- Oggetto:
- Oggetto:
Biotecnologie microbiche in enologia (Anno Accademico 2015/2016)
- Oggetto:
MICROBIAL BIOTECHNOLOGY IN OENOLOGY
- Oggetto:
Anno accademico 2015/2016
- Codice dell'attività didattica
- INT0616
- Docente
- Dott. Ileana Vigentini (Contratto)
- Corso di studi
- [f290-c511] LM - Scienze viticole ed enologiche
- Anno
- 2° anno
- Tipologia
- B - Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 5
- SSD dell'attività didattica
- AGR/16 - microbiologia agraria
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
- Nessuno / None
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
La finalità del corso è fare acquisire conoscenze sull’identità, sugli aspetti genetici e sul ruolo dei microrganismi che possono intervenire nella filiera vinicola. Oggetto di studio sono i lieviti e i batteri di principale interesse per il processo di vinificazione. Saranno forniti allo studente strumenti conoscitivi per isolare, identificare e caratterizzare i microrganismi per il monitoraggio del processo di vinificazione e per il riconoscimento e la prevenzione delle alterazioni microbiche del vino. Inoltre, verranno trattate le nozioni di base sulle biotecnologie microbiche e l’uso di microrganismi geneticamente modificati in enologia.
Aim of the course is to give basic knowledge for understanding the identity, the genetic traits and the role of wine microorganisms with particular attention to lactic acid bacteria and yeasts, as well as the microorganisms that can modify the final product. In addition, the course will release information on microbial biotechnology and the use of genetically modified microorganisms in winemaking.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Lo studente, alla fine del corso, acquisirà delle conoscenze di base e avanzate
nell'ambito della genetica dei microrganismi enologici e della biologia
molecolare. In generale, i risultati dell'apprendimento attesi riguarderanno:
i) identificazione e tipizzazione delle specie microbiche associate
all’ambiente enologico; ii) tecnologia del DNA ricombinante. Lo studente sarà
in grado di elaborare consulenze/soluzioni relativamente all’applicazione di
tecniche di identificazione e caratterizzazione molecolare dei microrganismi.
Acquisirà autonomia di giudizio partecipando personalmente ad esercitazioni
pratiche incentrate su punti chiave della trasformazione enologica
(inoculo/ceppi starters, monitoraggio della fermentazione/identificazione e
caratterizzazione dei ceppi dominanti, deterioramento del
prodotto/identificazione di microrganismi contaminanti).At the end of the course, the student will acquire basic and advanced knowledge regarding genetics and molecular biology of wine microorganisms. In general,
the expected learning outcomes will include: i) identification and typing of microbial species associated with wine environment; ii) recombinant DNA technology; iii) GMM in oenology. The student will be able to provide advice/solutions for the implementation of molecular techniques useful for the identification and typing of microorganisms. The student will improve her/his judgment thanks to the participation to practical lessons focusing on key points in wine transformation (inoculum/starter strains, monitoring of fermentation/identification and characterization of the dominant
strains, wine spoilage/identification of spoilage microorganisms).- Oggetto:
Modalità di insegnamento
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Journal Club: preparazione di una presentazione orale e scritta sulla base di una pubblicazione scientifica avanzata e internazionale. Domande orali sui temi della pubblicazione e su quelli trattati durante il corso.
Journal Club: oral presentation on the available international scientific literature.
Esame scritto e orale
- Oggetto:
Programma
Lezioni teoriche
Sistematica di lieviti e batteri lattici basata su criteri molecolari
Filogenesi dei microrganismi di interesse enologico
Il genoma di S. cerevisiae
Il genoma di O. oeni
Dinamica dei genomi di lieviti e batteri
Lieviti non-Saccharomyces in enologia
Analisi genetica di microrganismi di interesse enologico
- Tecniche di estrazione di acidi nucleici da matrici enologiche
- Sequenziamento del DNA
- Strumenti molecolari d’identificazione della specie
- Strumenti molecolari di tipizzazione
Le biotecnologie microbiche
La tecnologia del DNA ricombinante
Applicazioni biotecnologiche in enologia
Esercitazioni
Isolamento di lieviti da mosto
- Estrazione e purificazione del DNA degli isolati
- Amplificazione PCR delle regioni ITS e separazione elettroforetica dei prodotti di PCR
- Tipizzazione attraverso amplificazione PCR delle regioni Interdelta di S. cerevisiae e digestione enzimatica del DNA mitocondriale di lievito
- Separazione su gel di agarosio dei prodotti di amplificazione e digestione
- Clonaggio genico in S. cerevisiae: disegno di primers con adeguati siti di restrizione, ligazione del gene di interesse in un vettore shuttle E. coli/S. cerevisiae, trasformazione di E. coli, Miniprep da E. coli trasformati, trasformazione di lievito e verifica per PCR.
Lessons
Yeast and Lactic Acid Bacteria (LABs) Systematics
Phylogenesis of the microorganisms with oenological interest
Genetics of S. cerevisiae
Genetics of O. oeni
Dynamic of Yeast and LABs Populations during must/wine fermentation
Non-Saccharomyces wine yeasts
Bimolecular Analysis of the microorganisms with oenological interest:
- Nucleic acids extraction from oenological substrates
- DNA sequencing: Sanger and Pyrosequencing approaches
- Molecular tools for the yeasts and LABs identification
- Molecular tools for the typing of yeasts and LABs
Microbial Biotechnology
Recombinant DNA technology
Wine Biotechnology
Laboratory classes
- Yeast isolation from musts
- Extraction and purification of DNA
- PCR of the ribosomal regions ITS and electrophoretic separation of the PCR products on agarose gel
- Typing of the S. cerevisiae species
Gene cloning in S. cerevisiae: design of the primers, gene ligation in a shuttle vector E. coli/S. cerevisiae, E. coli transformation, Mini-preps from recombinant colonies of E. coli, S. cerevisiae transformation, cloning confirmation by PCR.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Materiale del docente distribuito durante le lezioni
Vincenzini M., Romano P., Farris G.A. Microbiologia del Vino. Casa editrice Ambrosiana.
Helmut K., Gottfried U., Jürgen F. Biology of Microorganisms on Grape, in Must and in Wine. Springer
SOSTITUIRE QUESTO TESTO CON LA DESCRIZIONE IN INGLESE
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Note
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