INGLESE

Ingegneria metabolica applicata a cellule microbiche. DoE-design of experiments come approccio per lo screening e l'ottimizzazione dei risultati. Cenni allo sviluppo di processi biotecnologici.

1-“Biotechnology”- De Gruyter
2-Protocolli di laboratorio
3- Slide delle lezioni

Il corso si prefigge lo scopo di fornire conoscenza degli approcci di Ingegneria Metabolica, con un focus su quelli "model-driven", approcci che consentono di studiare e comprendere più facilmente i sistemi biologici e di individuare i target metabolici. Si focalizzerà inoltre sull'utilizzo di un approccio di design of experiments, per capire come ridurre il numero di esperimenti in fase di ottimizzazione di un processo biotecnologico ed infine sullo scale up dei processi e sul passaggio a condizioni controllate

Conoscenze fornite dai corsi di microbiologia e biologia molecolare (idealmente di chimica biologica delle fermentazioni).

Lezioni teoriche ed esperienze di laboratorio in 6 lezioni per un totale di 32 ore.
Le lezioni frontali e quelle pratiche saranno suddivise:
Lezione frontale in aula: 6 ore totali
Lezioni pratiche: 26 ore totali in 3/4 volte “Laboratorio grandi apparecchiature” (via de Crecchio n 7, 80138, Napoli)

Esame orale per valutare la comprensione dei diversi argomenti

La presenza è obbligatoria

Lezioni teoriche
Principi, metodologie e applicazioni dell'ingegneria metabolica nelle cellule microbiche che includono strategie per la modifica genetica dei ceppi. Progettazione degli esperimenti: principi del DoE (design of experiments) e messa a punto del protocollo per l'ottimizzazione del processo. Scale up del processo di fermentazione dalle bottiglie a condizioni controllate nei bioreattori.

Lezioni pratiche in laboratorio
-Ingegnerizzazione/caratterizzazione del microrganismo
-Applicazione del protocollo DoE identificato durante il corso in esperimenti su piccola scala per identificare le condizioni ottimali per la crescita del ceppo e la produzione del metabolita di interesse.
-Scale up del processo nel bioreattore

English

Metabolic engineering of microbial cells. Design of experiments (DoE) for screening and optimization of results. Hints to biotechnological processes (fermentation development).

1-“Biotechnology”- De Gruyter
2-Laboratory protocols
3- Slides of lessons

The course aims to provide knowledge of Metabolic Engineering approaches, with a focus on model-driven ones, approaches that allow the study and understanding of biological systems more easily and the identification of metabolic targets. It will also focus on the use of a “design of experiment” approach, to understand how to reduce the number of experiments when optimizing a biotechnological process and finally on the scale up of processes and the transition to controlled conditions.

Knowledge provided by courses on Microbiology, Molecular Biology, (possibly Chemical Biology of fermentations).

Theoretical lessons and laboratory experiences in 6 lessons for a total of 32 hours.
Frontal and practical lessons will be split up:
Frontal lesson in the classroom: 6 total hours
Practical lessons: 26 total hours in 3/4 times “Laboratorio grandi apparecchiature” (via de Crecchio n 7, 80138, Naples)

Oral examination that will evaluate comprehension of the different topics.

Students' presence is compulsory

Theoretical lessons
Metabolic engineering principles, methodologies and applications in microbial cells that includes strategies for strain engineering. Design of experiments: principles of DoE and set up of the protocol for process optimization. Scale up of the fermentation process from bottles to controlled conditions in bioreactors.

Practical lessons in the lab
-Strain engineering/characterization
-Application of the DoE protocol identified during the course in small scale flask experiments to identify optimal conditions for strain growth and production of the metabolite of interest.
-Scale up of the process in bioreactor.