da un tronco che ha radici afossate iin un ampio terreno (da cui nascono altri alberi- scienze/tecnologie) Fisica matematica chimica e via via verso la biolgia e la biotecnologia BIOLOGIA FISICA CHIMICA ORGANICA MATEMATICA BIOCHIMICA CHIMICA

3° anno (scienze mm ff nn) 2° anno 1° anno Approfondimenti bio-molecolari: Biochimica (strutturale, metabolica), Biologia molecolare Gli organismi modello per le Biotecnologie: Morfologia e fisiologia delle piante, degli animali, Microbiologia Insegnamenti applicativi: Chimica delle fermentazioni, Ingegneria genetica Insegnamenti applicativi: Colture cellulari, le Biotecnologie applicate agli animali, ai vegetali, ai microrganismi, Biocatalisi,, Spettroscopia, Informatica e Bioinformatica Immunologia I risvolti sociali, etici e legali delle Biotecnologie: Norme e brevetti, Bioetica Insegnamenti opzionali: Specialistici, attivati di anno in anno ad hoc Insegnamenti di base non-bio: Matematica, Fisica, Chimica (generale, organica, fisica) Informatica, Inglese Insegnamenti di base bio: Biologia cellulare, Genetica Quindi anche nel corso nella parte triennale i corsi seguono grosso modo questo ordine

Agraria e Medicina Veterinaria Al terzo anno si possono prendere diversi indirizzi gestiti da diverse facoltà che preludono ad altrettante diverse LM che sviluppano biotecnolgie correlate Farmaceutico Agraria e Medicina Veterinaria Medicina e Chirurgia

Attività formative Lezioni ed esercizi in aula Credito Formativo Universitario 1 CFU = 8 ore di lezione Lezioni ed esercizi in aula 30% delle ore di attività formative totali viene svolto in laboratorio; 1 CFU = 16 ore Esercitazioni di laboratorio Es.: Colture cellulari Biotecnologie applicate Esami ad hoc Importanza di attività sperimentale Tirocinio/ Prova finale 75 ore

Il Corso prevede una forte preparazione pratica-sperimentale Il percorso formativo della laurea magistrale è ancora fortemente caratterizzato da un numero elevato di laboratori sperimentali nei quali lo studente può imparare le tecniche di base e avanzate proprie delle biotecnologie, guidato da personale esperto Gli studenti imparano ad usare strumentazioni avanzatissime: un robot per la costruzione di chip di DNA, utilizzato nei laboratori sperimentali di genomica Self esplicative

Laboratori didattici sperimentali bioinformatica Biologia cellulare Attività guidata Attività individuale Verifica dei risultati I laboratori

STAGES e TIROCINI Definizione e scopi Il tirocinio consiste nello svolgimento di alcune attività applicative con rilevante contenuto professionale e in un periodo di addestramento pratico compiuto presso un ambiente di lavoro specifico. tirocinio Con il tirocinio lo studente verifica la preparazione raggiunta nelle diverse discipline, acquisendo anche una conoscenza diretta, pur se parziale, del mondo del lavoro.

Le possibili sedi di tirocinio sono di norma le seguenti: SEDI del TIROCINIO Le possibili sedi di tirocinio sono di norma le seguenti: 1. Università; 2. Altri enti pubblici ; 2. Aziende di produzione; 3. Aziende commerciali; 4. Studi professionali; 5. Associazioni; 6. Organizzazioni governative e non governative; 7. Istituti di ricerca pubblici e privati. dove

Prova finale Dopo aver acquisito i crediti relativi ai corsi, al tirocinio pratico applicativo e alla lingua inglese lo studente può sostenere l'esame di laurea presentando una tesi derivante sia da ricerca, sperimentazione e/o progettazione originale, sia da elaborazioni di tipo compilativo. Tesi di laurea Esame di laurea La tesi di laurea consiste in un elaborato scritto, in forma di relazione o di progetto relativo ad uno studio, una ricerca, una sperimentazione.

A cosa prepara il Corso Il Corso di laurea triennale in Biotecnologie è disegnato in modo che gli studenti, al termine del corso di studi, potranno: Avere una buona conoscenza di base dei sistemi biologici, interpretati in chiave molecolare e cellulare; Organismi modello per le biotecnologie: Batteri, Lieviti, Tabacco, Peperoni, Pesco, Vite, Pesce rosso, Topo, Ratto Avere basi culturali e sperimentali delle tecniche che caratterizzano il lavoro biotecnologico per la produzione di beni e di servizi attraverso l'analisi e l'uso di sistemi biologici; Possedere conoscenze delle normative e delle problematiche connesse alle biotecnologie: impatto ambientale, bioetica; - Possedere competenze e strumenti per la comunicazione e la gestione dell'informazione; essere in grado di stendere rapporti tecnico-scientifici;essere capaci di lavorare in gruppo, e di inserirsi prontamente negli ambienti di lavoro. Cosa si impara

Sbocchi professionali I laureati nei corsi di laurea magistrale svolgeranno ruoli professionali definiti in diversi ambiti di applicazione delle biotecnologie, quali ad esempio industrie farmaceutiche, operanti nell’ambito agrario, ambientale, sanitario, veterinario. Potranno essere impiegati in Industrie attive nel settore biotecnologico come ad esempio produzione di farmaci, produzione di vaccini, ma anche negli Enti ed Imprese per il controllo ambientale Sbocchi per la ricerca I laureati magistrali avranno maturato un’ottima esperienza nella programmazione ed organizzazione della ricerca biotecnologica e nel lavoro sperimentale in laboratorio. Sono quindi favoriti nella continuazione della carriera nella ricerca ad esempio nel Dottorato in Biotecnologie che ha sede nel Centro di Ricerca Biotecnologica CRIBI dell’Università di Padova od in altri Dottorati della Scuola di Bioscienze e Biotecnologie che hanno sempre la sede presso il Complesso biologico Vallisneri. Potranno egualmente lavorare come ricercatori o direttori di ricerca presso Industrie attive in diversi settori di applicazione delle biotecnologie, quali ad esempio gli ambiti industriale, agrario, ambientale, farmaceutico, sanitario, veterinario. Molti laureati magistrali, sulla base della preparazione molto apprezzata, sono andati all’estero per svolgere dottorati, lavorare in laboratori di ricerca nelle Università straniere anche prestigiose. Dove si lavora

Il Complesso Biologico “Vallisneri” I Corsi di Laurea in Biotecnologie della facoltà di Scienze si svolgono interamente presso il Complesso biologico Vallisneri al Portello (lezioni, laboratori sperimentali, esami, Segreteria didattica). Adiacente c’è la più grande mensa per gli Studenti dell’Ateneo e vari servizi (Segreteria degli Studenti, Segreteria di Facoltà ecc.) Il Complesso Biologico “Vallisneri” C.R.I.B.I.* Laboratori di ricerca Laboratori didattici luogo Aule didattiche Aule didattiche * CRIBI = Centro di Ricerca Interdipartimentale per le Biotecnologie Innovative

Laurea della Facoltà di Il Corso di laurea triennale in Biotecnologie della Facoltà di Scienze detiene il record di Ateneo per la percentuale di Studenti che si laureano regolarmente in tre anni Biotecnologie Facoltà di Scienze Media dei Corsi di Laurea della Facoltà di Scienze iscritti nel 2002/2003 e laureati nel 2004/2005 85,71% 35,65% iscritti nel 2003/2004 e laureati nel 2005/2006 80,43% 37,37% iscritti nel 2004/2005 e laureati nel 2006/2007 83,65% 37,82% Quanto siamo bravi http://dept.bio.unipd.it/laureaBT/