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Oggetto:
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Biologia delle interazioni - Modulo 1

Oggetto:

Biology of Interactions - Module 1

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
SVB0159A
Docenti
Prof. Silvia Perotto (Titolare del corso)
Dr. Valentina Fiorilli (Titolare del corso)
Corso di studio
Laurea Magistrale in Scienze dei Sistemi Naturali (SSN) D.M. 270
Anno
1° anno
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/01 - botanica generale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia esame
Scritto ed orale
Tipologia unità didattica
modulo
Corso integrato
Biologia delle interazioni (SVB0159)
Prerequisiti

Conoscenza delle caratteristiche generali degli organismi viventi, in particolare procarioti, funghi e organismi vegetali, dell'organizzazione delle molecole biologiche, principi di microscopia.
Conoscenza dell'organizzazione generale delle cellule e dei tessuti vegetali. Conoscenze di base del metabolismo degli organismi viventi e delle piante.
Conoscenze di base di genetica e di ecologia.
Conoscenze di base di biologia molecolare.

Knowledge of the general characteristics of living organisms, especially prokaryotes, fungi and plants, including the organization of biological molecules, the principles of microscopy.
Knowledge of the general organization of cells and plant tissues. Basic knowledge of the metabolism of living organisms and plants.
Basic knowledge of genetics and ecology.
Basic knowledge of molecular biology.
Propedeutico a

Modulo 2

Module 2
Oggetto:

Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Il modulo 1 si propone di fornire agli studenti una panoramica delle principali associazioni piante-microorganismi,e di come esse costituiscano dei particolari "microbiomi" che saranno analizzati dal punto di vista evolutivo, ecologico, anatomico, cellulare e molecolare. Alla fine del corso lo studente dovrebbe avere appreso le nozioni e le metodologie per identificare i) la pianta come nicchia specializzata di comunità microbiche; ii) le simbiosi e il loro significato ecologico e
applicativo, anche in un'ottica di biosostenibilità, e iii) alcuni dei meccanismi e dei fattori ambientali che influenzano le risposte delle piante a microrganismi benefici e non. Le lezioni illustreranno delle tecniche “omics”, oltre che accenni ai recenti approcci di biologia dei sistemi.

Module 1 aims to provide students with an overview of the main plantmicrobes
associations, and how they represent specific "microbiomes" which will be analyzed from evolutionary, ecological, anatomical, cellular and molecular perspectives. At the end of the course the student should have learned the concepts and methodologies to identify) the plant as a specialized niche of microbial communities; ii) the symbiosis and their ecological significance and application, also in terms of biosustainability, and iii) some of the mechanisms and environmental factors that influence plant responses to beneficial and non beneficial microorganisms. The
lectures will also illustrate some "omics" techniques, as well as recent approaches of systems biology.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Lo studente acquisisce nozioni sulla diversità delle interazioni nelle pianta in condizioni naturali e alterate.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Attraverso esercitazioni di laboratorio, lo studente ha modo di osservare e intervenire direttamente su alcuni sistemi sperimentali
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Valutazione, interpretazione e rielaborazione di dati di letteratura
ABILITÀ COMUNICATIVE
Lo studente presenta in pubblico, individualmente o in gruppo, i risultati di una elaborazione su articoli scientifici recenti

he student should acquire knowledge on the diversity of plant-microbe interactions in natural and altered conditions.
APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING
Through laboratory practicals, the student has the opportunity to observe and directly manipulate some experimental systems
JUDGEMENT Evaluation, interpretation and revision of literature data.
COMMUNICATION SKILLS
The student presents to an audience, individually or in groups, a review of recent scientific articles

Oggetto:

Programma

Le interazioni nel mondo del vivente. Varietà e terminologia delle relazioni nutrizionali tra piante e microrganismi. Definizione di simbiosi: simbiosi permanenti e simbiosi cicliche. La simbiosi all’origine della cellula eucariote.
Le simbiosi azotofissatrici. Inquadramento generale e basi biochimiche e dell’azotofissazione. Descrizione delle più importanti associazioni azotofissatrici illustrando per ciascuna di esse le tappe di formazione, il livello di integrazione cellulare, le interazioni metaboliche e gli aspetti ecologici.
- Noduli radicali delle leguminose. Fase extraradicale e intraradicale.
Segnali molecolari scambiati e loro percezione. Processo di organogenesi.
Scambi metabolici. Regolazione genica
- Attinorize. Modalità di infezione. Confronto con la simbiosi nelle leguminose
- Associazioni tra piante e cianobatteri. Spettro tassonomico dell’ospite vegetale. Regolazione del differenziamento del simbionte.
Descrizione delle più importanti associazioni tra organismi fotosintetici e funghi illustrando per ciascuna di esse le tappe di formazione, i meccanismi di segnalazione, il livello di integrazione cellulare, le interazioni metaboliche e gli aspetti ecologici.
La simbiosi micorrizica. Caratteristiche generali e tipologie micorriziche:
ectomicorrize ed endomicorrize (arbuscolari, delle Orchidee, delle
Ericales) ed ectoendomicorrize. Aspetti ecologici del wood-wide-web. Il contributo dei progetti di sequenziamento.
Concetto di microbioma e importanza delle interazioni con le comunità microbiche: dalla salute umana all'ecologia vegetale. Moderne metodologie per studiare la diversità tassonomica e funzionale delle comunità batteriche e fungine che interagiscono con le piante.
Lettura, presentazione e discussione di dati di letteratura

Biological interactions among living beings. Diversity and terminology of nutritional relationships between plants and microorganisms. Definition of symbiosis: permanent and cyclical symbioses. The symbiosis at the origin of the eukaryotic cell.
Nitrogen-fixing symbioses. General framework and biochemical basis of nitrogen fixation. Description of the most important nitrogen-fixing associations. For each symbiosis, the steps leading to its formation, the level of cell integration, the metabolic interactions and the ecological aspects are illustrated.
- Legumes root nodules. Extraradical and intraradical stages. Molecular signals exchanged between partners, and their perception. Nodule organogenesis. Metabolic exchanges. Gene regulation
- Actinorhiza. Mode of infection. Comparison with the legume symbiosis.
- Plant-cyanobacteria associations. Taxonomic spectrum of the host plant.
Regulation of the symbiont differentiation.
Description of the most important associations between fungi and photosynthetic organisms. For each symbiosis, the steps leading to its formation, the level of cell integration, the metabolic interactions and the ecological aspects are illustrated.
The mycorrhizal symbiosis. General characteristics and mycorrhizal types: ectomycorrhiza and endomycorrhiza (arbuscular, orchid, ericoid) and ectoendomicorriza. Ecological aspects of the wood-wide-web. The contribution of sequencing projects.
The “microbiome” concept and the importance of interactions with microbial communities: from human health to plant ecology. Modern methods to study the taxonomic and functional diversity of bacterial and fungal communities that interact with plants.
Reading, presentation and discussion of literature data

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Modalità di verifica dell'apprendimento

Per il modulo di Interazioni nelle piante, l'esame scritto consiste in una serie di  domande a risposta multipla e domande aperte. Segue una discussione orale dello scritto.

For the module "Interactions in plants", the exam consists of written multiple-choice questions and open questions. Following is an oral discussion of the written exam.

Per il modulo di Interazioni nelle piante, l'esame scritto consiste in una serie domande a risposta multipla e domande aperte. Segue una discussione orale dello scritto.

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Testi consigliati e bibliografia

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    Ultimo aggiornamento: 03/06/2019 18:48
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