GATE Biotechnology Syllabus

Codice soggetto: BT

Sezioni / Unità	Temi
Section A	Engineering Mathematics
Section B	General Biotechnology
Unità 1	Biochimica
Unità 2	Microbiologia
Unità 3	Biologia cellulare
Unità 4	Biologia molecolare e genetica
Unità 5	Tecniche analitiche
Unità 6	Immunologia
Unità 7	Bioinformatica
Section C	Recombinant DNA Technology
Section D	Plant and Animal Biotechnology
Section E	Bioprocess Engineering and Process Biotechnology

Section A: Engineering Mathematics

Algebra lineare -
- Matrici e determinanti
- Sistemi di equazioni lineari
- Valori Eigen e vettori Eigen
Calcolo -
- Limite, continuità e differenziabilità
- Derivati parziali
- Massimi e minimi
- Sequenze e serie
- Verifica la convergenza
- Serie di Fourier
Equazioni differenziali -
- ODE lineari e non lineari del primo ordine
- ODE di ordine superiore con coefficienti costanti
- Equazioni di Cauchy ed Eulero
- Trasformate di Laplace
- PDE-Laplace
- Equazioni del calore e delle onde
Probabilità e statistica -
- Media, mediana, modalità e deviazione standard
- Variabili casuali
- Poisson
- Distribuzioni normali e binomiali
- Correlazione e analisi di regressione
Metodi numerici -
- Soluzione di equazioni algebriche lineari e non lineari
- Integrazione trapezoidale e regola di Simpson
- Metodi a passo singolo e multistep per equazioni differenziali

Section B: General Biotechnology

Unit 1: Biochemistry

Biomolecole-struttura e funzioni -
- Membrane biologiche
- Structure
- Potenziale d'azione
- Processi di trasporto
Enzimi -
- Classification
- Cinetica e meccanismo d'azione
Concetti e modelli di base del metabolismo -
- Carbohydrates
- Lipids
- Aminoacidi
- Acidi nucleici
- Photosynthesis
- Respiration
- Catena di trasporto degli elettroni
Bioenergetics

Unit 2: Microbiology

Unit 3: Cell Biology

Unit 4: Molecular Biology and Genetics

Struttura molecolare di geni e cromosomi
Mutazioni e mutagenesi
Replicazione, trascrizione, traduzione degli acidi nucleici e loro meccanismi regolatori nei procarioti e negli eucarioti
Eredità mendeliana
Interazione genica
Complementation
Linkage, ricombinazione e mappatura cromosomica
Eredità cromosomica extra
Genetica microbica (plasmidi, trasformazione, trasduzione, coniugazione)
Trasferimenti genici orizzontali ed elementi trasponibili
Interferenza dell'RNA
Danno e riparazione del DNA
Variazione cromosomica
Basi molecolari delle malattie genetiche

Unit 5: Analytical Techniques

Unit 6: Immunology

Unit 7: Bioinformatics

Principali risorse bioinformatiche e strumenti di ricerca
Database di sequenza e struttura
Analisi di sequenza -
- Formati di file di sequenza biomolecolare
- Matrici di punteggio
- Allineamento della sequenza
- Phylogeny
Data mining e strumenti analitici per studi genomici e proteomici
Dinamica molecolare e simulazioni (concetti di base inclusi campi di forza, proteina-proteina, acido nucleico-proteina, interazione proteina-ligando)

Section C: Recombinant DNA Technology

Enzimi di restrizione e modifica
Vettori; plasmide, batteriofago e altri vettori virali, cosmidi, plasmide Ti, cromosoma artificiale di lievito
Vettori di espressione di mammiferi e piante
libreria di cDNA e DNA genomico
Isolamento genico, clonazione ed espressione
Trasposoni e targeting genico
Etichettatura del DNA
Sequenziamento del DNA
Reazioni a catena della polimerasi
DNA impronte digitali
Macchia del sud e del nord
Ibridazione in situ
RAPD, RFLP
Mutagenesi diretta dal sito
Tecnologie di trasferimento genico
Terapia genetica

Section D: Plant and Animal Biotechnology

Totipotency
Rigenerazione delle piante
Regolatori ed elicitori della crescita delle piante
Sistema di coltura di tessuti e sospensioni cellulari -
- Methodology
- Cinetica della crescita
- Ottimizzazione dei nutrienti
Produzione di metaboliti secondari mediante colture vegetali in sospensione
Cultura delle radici pelose
Piante transgeniche
Prodotti vegetali di importanza industriale

Animal cell culture

Section E: Bioprocess Engineering and Process Biotechnology

Principi di ingegneria chimica applicati al sistema biologico -
- Principio di progettazione del reattore
- Bioreattori multifase ideali e non ideali
- Massa e trasferimento di calore
Reologia dei fluidi di fermentazione, aerazione e agitazione
Formulazione e ottimizzazione dei media
Cinetica della crescita microbica, utilizzo del substrato e formazione del prodotto
Sterilizzazione dell'aria e dei media
Processi batch, fed-batch e continui
Vari tipi di reattori microbici ed enzimatici
Controllo e ottimizzazione della strumentazione
Operazioni unitarie di separazione solido-liquido ed estrazione liquido-liquido
Scale-up di processo, analisi economiche e di fattibilità

Engineering principle of bioprocessing

Produzione a monte ea valle
Progettazione e sviluppo di bioprocessi dal laboratorio alla scala industriale
Piattaforme di coltura cellulare microbica, animale e vegetale
Produzione di biomasse e metaboliti primari / secondari
Biocarburanti, bioplastiche, enzimi industriali, antibiotici
Produzione e purificazione su larga scala di proteine ricombinanti
Applicazione industriale di metodi di bio-separazione cromatografici e basati su membrana
Immobilizzazione di biocatalizzatori (enzimi e cellule) per processi di bioconversione
Biorisanamento-Processi aerobici e anaerobici per la stabilizzazione di rifiuti solidi / liquidi

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