Primo anno
Il primo anno è concepito per costruire una solida base scientifica da cui partire per il resto del percorso di studi. Nel corso di questi 60 crediti, ti occuperai delle discipline che costituiscono la struttura portante dell’intera biotecnologia: chimica, biologia cellulare, genetica, matematica e le prime tecniche di laboratorio.
Biofisica
Applica i principi della fisica — termodinamica, elettricità, meccanica dei fluidi — per spiegare come funzionano i sistemi biologici a livello molecolare. Comprenderai fenomeni quali il trasporto di ioni attraverso le membrane, nonché la natura delle onde e delle radiazioni o la radioattività e le sue implicazioni per l’essere umano. Questa materia getterà le basi per comprendere il comportamento della materia vivente da una prospettiva fisica.
Biochimica strutturale
Ti immerge nelle molecole che rendono possibile la vita: proteine, lipidi, carboidrati e acidi nucleici. Durante le esercitazioni di laboratorio imparerai a utilizzare banche dati strutturali e software specializzati per visualizzare e comprendere le complesse relazioni struttura-funzione delle macromolecole. Imparerai a identificare motivi e domini conservati nelle proteine e a interpretare la struttura e la funzione delle membrane biologiche, compresi i loro meccanismi di trasporto a livello molecolare.
Introduzione alla biologia cellulare
Il corso “Introduzione alla biologia cellulare” (tenuto in inglese) ti introduce alla cellula come unità fondamentale della vita, dalla sua organizzazione interna ai suoi processi essenziali: ciclo cellulare, comunicazione e morte programmata. Lavorerai con il microscopio e imparerai a distinguere i diversi tipi cellulari e la loro funzione. Inoltre, studierai i concetti fondamentali relativi alla struttura e all’organizzazione del DNA, nonché i suoi processi di replicazione, trascrizione e traduzione, tra gli altri argomenti. Questo corso ti abituerà fin dal primo anno a muoverti con disinvoltura nell’inglese scientifico, una competenza di cui avrai bisogno durante tutto il percorso di studi e nel mondo del lavoro.
Matematica applicata
Ti fornisce gli strumenti quantitativi necessari per modellare processi biologici, analizzare dati e progettare esperimenti. Il programma prevede un approfondimento del calcolo differenziale, del calcolo integrale e delle equazioni differenziali. Verrà inoltre affrontata l’algebra lineare, con matrici, determinanti, sistemi di equazioni lineari e metodi di risoluzione quali quelli di Gauss e Cramer.
Chimica generale
Tratta la composizione della materia, la tavola periodica, la nomenclatura inorganica e i tipi di legame chimico (ionico, covalente, metallico). Si studiano gli stati della materia, i loro cambiamenti e le forze intermolecolari, nonché le soluzioni, la concentrazione e le proprietà coligative. Il corso approfondisce la stechiometria delle reazioni chimiche (acido-base, precipitazione, redox) e gli equilibri chimici e acido-base (pH, tamponi). Infine, vengono esplorati i principi dell’elettrochimica, che costituiscono una base essenziale per comprendere le interazioni molecolari e le reazioni in biotecnologia.
Immunologia
Il corso di Immunologia (tenuto in inglese) ti introduce al sistema immunitario: dai suoi componenti alle complessità dell’immunità innata e adattativa. Esplorerai l’immunopatologia, studiando i difetti del sistema immunitario, l’ipersensibilità, l’autoimmunità e la risposta immunitaria nei confronti dei tumori. Infine, verranno affrontate le tecniche immunologiche e la biotecnologia, come l’immunizzazione artificiale e la modulazione del sistema immunitario per i trapianti.
Tecniche strumentali I
Tecniche strumentali I è il tuo primo corso di laboratorio intensivo. Imparerai a utilizzare un’ampia gamma di tecniche strumentali fondamentali in biotecnologia. Il corso prevede un'introduzione generale e si concentra su tecniche ottiche, saggi enzimatici, marcatura radioattiva di biomolecole, elettrochimica, sensori e biosensori, nonché tecniche di centrifugazione, compresa l'ultracentrifugazione. La precisione in laboratorio non si improvvisa; si acquisisce con la pratica fin dal primo anno.
Biostatistica
La biostatistica ti fornisce gli strumenti per progettare esperimenti in modo rigoroso e analizzarne i risultati con criterio scientifico. Imparerai a utilizzare pacchetti statistici, ad analizzare i dati in modo descrittivo, a calcolare intervalli di confidenza per medie e proporzioni, nonché a determinare la dimensione adeguata del campione e a mettere in relazione gli intervalli di confidenza con il test di ipotesi. Si tratta di una materia trasversale a tutto il corso di laurea. In futuro, ti consentirà anche di leggere la letteratura scientifica con spirito critico.
Genetica
Tratta i principi dell’ereditarietà mendeliana, la struttura e l’espressione del DNA e i meccanismi di regolazione genica. Il corso insegna l’uso dei mutanti nell’analisi genetica, il calcolo dei gameti, la creazione di mappe genetiche e la comprensione delle mutazioni cromosomiche. Vengono affrontate le basi molecolari della mutazione e della riparazione, l’ereditarietà dei geni additivi e le implicazioni del modello a doppia elica del DNA.
Chimica organica
Studia i composti del carbonio e le loro trasformazioni, costituendo una base fondamentale per la chimica degli esseri viventi. Il corso fornisce conoscenze relative alla nomenclatura, alla struttura e alla reattività dei composti organici e delle biomolecole, inclusi concetti quali la chiralità e la conformazione molecolare. Si sviluppano competenze per scrivere formule, valutare la reattività, applicare la stereochimica e mettere in relazione i meccanismi di reazione organica con i processi biologici.
Secondo anno
Con le basi ormai consolidate, nel secondo anno, nell’ambito di 60 ECTS, compirai un importante salto di qualità. Si passa dallo studio di molecole isolate alla comprensione di come queste interagiscono in sistemi biologici complessi e alla padronanza delle tecniche utilizzate quotidianamente nei laboratori di ricerca e nell’industria. Questo è l’anno in cui la biotecnologia inizia a prendere forma concreta.
Biologia dello sviluppo e dei tessuti
Questa materia spiega come una singola cellula fecondata dia origine a un organismo completo con centinaia di tipi cellulari diversi. Studierai i processi di differenziazione, l’organogenesi e i meccanismi molecolari che li regolano. Comprenderai inoltre i meccanismi di rigenerazione dei tessuti, le caratteristiche e le funzioni dei tessuti animali e vegetali. Imparerai inoltre a identificarli al microscopio, compreso il riconoscimento delle strutture embrionali e le terapie con cellule staminali. È una delle materie più affascinanti del corso di laurea perché collega la biologia molecolare allo sviluppo della vita in tutta la sua complessità.
Biologia molecolare e tecniche molecolari
Questa materia integra le conoscenze teoriche sul DNA con gli strumenti sperimentali più utilizzati nella ricerca: produzione di proteine ricombinanti, clonazione molecolare e tecnologie di editing genetico. Imparerai a progettare e mettere in atto protocolli per la gestione e l’analisi degli acidi nucleici e acquisirai la capacità di esprimere proteine ricombinanti in diversi sistemi. È una materia molto pratica che ti fornirà le basi per lavorare in qualsiasi laboratorio di biotecnologia del mondo.
Tecniche strumentali II
Tecniche strumentali II ti consentirà di conoscere e comprendere i principi di base delle tecniche strumentali avanzate e di acquisire la capacità di utilizzare diversi strumenti, regolarne le variabili e ricavare informazioni affidabili dai dati sperimentali. L’obiettivo è aumentare la tua autonomia in laboratorio e permetterti di affrontare con sicurezza protocolli più complessi. Questo corso è direttamente collegato a ciò che farai durante i tirocini esterni del quarto anno.
Biochimica metabolica
Il corso di Biochimica metabolica ti insegnerà i fondamenti della regolazione e dell’azione enzimatica, nonché i principi termodinamici dei processi metabolici. Conoscerai le principali vie cataboliche e anaboliche e imparerai a mettere in pratica le tecniche sperimentali di base utilizzate in un laboratorio di biochimica.
Biologia cellulare
Ha come obiettivo l’identificazione delle diverse fasi del ciclo cellulare e la comprensione dei meccanismi di divisione, differenziazione, proliferazione e morte cellulare. Acquisirai inoltre le nozioni fondamentali sull’autofagia e sulla senescenza cellulare, i concetti di base relativi alla proliferazione e alla funzione delle cellule staminali, gli aspetti generali della segnalazione cellulare e gli aspetti chiave dell’invecchiamento e delle patologie associate al cancro.
Biosicurezza
Ti fornirà le competenze relative alla legislazione e alla classificazione degli agenti biologici. Imparerai a identificare, analizzare e valutare i rischi biologici e di sicurezza sul lavoro in laboratorio. Verranno affrontati i tipi di contenimento, la gestione del materiale biologico e le buone pratiche per prevenire fughe. Imparerai a distinguere i livelli di biocontenimento e acquisirai gli strumenti per la progettazione di strutture sicure. Infine, rafforzerai le tue conoscenze in materia di gestione dei rifiuti, decontaminazione e piani di emergenza.
Colture cellulari
È una delle materie più pratiche e richieste del corso di laurea. Acquisirai le competenze necessarie per descrivere la progettazione e l’attrezzatura di un laboratorio di coltura cellulare, conoscere i tipi di coltura cellulare e le loro applicazioni biotecnologiche. Imparerai le basi e le applicazioni della terapia cellulare e dell’ingegneria tissutale, nonché la coltura, l’isolamento e la manipolazione delle cellule staminali. Comprenderai il concetto, la generazione e le applicazioni delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPSCs) e sarai in grado di descrivere le tecniche di trapianto cellulare e valutarne l’efficacia.
Ingegneria genetica
L’ingegneria genetica è, per molti studenti, la materia che definisce il corso di laurea. Comprende le procedure generali di preparazione e analisi degli acidi nucleici, le tecniche di base di frammentazione e manipolazione degli acidi nucleici e la loro ibridazione, compresi i microarray. Studierai le genoteche, la trascrizione in vitro, la clonazione e l’espressione del DNA ricombinante in diversi tipi cellulari con le relative applicazioni biotecnologiche. Verranno inoltre trattati l’espressione del DNA ricombinante nei batteri, la mutagenesi del DNA, i microRNA, l’RNA non codificante e il sistema CRISPR.
Immunotecnologia
L’immunotecnologia ha come obiettivo la comprensione dei fondamenti delle tecniche immunologiche, compresi i sistemi di generazione di anticorpi e i nuovi vaccini (materiale genetico, ricombinanti) per migliorare l’immunogenicità. Vengono studiati i miglioramenti nella somministrazione e nei test di efficacia dei vaccini, nonché i sistemi di coniugazione e umanizzazione degli anticorpi. Il corso tratta l’analisi della funzione immunitaria in vitro, nonché i fondamenti e l’utilità dei diversi tipi di immunoterapia. Ciò include l’uso di TIL, cellule CAR-T, molecole scAb e applicazioni di nanoparticelle sintetiche e biologiche.
Microbiologia e Virologia
L’obiettivo è formare professionisti preparati a soddisfare le esigenze delle aziende biotecnologiche e dei corsi di laurea magistrale, nonché nelle applicazioni della biotecnologia per la sostenibilità e la biorisanamento. Fornisce formazione e competenze per la ricerca biotecnologica (tecnologie e strategie all’avanguardia), in materia di legislazione, gestione e commercializzazione, e promuove lo spirito imprenditoriale. Ti farà conoscere metodi e tecniche di gestione della R&S&I e promuoverà la sicurezza sul lavoro in laboratorio e la conoscenza degli aspetti etici e bioetici del settore.
Terzo anno
È nel terzo anno che la formazione assume un carattere prettamente biotecnologico. Le materie sono direttamente correlate alle principali aree di applicazione del settore: biomedicina, agricoltura, industria e ambiente. Questo anno, che totalizza 60 ECTS inclusa una materia opzionale a libera scelta, richiede di integrare tutto ciò che è stato appreso nei due anni precedenti e di applicarlo a problemi reali e complessi.
Bioinformatica e simulazione dei bioprocessi
Nel corso di Bioinformatica e simulazione dei bioprocessi imparerai a gestire banche dati e strumenti, interpretando le informazioni secondo criteri biologici. Conoscerai le risorse di portali come NCBI ed EBI e sarai in grado di estrarre informazioni in modo rapido ed efficace da sequenze di DNA, RNA e proteine. Il corso ti fornirà competenze di livello intermedio nell’uso del software statistico R, comprese le librerie per l’analisi dei dati biologici. Infine, comprenderai le tecnologie omiche e la loro applicazione per estrarre il massimo delle informazioni possibili.
Fisiologia vegetale
Esplora il funzionamento delle cellule e delle piante, nonché la loro risposta a diversi fattori ambientali. Si studiano i processi fondamentali quali la nutrizione, il metabolismo, la crescita, lo sviluppo, la riproduzione e la senescenza di una pianta. Comprenderai i meccanismi di acquisizione dei substrati e dell’energia, la formazione dei composti organici di base e lo sviluppo vegetale dalla cellula all’organismo. Inoltre, imparerai tecniche sperimentali, applicherai il metodo scientifico e utilizzerai fonti di informazione specifiche di questa disciplina.
Fisiologia e fisiopatologia umana
Ti consentirà di identificare la struttura e la funzione normale dell’organismo umano. Imparerai a distinguere i meccanismi di adattamento e regolazione di queste funzioni e a riconoscere il flusso di informazioni che le rende possibili. Elencherai e riconoscerai gli agenti causali e i fattori di rischio che determinano gli stati di salute e lo sviluppo delle malattie, nonché i meccanismi coinvolti. Infine, applicherai strumenti pratici per eseguire bioanalisi e test funzionali rilevanti in ambito biomedico.
Ingegneria proteica
Il corso di Ingegneria proteica (tenuto in inglese) mira a integrare le conoscenze relative all’ingegneria proteica nel campo della biotecnologia. Acquisirai familiarità con le strategie e i metodi più comuni, ne comprenderai le applicazioni pratiche e imparerai a rappresentare le strutture delle biomolecole e a utilizzare software per la loro analisi. Imparerai a riconoscere e identificare i fattori che influenzano il ripiegamento proteico e svilupperai competenze nella gestione del materiale di laboratorio biochimico. Imparerai inoltre a utilizzare le principali fonti bibliografiche.
Termodinamica e cinetica chimica
Il corso ti fornirà una conoscenza di base dei fenomeni fisico-chimici applicati al mondo biologico. Studierai i processi termici e cinetici presenti in natura, acquisendo la capacità di spiegare e descrivere i processi naturali su cui si basa la vita. I contenuti teorici, integrati da seminari e laboratori pratici, ti forniranno le conoscenze indispensabili per comprendere le altre materie del corso di laurea in Biotecnologia.
Biotecnologia e sperimentazione animale
Il corso illustra e identifica le principali tecniche esistenti per la modificazione genetica degli animali e le loro applicazioni pratiche. Studierai e distinguerai i diversi approcci alla fenotipizzazione degli animali e comprenderai l’importanza di utilizzare modelli animali geneticamente modificati per rispondere a problemi biomedici e biotecnologici. Inoltre, imparerai a gestire e manipolare i principali animali utilizzati nella sperimentazione, sempre nel rispetto di un quadro etico e normativo.
Biotecnologia vegetale
Applicherai le conoscenze relative alle procedure di immobilizzazione delle cellule vegetali e alle tecniche di trasformazione genetica nelle piante. Sarai in grado di applicarle per migliorare la produttività delle piante, sia a livello cellulare che dell’intero organismo. Imparerai le applicazioni pratiche dei processi di morfogenesi ed embriogenesi, nonché le tecniche di coltura “in vitro”, e sarai in grado di applicarle. Conoscerai inoltre gli aspetti ambientali e legali associati alla produzione di piante transgeniche.
Bioreattori
Studia e metti in pratica un protocollo completo per l’ottenimento di prodotti biotecnologici in un bioreattore. Sarai in grado di scegliere in modo ragionato le migliori alternative per ottenere un prodotto biotecnologico, sia su scala di laboratorio che industriale. Inoltre, acquisirai la capacità di gestire bioreattori su scala di laboratorio.
Scienze omiche
Il corso "Omic Sciences" (tenuto in inglese) ti formerà nell’analisi e nell’annotazione di genomi e proteomi, nonché nella comprensione della loro funzionalità. Imparerai a utilizzare strumenti bioinformatici e tecnologie ad alte prestazioni per studiare il genoma umano e la variazione genetica. Sarai in grado di interpretare i dati provenienti da banche dati omiche e di prevedere le modificazioni post-traduzionali. Progetterai esperimenti utilizzando strumenti proteomici e metabolomici per risolvere problemi. Infine, integrerai le conoscenze omiche per applicarle in diversi settori industriali biotecnologici.
Quarto anno
L’ultimo anno conclude la tua formazione con materie altamente specializzate e, soprattutto, con la tua prima esperienza concreta nel settore. I 60 ECTS di questo corso comprendono tirocini esterni, la tesi di laurea e una materia opzionale, il che rende quest’anno il ponte definitivo tra l’università e il mercato del lavoro.
Aspetti legali, etici e sociali della biotecnologia
Ti fornirà le competenze necessarie per comprendere e applicare i fondamenti giuridici, etici e sociali della biotecnologia. Analizzerai le sue applicazioni, le normative internazionali (qualità, brevetti, biosicurezza) e il quadro giuridico. Svilupperai la capacità di interpretare le nuove legislazioni e i principi etici relativi alla manipolazione genetica e alla sperimentazione animale. Applicherai tecniche normative nel controllo di qualità, nella regolamentazione e nella protezione dei dati biotecnologici. Tutto ciò ti preparerà alla ricerca, all’innovazione e all’esercizio professionale nel settore.
Biotecnologia agroalimentare
Applicherai gli strumenti biotecnologici al miglioramento delle colture, alla produzione di alimenti funzionali, al controllo di qualità microbiologico e allo sviluppo di probiotici e prodotti fermentati. Studierai i processi di selezione varietale, la produzione di enzimi per l’industria alimentare e il ruolo dei microrganismi nella fermentazione. Questo settore ha un impatto enorme sulla sicurezza alimentare globale e sulla sostenibilità dei sistemi di produzione. È uno dei settori in maggiore crescita per i laureati in biotecnologia in Spagna.
Biotecnologia ambientale
Studia l’uso dei microrganismi per risolvere i problemi di inquinamento delle acque, del suolo e dell’aria, sia con inquinanti tradizionali che emergenti. Imparerai ad applicare strategie di biodepurazione, biorisanamento, degradazione del petrolio e degli xenobiotici, nonché recupero di metalli e radioisotopi. Lavorerai inoltre in laboratorio occupandoti di sicurezza, gestione dei rifiuti e presentazione di seminari scientifici. Si tratta di una materia con enormi prospettive, dato il crescente interesse da parte delle imprese e delle istituzioni verso soluzioni biotecnologiche per la crisi climatica.
Biotecnologia applicata alla salute umana e animale
Il corso «Biotecnologia applicata alla salute umana e animale» (tenuto in inglese) copre l’intero processo di sviluppo dei farmaci biotecnologici — dalla scoperta alle fasi cliniche — e include farmaci biologici di ultima generazione quali anticorpi monoclonali, immunoterapie oncologiche e cellule staminali pluripotenti. Affronta inoltre la medicina di precisione, i nuovi bersagli terapeutici e le applicazioni veterinarie su equini, bovini e nella produzione animale. Si tratta di un corso integrativo che richiede una solida padronanza dei contenuti dei tre anni precedenti ed è uno di quelli che preparano più direttamente a lavorare nell’industria farmaceutica o nella ricerca biomedica.
Fondamenti dell’impresa biotecnologica e sviluppo di progetti
Ti fornisce le competenze necessarie per muoverti con disinvoltura nel contesto imprenditoriale del settore: elaborazione di piani aziendali, gestione della proprietà intellettuale, fattibilità economica dei processi biotecnologici e gestione di progetti di R&S. Imparerai come funziona una startup biotecnologica e quali sono le esigenze di chi lavora in una grande azienda farmaceutica, due realtà molto diverse ma ugualmente impegnative. È particolarmente utile se hai una vocazione imprenditoriale o sei attratto dallo sviluppo commerciale all’interno del settore. Il profilo del biotecnologo con visione imprenditoriale è, oggi, uno dei più ricercati dalle aziende
Nanobiotecnologia
Il corso di Nanobiotecnologia (tenuto in inglese) esplora la frontiera tra nanotecnologia e biologia, con applicazioni nei sistemi di rilascio controllato di farmaci, nei biosensori ad alta sensibilità e nei materiali biocompatibili. Studierai nanoparticelle, nanotubi di carbonio e strutture di DNA artificiali, e imparerai a caratterizzarli con tecniche avanzate. Si tratta di una delle aree più rivoluzionarie della biotecnologia, con applicazioni dirette nella diagnosi e nel trattamento del cancro. Questo corso ti avvicina a una delle linee di ricerca più attive al momento.
Tirocini esterni
Il tirocinio esterno (12 ECTS) è il tuo vero e proprio ponte verso il mercato del lavoro. Gli studenti dell’UAX svolgono il tirocinio presso centri di riferimento quali il CNIC, il CNIO, il CSIC, Pfizer, MSD, GSK, Pharmamar o la Fondazione Jiménez Díaz, tra molti altri. Per diversi mesi entrerai a far parte di un vero team di professionisti, metterai in pratica le tue conoscenze in progetti concreti e svilupperai competenze che non si possono acquisire in aula. È l’esperienza più apprezzata dai datori di lavoro quando esaminano il curriculum di un neolaureato.
Tesi di laurea
La Tesi di Laurea (TFG, 6 ECTS) è il progetto in cui dimostri la tua maturità come ricercatore. Sotto la guida di un ricercatore esperto, progetterai, realizzerai e discuterai un lavoro originale che potrà assumere la forma di un progetto di ricerca sperimentale, di una revisione sistematica o di una proposta di innovazione biotecnologica.
Corsi opzionali
Nel terzo e quarto anno puoi scegliere materie opzionali che orientino la tua formazione verso i tuoi interessi. Il catalogo comprende materie quali Analisi dei Big Data e Biologia dei sistemi, Biomateriali, Biotecnologia riproduttiva, Controllo di qualità, Radiobiologia, Nutrigenomica e Nutrigenetica, Progressi nella biotecnologia e nuove applicazioni biotecnologiche e Introduzione alla metodologia della ricerca, ciascuna da 3 crediti ECTS.
A seconda delle tue scelte, potrai rafforzare il tuo profilo nell’ambito dell’analisi dei dati, dell’industria, della ricerca di base o in settori emergenti come la nutrigenomica o i biomateriali. È un’opportunità per distinguerti e costruire un curriculum più in linea con il tipo di azienda o istituzione in cui desideri lavorare.
Sintesi
Il piano di studi della Laurea in Biotecnologia presso l’UAX segue una logica progressiva molto ben strutturata. I primi due anni consolidano le basi scientifiche: chimica, biologia cellulare, genetica, tecniche di laboratorio e immunologia. Il terzo anno porta queste basi verso una vera e propria specializzazione: ingegneria genetica, bioreattori, scienze omiche e biotecnologia applicata a piante e animali. Il quarto anno si conclude con materie di grande rilevanza industriale e clinica, un tirocinio esterno presso istituzioni di prim’ordine e la tesi di laurea. Il risultato è un profilo di biotecnologo completo, versatile e preparato per le grandi sfide della scienza e dell’industria del XXI secolo.
Fonti
Piano di studi del corso di laurea in Biotecnologia dell’UAX
