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The PhD Course

The Doctorate in Biological Sciences and Applied Biotechnologies has evolved over several years through the experiences of part of the scientific community of biologists in Turin, in particular in the sectors of Biology and Biotechnology of Fungi, Conservation and Evolution of Biodiversity, and Biosensors within the school of Science and Advanced Technology.
In its new form (established in summer 2010), the Doctorate falls within the interdisciplinary sector of life sciences, where diverse study areas, which nevertheless share common approaches, coincide. The Doctorate aims to provide the students with the instruments for research in animal, plant, microbial and environmental biology, including environmental monitoring, conservation, environmental protection, and agro-business and agro-food production, thus paving the way for new programmes on the bioeconomy via Green & White Biotechnologies. These issues are related to the national research plan of the Italian government and of the 7th Framework Programme of the EU, which lists the following themes: environment and agriculture, life sciences, and cultural and environmental heritage. This approach is also in-line with the directives of Horizon 2020.
Within this framework, the doctorate will develop projects that range from environmental, plant and microbial biology to the conservation and evolution of biodiversity. These common areas are underpinned by the basics of cellular, molecular and environmental biology, and by modern techniques of experimental analysis. A background of chemistry, statistics and informatics is common to all programmes. Student training is integrated with other activities carried out within the School of Natural Sciences and Innovative Technologies, and also with activities carried out externally in Summer/Winter Schools and in study periods abroad. In this way, the Doctorate creates a stimulating cultural environment which is open to national and international exchanges.  It has the over-arching objective of training doctoral students to be able: to assess and understand the cellular and molecular bases of genotypic and phenotypic variability of living organisms; to analyse their interactions with the biotic and abiotic environment, including the mechanisms of adaptation to climate change (from global change to the laboratory); to propose advanced technological solutions that can respond to the real needs of society;  to advance the exploration and conservation of biodiversity (also through programmes of metagenomics or based on high-throughput platforms), and environmental sustainability (healthy plants for healthy food).
In accord with the Dublin Descriptors, the formative programme ensures that the doctoral students acquire a systematic understanding of their study area, including expertise in research methods: they will be able to conceive, design, implement and adapt a protocol of research, including the necessary ethical awareness; they will be provided with the opportunity to develop original research that advances the frontiers of knowledge, enabling a contribution that, at least in part, will merit publication at a national or international level; they will be capable of critical analysis, evaluation and synthesis of new ideas through the public discussion of their results; they will have the ability to communicate with their peers and with the wider scientific community; and, they will be able to promote technological, social or cultural advances.
Included amongst the issues considered are studies on microorganism, plant and animal communities, in an environmental context, analysing their responses to changes of anthropogenic origin, such as climate and land-use.  The methodological approaches are varied:  'omic' technological platforms, cellular and molecular biology, genetics, bioinformatics (computational analysis), and field and lab-based studies using ecological methods such as remote sensing, GIS analysis and ecological modelling, including both terrestrial and aquatic ecosystems.
The plasticity of microorganisms, fungi and bacteria, provides opportunities not only for fundamental research (e.g. projects for sequencing symbiotic fungi), but also for the management and development of biological applications in the industrial, agri-food and environmental fields (e.g. production of bioactive molecules, use of enzymes, development of patents, control of widespread and economically important plant and animal diseases, and bioeconomics).
Another group of projects uses evolutionary biology methodologies to understand the mechanisms responsible for inter- and intra-specific variability, and genetic or morphometric distances between populations and species through molecular, chemical, karyological, morpho-physiological, bio-demographic, behavioural, life-history and phylogenetic analyses of the studied populations.
At the community ecology level, the measurement of animal, plant and microbial biodiversity is evaluated with respect to the impact of anthropogenic disturbances in agro-silvo-pastoral systems, including modelling of future scenarios in the presence or absence of possible habitat restoration interventions. At the single species level, autoecological and behavioural characteristics are investigated, and the importance that these have in determining the respective levels of fragility in relation to environmental changes, arising directly or indirectly from human activity, are evaluated.
Professional opportunities following a doctorate include:  academic or applied research; agro-food, textile or chemical industries; environmental protection agencies; and, evaluation of environmental or genetic impacts.

 

Il Dottorato

Il Dottorato in Scienze Biologiche e Biotecnologie applicate rappresenta l'evoluzione di esperienze che negli anni passati hanno coinvolto una parte della comunità scientifica dei biologi torinesi come partecipanti agli indirizzi di Biologia e Biotecnologia dei Funghi, Conservazione ed Evoluzione della Biodiversità, Biosensoristica all'interno della Scuola in Scienze e Alta Tecnologia.

Nella sua nuova veste (attiva dall'estate 2010) il dottorato si inserisce nel settore interdisciplinare delle scienze della vita, al crocevia di diversi campi di studio che hanno in comune il linguaggio e il metodo scientifico. Esso si propone di fornire agli studenti gli strumenti per la ricerca di base in biologia animale, vegetale, microbica e ambientale, oltre che per la ricerca finalizzata alle conoscenze negli ambiti di monitoraggio ambientale, conservazione, protezione dell'ambiente, produzioni agroindustriali e agroalimentari, aprendo la strada a programmi di Bioeconomy passando attraverso le Green and White Biotechnologies.

Tali tematiche sono riconducibili al piano nazionale della ricerca del governo italiano e del VII programma quadro dell'UE, dove vengono elencate tematiche quali: ambiente e agricoltura, scienze della vita, patrimonio artistico-culturale e ambientale, e sono in linea con le direttive di Horizon 2020.

In questo quadro di riferimento, il dottorato sviluppa progetti che spaziano dalla Biologia ambientale, vegetale e microbica alla Conservazione ed evoluzione della biodiversità.

Le aree comuni sono date dalle basi della biologia cellulare, molecolare, ambientale e dalle moderne tecniche di analisi sperimentale. Un comune background chimico, statistico ed informatico accomuna tutti i progetti.

La formazione degli studenti è integrata dalle altre attività che si svolgono all'interno della Scuola in Scienze Naturali e Tecnologie Innovative, o all'esterno, quali Summerr/Winter Schhols, e stage all'estero. In questo modo il Dottorato crea un ambiente ricco di stimoli culturali e aperto a scambi locali e internazionali. Esso ha l'obiettivo di formare dottori di ricerca in grado di valutare e comprendere, anche storicamente, le basi cellulari e molecolari della variabilità genotipica e fenotipica degli organismi viventi, di analizzare le loro interazioni con l'ambiente biotico e abiotico, compresi i meccanismi di adattamento ai cambiamenti ambientali (dal global change alla situazione di laboratorio ), di proporre soluzioni tecnologicamente avanzate che possano rispondere ai bisogni della società attuale: esplorazione e conservazione della biodiversità (anche attraverso progetti di metagenomica o comunque basati su highthroughput platforms), sostenibilità ambientale (piante sane per un cibo sano).

In accordo con i descrittori di Dublino, il programma formativo prevede che i dottorandi acquisiscano una sistematica comprensione del proprio settore di studio e padronanza del metodo di ricerca ad esso associati; siano in grado di concepire, progettare, realizzare e adattare un processo di ricerca con la consapevolezza etica richiesta allo studioso; siano messi nella condizione di svolgere una ricerca originale che ampli la frontiera della conoscenza fornendo un contributo che, almeno in parte, meriti la pubblicazione a livello nazionale o internazionale; siano capaci di analisi critica, valutazione e sintesi di idee nuove attraverso la discussione pubblica dei loro risultati; sappiano comunicare con i loro pari e con la comunità scientifica; siano in grado di promuovere un avanzamento tecnologico, sociale o culturale.

Tra le tematiche caratterizzanti si citano quelle che studiano il mondo dei microorganismi, delle piante e di comunità animali in un contesto ambientale, analizzandone le risposte a cambiamenti di origine antropica, climatica e di land-use. Gli approcci metodologici sono svariati: piattoforme tecnologiche «omics», biologia cellulare e molecolare, genetica, bioinformatica (analisi computazionali) fino agli studi in campo tramite utilizzo di metodologie ecologiche quali telerilevamento, sistemi GIS, modellistica ecologica, e -negli ecosistemi acquatici- le metodologie proprie dell'ecologia fluviale.

La plasticità dei microorganismi, funghi e batteri, apre prospettive non solo per ricerche di base (es: progetti di sequenziamento di funghi simbionti), ma anche per la gestione e lo sviluppo di applicazioni biotecnologiche in campo industriale, agro-alimentare e ambientale (produzione di molecole bioattive, utilizzo di enzimi, sviluppo di brevetti, controllo di malattie di piante e animali di grande rilevanza e diffusione, progetti di bioeconomy).

Un altro gruppo di progetti utilizza metodiche della biologia evoluzionistica per comprendere i meccanismi responsabili della variabilità intra e interspecifica, della distanza genetica o morfometrica tra popolazioni o tra specie procedendo, a seconda del progetto di ricerca, ad analisi molecolari, cariologiche, morfo-fisiologiche, chimiche, bio-demografiche, comportamentali, di life-history e filogenetiche delle popolazioni esaminate.

Più esattamente, a livello sinecologico e di comunità, la misurazione della biodiversità animale, microbica e vegetale viene impiegata nella valutazione dell'impatto dei disturbi antropici in sistemi agro-silvo-pastorali e nella modellizzazione degli scenari futuri in presenza o assenza di eventuali interventi di ripristino.

A livello invece delle singole specie, si indaga sulle loro caratteristiche auto ecologiche e comportamentali e sull'importanza che esse hanno nel determinare i rispettivi gradi di fragilità in rapporto alle attuali modificazioni dell'ambiente, da quelle legate direttamente all'attività antropica a quelle che da tali attività più o meno indirettamente derivano.

Le aperture professionali previste sono: ricerca accademica e no; industrie agro-alimentari, tessili, chimiche; agenzie e studi professionali per protezione ambientale e valutazioni impatti ambientali/genetici.

Last update: 07/11/2019 15:07
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