BIOTECNOLOGIE BIOTECNOLOGIE INDUSTRIALI A.A.

Cosa sono le BiotecnologieIl termine “biotecnologie” è un neologismo derivato dalla congiunzione di duesostantivi distinti: biologia, intesa come studio degli esseri viventi e dei principi che ligovernano e tecnologie, intese come studio dei processi, delle tecniche e dellestrumentazioni necessari alla produzione di beni e servizi.L’utilizzo dei sistemi biologici per l’ottenimento di un prodotto non è certo cosa nuova.Basti pensare all’impiego di microrganismi per la produzione di vino, pane e cibifermentati fin dal 4000 a.C. Ma allora perché si parla tanto di biotecnologie, e quasisempre al plurale? Nell’accezione moderna del termine, le biotecnologie identificanol’applicazione delle conoscenze dei sistemi biologici a livello cellulare e molecolare perl’ottenimento di beni e servizi, intesi in un più ampio spettro.Le biotecnologie vengono definite oggi come “L’applicazione della scienza e dellatecnologie agli organismi viventi, a parti, prodotti e modelli da essi derivati, allamodifica di materia vivente o non-vivente per produrre conoscenza, beni e servizi”.1L’avvento della clonazione molecolare negli anni ’70 ha aperto le frontiere ad unaapplicazione delle biotecnologie in campi molto vasti e molto diversi tra loro: dallaproduzione di bioenergia e biomassa, alla diagnostica, dalle applicazioni in campofarmaceutico a quello investigativo ecc. Le tecnologie del DNA ricombinante (rDNA)(ingegneria genetica, proteica e metabolica) consentono la produzione di un'ampiagamma di composti a basso peso molecolare o biomolecole complesse (ad esempioproteine) in sistemi ospite che naturalmente non le produrrebbero. I primi prodottibiotecnologici sul mercato mondiale realizzati con le tecniche del DNA ricombinantesono stati prodotti farmaceutici (come l’insulina, gli interferoni, l’eritropoietina, ivaccini contro l’epatite B) e enzimi per applicazioni industriali utilizzati per ilprocessamento di alimenti, mangimi, detergenti, polpa di cellulosa e in ambitosanitario). Il fatturato mondiale dei primi 20 prodotti farmaceutici ricombinanti nel2000 ammontava a 13 miliardi di euro, mentre il mercato mondiale degli enzimiindustriali era di 2 miliardi. Nel 2014 il fatturato mondiale dei prodotti biotecnologici èarrivato a 123 miliardi di dollari e anche in Italia si assiste ad un elevato sviluppo conoltre 600 imprese e 11,5 miliardi di euro di fatturato nel 2018.2 Oggi si parla spesso diRed Biotechnology per indicare le biotecnologie che si occupano dello sviluppo dinuove tecnologie diagnostiche, terarapeutiche e farmaceutiche, di GreenBiotechnology per quelle riferite all’agricoltura, e White Biotechnology altresì dettaIndustrial Biotechnology per indicare i processi di produzione di prodotti chimici,biomassa ed energia.1The application of science and technology to living organisms, as well as parts, products and modelsthereof, to alter living or non-living materials for the production of knowledge, goods and services.”Organisation for economic co-operation and development (OECD). A Framework for biotechnologystatics, 2005.2Assobiotec-Federchimica, Le imprese di Biotecnologie in Italia- Aggiornamento congiunturale 2019.6

Le biotecnologie oggi annoverano una vasta gamma di metodologie e applicazioni chehanno dato impulso allo sviluppo di nuove discipline, come la genomica, la proteomica,o la farmacogenomica, che studia le basi genetiche e molecolari della diversa rispostaindividuale ai trattamenti farmacologici. Alcune delle tecniche che hanno reso possibilelo scenario scientifico-tecnologico in cui viviamo oggi sono riportate nella seguenteTabella (l’elenco non è esaustivo).Alcune tecniche e metodologie sono state talmente innovative per cui gli scienziati chele hanno sviluppate hanno ricevuto il Premio Nobel. Tra queste vi sono: la reazione a catena della polimerasi (PCR)3la mutagenesi sito-diretta3l'evoluzione diretta4il phage display4Soprattutto il settore delle Industrial Biotechnology promette di aver grosseripercussioni sull’ambiente, utilizzando biomassa rinnovabile per la produzione dienergia (es. biodiesel e bioetanolo), riducendo il consumo di acqua, energia e scartiindustriali. Infatti, il costo di un processo biotecnologico può essere fino al 40%inferiore rispetto ai processi convenzionali, con ricadute positive sull’economia diprocesso.È atteso che le biotecnologie nei prossimi anni possano supportare la transizionepolitica e tecnologica verso processi di produzione sostenibili, basati su risorserinnovabili, come probabilmente mai avvenuto nel passato (Figura 1).3La tecnica della reazione a catena della polimerasi (Polymerase Chain Reaction o PCR), che consentel'amplificazione in vitro di frammenti di DNA è stata sviluppata da Kary Mullis, insignito del premio Nobelper la Chimica nel 1993. Il premio è stato condiviso con Michael Smith, che ha sviluppato la tecnica dellamutagenesi sito-diretta.4Le tecniche di evoluzione diretta e phage display sono state sviluppate da Frances Arnold, GregoryWinter e George Smith che hanno vinto il premio Nobel per la Chimica nel 2018. Queste metodologiehanno fornito biocatalizzatori di utilità pratica per l’industria e nuove generazioni di farmaci7

Figura 1. Impatto delle biotecnologie sulla produzione e sull'economia. Adattato da “A sustainableBioeconomy for Europe: strengthening the connection between economy, society and the environment”Updated Bioeconomy Strategy. European Commission October 2018.8

La struttura della guidaQuesta guida è stata pensata per supportarvi nel vostro percorso di studi grazie alcontributo del corpo docente, del personale amministrativo e degli studenti che vihanno preceduto.La guida si articola in 4 parti (Figura 2).Figura 2. Organizzazione della presente guida. CdS: Corso di Studio.La prima parte della guida racchiude informazioni introduttive generali relative allostudio universitario, all’orientamento in ingresso e altre informazioni utilisull’organizzazione amministrativa dell’Ateneo e del vostro Corso di Studio (ruolo dellesegreterie didattiche e segreterie studenti, compilazione del piano di studi, tipologiedelle attività formative, ecc.)La seconda parte riporta le informazioni specifiche per il Corso di Studio inBiotecnologie, al termine del quale si consegue il titolo di Laurea in Biotecnologie(“Laurea triennale” o, più correttamente ,“Laurea”).La terza parte riporta le informazioni specifiche per il Corso di Studio Magistrale inBiotecnologie Industriali, al termine del quale si consegue il titolo di “Laurea Magistralein Biotecnologie Industriali”.La quarta parte è infine dedicata alla vita nel Campus Bicocca, ai servizi e alleinnumerevoli attività aggiuntive e integrative offerte dall'Ateneo, di cui potreteusufruire negli anni che trascorrerete con noi, per accrescere il vostro percorsoformativo universitario.9

PARTE IINTRODUZIONE ALLOSTUDIO UNIVERSITARIO10

PARTE I - INTRODUZIONE ALLO STUDIO UNIVERSITARIOIl sistema universitario italianoL'organizzazione degli studi universitari si articola in tre cicli (Figura 3):I Corsi di Studio di primo ciclo e ciclo unico: Laurea, Laurea Magistrale a ciclo unico.Corsi di Studio di secondo ciclo: Laurea Magistrale.Corsi di Studio di terzo ciclo: Dottorati di Ricerca e Scuole di Specializzazione.Figura 3. Il sistema universitario italiano.L’Ateneo di Milano - Bicocca offre innumerevoli Corsi di Studio su tutti e 3 i cicliuniversitari, Master di primo e secondo livello, Scuole di Specializzazione, Corsi diperfezionamento. Tutte le informazioni sono alla pagina web di Ateneo Didattica11

PARTE I - INTRODUZIONE ALLO STUDIO UNIVERSITARIOI titoli rilasciati sono: laurea (L) e laurea magistrale (LM). Per conseguire la Laurea lostudente deve avere acquisito 180 crediti formativi (CFU) distribuiti in un massimo di20 esami; per conseguire la Laurea Magistrale lo studente deve avere acquisito 120CFU, distribuiti in un massimo di 12 esami. Esiste una minoranza di Corsi di LaureaMagistrale “a ciclo unico” con una durata quinquennale (300 crediti distribuiti in unmassimo di 30 esami) o esennale (360 crediti distribuiti in un massimo di 36 esami).Il sistema degli studi universitari segue le linee della riforma universitaria DM 270/2004che ha sostituito la vecchia riforma 509/99.L’Università in Italia e in quasi tutto il mondo si contraddistingue per 3 missioni:1) Didattica: formazione di giovani verso competenze più o meno specifiche;2) Ricerca: avanzamento della conoscenza sia di base che applicata;3) “Terza missione”: trasferimento dei risultati della ricerca alla società nei modipiù vari, che spaziano dalla comunicazione, ai brevetti, al trasferimentotecnologico di processo.L’Università degli Studi di Milano - Bicocca è attiva su questi tre fronti e sebbene glistudenti si trovino coinvolti soprattutto nella prima missione, negli anni con noiavranno modo di prendere parte alle attività che rientrano nelle altre due missioniuniversitarie.12

PARTE I - INTRODUZIONE ALLO STUDIO UNIVERSITARIOOrdinamento universitarioOgni Corso di Studio (CdS) erogato da un Ateneo e,dell’Università e della Ricerca) deve rispettarel’Ordinamento Universitario per la classe di Laureauniversitaria a cui appartiene il CdS, che definisce gliobiettivi formativi. Le classi di Laurea garantiscono che glistudenti che acquisiscono una laurea in una determinataclasse abbiano delle competenze comparabili. Così, ibiotecnologi formati in Italia in un CdS di primo livelloavranno delle competenze di base simili.Il CdS di I Livello in Biotecnologie appartiene alla Classe L-2, mentre il CdS Magistrale inBiotecnologie Industriali appartiene alla Classe LM-8.Complessivamente, l’offerta formativa in Biotecnologie include una sola classe diLaurea di I Livello (L-2) e tre diverse classi di Laurea di II livello:LM-7: Laurea Magistrale in Biotecnologie AgrarieLM-8: Laurea Magistrale in Biotecnologie IndustrialiLM-9: Laurea Magistrale in Biotecnologie Mediche, Veterinarie e FarmaceuticheUn elenco completo delle classi di Laurea triennali e magistrali è disponibile su:http://www.unipd.it/sites/unipd.it/files/DMCdL /155598/dmcdl magistrale.pdfSul sito Universitaly trovate la distribuzione geografica delle Classi di Laurea sulterritorio nazionale nei diversi atenei italiani.La conoscenza della Classe di Laurea del vostro CdS può esservi utile, poichè puòesservi richiesto i

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