L’obiettivo del corso di Microbiomica è acquisire conoscenze sulla struttura, la dinamica, l’evoluzione e le metodologie di studio di comunità dei microorganismi (microbiota) nella loro naturale complessità.
Il rapido progredire delle scienze omiche (genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica) affiancato al parallelo sviluppo di nuove tecnologie per il sequenziamento genico ad altra processività, l’analisi dell’espressione genica globale a livello sia di trascritti che di proteine, insieme alla possibilità di analizzare simultaneamente numerosi metaboliti ha reso possibile lo studio d’insieme di popolazioni microbiche complesse e diversificate e dei loro prodotti.
Il corso mira fare acquisire conoscenze sull’impatto del microbiota in agricoltura, nella produzione di cibo, e nella salute degli animali e dell’uomo.
Il rapido progredire delle scienze omiche (genomica, trascrittomica, proteomica e metabolomica) affiancato al parallelo sviluppo di nuove tecnologie per il sequenziamento genico ad altra processività, l’analisi dell’espressione genica globale a livello sia di trascritti che di proteine, insieme alla possibilità di analizzare simultaneamente numerosi metaboliti ha reso possibile lo studio d’insieme di popolazioni microbiche complesse e diversificate e dei loro prodotti.
Il corso mira fare acquisire conoscenze sull’impatto del microbiota in agricoltura, nella produzione di cibo, e nella salute degli animali e dell’uomo.
scheda docente materiale didattico
Modulo 1 – Introduzione e fondamenti della microbiomica
Lezione 1 – Introduzione alla microbiomica
Definizione di microbioma e microbiota
Storia ed evoluzione della microbiomica
Importanza e principali applicazioni della microbiomica
Modulo 2 – Database bioinformatici per la microbiomica
Lezione 2 – Principali database biologici
Ruolo dei database nella ricerca microbiomica
NCBI
UniProt
SILVA
Introduzione ad altre risorse bioinformatiche
Modulo 3 – Tecnologie di sequenziamento e metagenomica
Lezione 3 – Tecnologie di sequenziamento
Evoluzione delle tecnologie di sequenziamento
Piattaforme NGS, PacBio e Oxford Nanopore
Vantaggi, limiti e principali applicazioni
Lezione 4 – Metagenomica
Principi della metagenomica
Strategie di sequenziamento (16S rRNA e shotgun)
Analisi comparativa dei microbiomi
Modulo 4 – Bioinformatica e analisi dei dati
Lezione 5 – Pipeline bioinformatiche
Introduzione alla bioinformatica per la microbiomica
Pipeline di analisi (QIIME 2, mothur)
Utilizzo di database e piattaforme online (KBase)
Lezione 6 – Analisi statistica e visualizzazione dei dati
Controllo qualità e preprocessing
Diversità alfa e beta
Analisi statistiche per dati microbiomici
Visualizzazione e interpretazione dei risultati
Modulo 5 – Applicazioni della microbiomica
Lezione 7 – Microbiomica umana
Microbioma intestinale, cutaneo e orale
Ruolo nella salute e nelle malattie
Applicazioni cliniche e prospettive terapeutiche
Lezione 8 – Microbiomica ambientale
Microbioma del suolo, delle acque e degli ambienti urbani
Applicazioni in agricoltura, ambiente e biotecnologie
Modulo 6 – Approcci multi-omici e modellazione metabolica
Lezione 9 – Integrazione degli approcci omici
Integrazione di metagenomica, metabolomica e proteomica
Analisi funzionale dei microbiomi
Prospettive future della microbiomica
Lezione 10 – Modellazione metabolica
Introduzione ai modelli metabolici su scala genomica
Principi della Flux Balance Analysis (FBA)
Applicazioni della FBA nello studio del microbioma
Mutuazione: 20410495 Microbiomica in Biologia Molecolare, Cellulare e della Salute LM-6 R BASILE ARIANNA
Programma
ItalianoModulo 1 – Introduzione e fondamenti della microbiomica
Lezione 1 – Introduzione alla microbiomica
Definizione di microbioma e microbiota
Storia ed evoluzione della microbiomica
Importanza e principali applicazioni della microbiomica
Modulo 2 – Database bioinformatici per la microbiomica
Lezione 2 – Principali database biologici
Ruolo dei database nella ricerca microbiomica
NCBI
UniProt
SILVA
Introduzione ad altre risorse bioinformatiche
Modulo 3 – Tecnologie di sequenziamento e metagenomica
Lezione 3 – Tecnologie di sequenziamento
Evoluzione delle tecnologie di sequenziamento
Piattaforme NGS, PacBio e Oxford Nanopore
Vantaggi, limiti e principali applicazioni
Lezione 4 – Metagenomica
Principi della metagenomica
Strategie di sequenziamento (16S rRNA e shotgun)
Analisi comparativa dei microbiomi
Modulo 4 – Bioinformatica e analisi dei dati
Lezione 5 – Pipeline bioinformatiche
Introduzione alla bioinformatica per la microbiomica
Pipeline di analisi (QIIME 2, mothur)
Utilizzo di database e piattaforme online (KBase)
Lezione 6 – Analisi statistica e visualizzazione dei dati
Controllo qualità e preprocessing
Diversità alfa e beta
Analisi statistiche per dati microbiomici
Visualizzazione e interpretazione dei risultati
Modulo 5 – Applicazioni della microbiomica
Lezione 7 – Microbiomica umana
Microbioma intestinale, cutaneo e orale
Ruolo nella salute e nelle malattie
Applicazioni cliniche e prospettive terapeutiche
Lezione 8 – Microbiomica ambientale
Microbioma del suolo, delle acque e degli ambienti urbani
Applicazioni in agricoltura, ambiente e biotecnologie
Modulo 6 – Approcci multi-omici e modellazione metabolica
Lezione 9 – Integrazione degli approcci omici
Integrazione di metagenomica, metabolomica e proteomica
Analisi funzionale dei microbiomi
Prospettive future della microbiomica
Lezione 10 – Modellazione metabolica
Introduzione ai modelli metabolici su scala genomica
Principi della Flux Balance Analysis (FBA)
Applicazioni della FBA nello studio del microbioma
Testi Adottati
Nessuno. Slide e appuntiModalità Frequenza
La frequenza non è obbligatoria.Modalità Valutazione
Presentazione: lo studente sceglie un gene e fa una ricerca nei database illustrati durante la prima parte del corso. La ricerca viene presentata come power point alla docente. Durante la presentazione la docente farà domande riguardanti la presentazione e il resto del programma del corso.