Il corso si propone di fornire agli studenti i principi alla base del metabolismo e della sua regolazione. Verranno quindi affrontate le principali tecniche biotecnologiche di base e avanzate per modificare il metabolismo in diversi organismi di interesse, procariotici ed eucarioti, al fine di indirizzare le vie metaboliche esistenti verso la produzione di prodotti di interesse e/o introdurre nuove vie metaboliche. Particolare risalto verrà dato a quelle vie metaboliche che si inseriscono all’interno dello sfruttamento sostenibile delle biorisorse nell’ottica di un’economia circolare. Verranno quindi descritte applicazioni biotecnologiche per la produzione di composti ad elevato valore aggiunto come antiossidanti, integratori alimentari, nutraceutici, pigmenti, terpenoidi, bioplastiche, nanocomposti, proteine eterologhe e altre molecole di interesse.
Il metabolismo cellulare
Principi di ingegneria metabolica
Bilancio di massa e energia nelle vie metaboliche
Regolazione delle vie metaboliche
Sviluppo di modelli per reazioni metaboliche
Analisi del flusso metabolico
Principi di Synthetic Biology
Vie metaboliche e la loro manipolazione per produrre flavonoidi, alcaloidi, terpenoidi e idrocarburi Vie metaboliche e la loro manipolazione per produrre antiossidanti, nutraceutici e additivi alimentari Ingegneria genetica per produrre proteine ricombinanti
Strumenti biotecnologici per la produzione di bioplastiche
Esempi pratici di ingegneria metabolica
Durante l'esame sarà valutata l'apprendimento da parte dello studente delle principali conoscenze relative all'ingegneria metabolica e all'applicazione di innovative tecniche biotecnologiche per la produzione di composti ad elevato valore aggiunto. L'esame sarà scritto, con domande aperte e alcune domande chiuse, seguito da un eventuale orale facoltativo da concordare con il docente.
