Il corso ha l’obiettivo di fornire le nozioni fondamentali riguardanti la biosintesi e l’accumulo dei metaboliti secondari nelle specie vegetali, nonché la loro classificazione, il loro ruolo nelle piante, ed il loro utilizzo come indicatori chemotassonomici. Particolare attenzione sarà dedicata alle tecniche di estrazione di metaboliti secondari da diverse matrici vegetali; verranno forniti esempi pratici di studi già eseguiti. Il corso comprenderà anche cenni alle tecniche analitiche attualmente in uso per la determinazione qualitativa e quantitativa di metaboliti secondari in matrici vegetali.
Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof.ssa Teresa Musumeci.
Il corso ha l’obiettivo di fornire allo studente le conoscenze di base riguardanti le biotecnologie farmaceutiche applicate agli organismi vegetali. Particolare attenzione sarà dedicata alle piante medicinali ed aromatiche, alla produzione di composti bioattivi di interesse farmaceutico e alla conoscenza dei principali processi biotecnologici innovativi per la produzione di piante medicinali transgeniche, coprendo temi che vanno dalla chimica dei metaboliti secondari in vitro, al loro isolamento e caratterizzazione, alla biologia molecolare, all’ingegneria genetica.
Il corso si svolgerà attraverso lezioni frontali. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Il corso si svolgerà attraverso lezioni frontali. Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
"Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA
A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.
E' possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof.ssa Teresa Musumeci."
conoscenze base di chimica generale
La trasversalità di saperi che caratterizzano la disciplina richiede ampie conoscenze di base di chimica generale inorganica, chimica organica, botanica, biologia vegetale, biochimica, microbiologia.
Numero di ore di lezioni frontali: 47 - Frequenza obbligatoria secondo le norme del regolamento didattico del CdS in SFA come riportato nel link: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico.
Numero di ore di lezioni frontali: 42 - Frequenza obbligatoria secondo le norme del regolamento didattico del CdS in SFA come riportato nel link: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa/regolamento-didattico.E’ fortemente consigliato non fare assenze, tranne in casi inevitabili. Durante il corso il docente provvederà ad indicare libri di testo e siti internet di maggiore interesse utilizzabili dallo studente per consultare contenuti e materiale illustrativo utilizzato in aula e/o per autoapprendimento ed autovalutazione.
durante il corso lo studente parteciperà a lezioni frontali nelle quali saranno esposti i principi base dei cicli metabolici secondari ed i loro principali prodotti ; la seconda parte del corso verterà invece sulle tecniche di estrazione/analisi attualmente in uso sulle matrici vegetali. Sono previste delle esercitazioni in aula sul riconoscimento delle molecole naturali (metaboliti secondari) trattate durante il corso.
MODULO I – 3 CFU
MODULO II – 3 CFU
Durante il corso lo studente parteciperà a lezioni frontali. Durante le lezioni saranno illustrati gli aspetti teorici relativi alle colture di tessuti vegetali, di antere e di sospensioni cellulari, alle tecniche di propagazione, micropropagazione, organogenesi, embriogenesi e di isolamento e fusione di protoplasti e trasformazione genetica di una pianta attraverso metodi di ingegneria genetica. Il programma del corso (6 CFU totali) è così suddiviso:
Modulo I – 1CFU
Modulo II –5CFU
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
Cicli metabolici e classificazione dei metaboliti secondari:
Alessandro Bruni, Biologia Farmaceutica, Edizioni Pearson, Capitolo 7 (pagg. 127-171); per approfondire Paul M. Dewick, Chimica biosintesi e bioattività delle sostanze naturali, Casa Editrice Piccin
Tecniche estrattive e cenni su tecniche analitiche applicate allo studio di matrici vegetali: Marco D’ischia, La Chimica organica in laboratorio, Casa Editrice Piccin:
Capitolo 2.5 (pag. 98-105); Capitolo 3.1 (pag. 111-120); Capitolo 3.2 (pag. 121-132); Capitolo 3.7 (pag. 152-163); capitolo 3.8 (pag. 164-182); Capitolo 4 (pag. 197-199); Capitolo 4.3 (pag. 219-238); Capitolo 6.2 (pag. 384-395); Capitolo 8.4 (pag. 639-653).
Approfondimenti: dispense del docente e appunti di lezione.
TESTI DI RIFERIMENTO:
TESTI DA CONSULTARE:
Il materiale didattico sarà fornito durante le lezioni e sarà pubblicato su Studium (http://studium.unict.it).
Slides delle lezioni e appunti che saranno disponibili su STUDIUM per l'anno accademico in corso.
BIOTECNOLOGIE FARMACEUTICHE APPLICATE ALLE PIANTE OFFICINALI | ||
Argomenti | Riferimenti testi | |
1 | • INTRODUZIONE ALLE BIOTECNOLOGIE VEGETALI. Definizione, storia, evoluzione. | Slides delle lezioni |
2 | • LA COLTURA DEI TESSUTI VEGETALI IN VITRO. | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia. |
3 | • TECNICHE DI STERILIZZAZIONE E INDESSAGGIO. | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia. |
4 | • SCELTA DELL’ESPIANTO. | Slides delle lezioni |
5 | • TECNICHE DI PROPAGAZIONE E MICROPROPAGAZIONE. | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia. |
6 | • COLTURA DI SOSPENSIONI CELLULARI. | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia. |
7 | • PRODUZIONE DI METABOLITI SECONDARI IN VITRO. | 1) Slides delle lezioni; 2) Chawla H.S. “Introduction to plant biotechnology”, Springer, Netherlands. |
8 | • ISOLAMENTO E COLTURA DI PROTOPLASTI. | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia; 3) Chawla H.S. “Introduction to plant biotechnology”, Springer, Netherlands. |
9 | • FUSIONE DI PROTOPLASTI. | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia; 3) Chawla H.S. “Introduction to plant biotechnology”, Springer, Netherlands. |
10 | • TECNICHE DI INGEGNERIA GENETICA. | 1) Slides delle lezioni; 2) Glick B.R., Pastrernak J.J “Biotecnologia Molecolare - Principi e Applicazioni del DNA Ricombinante” 2003, Zanichelli. |
11 | • OGM E NORMATIVA EUROPEA E NAZIONALE VIGENTE IN MATERIA DI OGM. | Slides delle lezioni |
12 | • CONSERVAZIONE DEL GERMOPLASMA E CRIOCONSERVAZIONE. | 1) Slides delle lezioni; 2) Gianluigi Bacchetta, Piero Belletti, Salvatore Brullo, Luisa Cagelli, Valentina Carasso, Josè, Luis Casas, Claudio Cervelli, M. Carmen Escribà, Giuseppe Fenu, Fabio Gorian, Jaime Güemes1, Efisio Mattana, Massimo Nepi, Ettore Pa |
13 | • ORGANOGENESI. | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia; 3) Chawla H.S. “Introduction to plant biotechnology”, Springer, Netherlands. |
14 | • EMBRIOGENESI | 1) Slides delle lezioni; 2) • Trigiano R.N., Gray D.J. “La Coltura dei Tessuti Vegetali” Edagricole, Bologna, Italia; 3) Chawla H.S. “Introduction to plant biotechnology”, Springer, Netherlands. |
L’esame consiste in un esame orale, della durata di almeno 30 minuti, a fine corso nelle date previste dal calendario esami ufficiale pubblicato sul sito del DSF.
L’esame verterà sugli argomenti trattati in classe; obbligatorie almeno una domanda sui cicli metabolici (prima parte del corso) e tecniche estrattive/analitiche applicate alle matrici vegetali (seconda parte del corso).
Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
PROVA D’ESAME:
L’esame consiste in un compito scritto contenente tre domande aperte. La durata della prova è di due ore. Per sostenere l'esame è obbligatorio prenotarsi tramite l'apposito portale dello studente prima del singolo appello.
Le date degli appelli sono riportate nel calendario d’esame pubblicato sul seguente sito web: http://www.dsf.unict.it/corsi/l-29_sfa.
La valutazione avrà l’obiettivo di accertare l’acquisizione da parte dello studente delle conoscenze relative ai principali processi biotecnologici per la produzione di piante officinali transgeniche e di metaboliti secondari di interesse farmaceutico, insieme alle tecniche più importanti di conservazione del germoplasma per la tutela della biodiversità di una data specie.
Su richiesta dello studente (via e-mail e in data precedente al giorno dell’esame) è possibile sostenere l’esame in forma orale in alternativa al test scritto.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
La prova orale verterà su entrambi gli argomenti proposti nel corso delle lezioni frontali; più nello specifico:
- almeno una domanda sui cicli metabolici che portano alla biosintesi dei metaboliti secondari:
metaboliti chiave del ciclo dell'acetato, shikimato, mevalonato; distinzione tra fenoli semplici e polifenoli; quale ciclo dà origine alla biosintesi ed accumulo di prostaglandine; quale ciclo dà origine alla biosintesi ad accumulo degli antociani
- almeno una domanda sulle tecniche di trattamento, estrazione ed analisi di matrici vegetali complesse:
come si tratta una matrice da cui si vuole estrarre l'olio essenziale; con quale strumentazione si analizza un succo pigmentato
1) Parlare dei terreni di coltura
2) Parlare delle tecniche di sterilizzazione e di indessaggio
3) Parlare dei fitoregolatori di crescita
4) Parlare della coltura di sospensioni cellulari
5) Parlare della produzione di metaboliti secondari
6) Parlare dell'isolamento e fusione di protoplasti
7) Parlare delle techiche di ingengneria genetica OGM e PGM