BIOLOGIA MOLECOLARE CON ELEMENTI DI BIOINFORMATICA

Il laureato in BCM, con l’insegnamento di BIOLOGIA MOLECOLARE CON ELEMENTI DI BIOINFORMATICA utilizza le conoscenze di base in ambito biomolecolare acquisite con la laurea di primo livello, che ne sono un pre-requisito, per comprendere come esse possono guidare un approccio sperimentale. Nella prima parte del corso viene data enfasi, in modo sistematico, alle potenzialità e alle applicazioni della Bioinformatica. Nella seconda parte del corso, prendendo spunto da una tematica biologica trattata nel laboratorio del docente, viene mostrato ed insegnato agli studenti la progressione della conoscenza scientifica attraverso gli strumenti e la logica della ricerca biomolecolare. Lo studente sarà in grado, al termine del corso, di utilizzare molti strumenti di analisi bioinformatica presenti sul web in piena autonomia. Avrà inoltre conoscenza delle grandi frontiere della ricerca biomolecolare nel campo della progettazione di molecole farmacologiche. Si sarà infine costruita una precisa idea delle problematiche e delle potenzialità della ricerca "al bancone" in Biologia molecolare.

Conoscenze di Biologia Molecolare

Frequenza delle lezioni obbligatoria per almeno il 60%, così come previsto dal Corso di Laurea in cui è inserito l'insegnamento

Prima parte del corso: Bioinformatica Programmi di allineamento di sequenze - programmi di allineamento globale e locale – significato biologico dell’allineamento - i programmi di allineamento nello screening di BD: FASTA e BLAST. Allineamento multiplo di sequenze – programma Clustal W. Ricerca di pattern e motivi funzionali in sequenze nucleotidiche e proteiche. Cenni di evoluzione molecolare – l’orologio molecolare – alberi filogenetici. Progetti Genoma – implicazioni bioinformatiche – strategie di sequenziamento – annotazione – risultati e finalità della genomica Tassonomia e classificazione delle proteine. - Metodi di determinazione della struttura 3D delle proteine - Banche dati PDB e MMDB - Altre Banche dati di rilievo nell'analisi delle proteine quali Expasy e Swiss-Prot - Predizioni di struttura secondaria delle proteine – Predizione di proteine di membrana - Classificazione di motivi e dominii – SCOP e CATH – Predizioni di struttura 3D delle proteine - Homology modeling - Threading - Predizione Ab Initio - Introduzione alla Molecular Dynamics. Seconda parte del corso: Applicazione delle tecniche di Biologia Molecolare nello studio del poro della membrana mitocondriale esterna VDAC: caratterizzazione del ruolo biologico delle isoforme e identificazione di residui amminoacidici e domini proteici coinvolti nella funzione di canale. Tecniche per lo studio della funzione di un gene: produzione di proteine ricombinanti e loro utilizzo nel campo della ricerca e nelle applicazioni industriali; tecniche di mutagenesi (mutagenesi sito-specifica, costruzione di chimere mediante PCR, gene assembly con PCR, mutagenesi per trasposizione); generazione di organismi transgenici (piante transgeniche mediante vettore binario e vettore cointegrato; animali transgenici transgenesi standard, gene targeting, transgenesi condizionale); RNA regolatori e silenziamento genico ( significato biologico e applicazioni); analisi dell’espressione genica (real-time PCR, analisi di sequenze regolatorie, cDNA microarray, oligonucleotidi microarray, array di proteine).

S. Pascarella, A. Paiardini -Bioinformatica; dalla sequenza alla struttura delle proteine- Zanichelli.
J.D.Watson, A.A.Caudy, R.M.Myers, J.A.Witkowski-DNA ricombinante-Geni e Genomi-Zanichelli.
J.W.Dale, M.v.Schantz, N.Plant-Dai Geni ai Genomi-principi e applicazioni della tecnologia del DNA ricombinante-EdiSES.
Materiale didattico aggiuntivo sarà fornito dal docente. Vedi sito: http://www.unictbiolmol-lab.it/

Materiale didattico aggiuntivo sarà fornito dal docente. Vedi sito: http://www.unictbiolmol-lab.it/ oppure su Studium

La modalità d'esame prevede una prova scritta in itinere ed una alla fine del corso che sarà seguita da un esame orale. Tale modalità sarà quindi prevista solo ed esclusivamente per il primo appello disponibile dopo il corso delle lezioni e per gli studenti che avranno frequentato regolarmente raggiungendo la soglia minima di presenze. Per gli appelli successivi l’apprendimento verrà valutato mediante un esame solo ed esclusivamente orale.

La prova scritta in itinere è formulata in 30 quesiti a risposta multipla con 5 possibili risposte di cui solo 1 sarà corretta. Ogni quesito verrà valutato 2 punti se la risposta sarà corretta, -0,20 punti se la risposta non è corretta, 0 punti se non viene assegnata risposta. La durata complessiva dell’esame sarà di 45 min. Il voto della prova scritta in itinere farà media con quello ottenuto per la prova finale.

La prova scritta finale è formulata in 30 quesiti a risposta multipla con 5 possibili risposte di cui solo 1 sarà corretta. Ogni quesito verrà valutato 2 punti se la risposta sarà corretta, -0,20 punti se la risposta non è corretta, 0 punti se non viene assegnata risposta. La durata complessiva dell’esame sarà di 45 min. Il voto della prova finale farà media con quello ottenuto per la prova in itinere. Lo studente che avrà totalizzato un punteggio al di sotto di 13,5 non avrà superato l’esame. Lo studente che avrà totalizzato un punteggio compreso tra 13,5 e 17,5 dovrà sostenere una prova orale obbligatoria allo scopo di migliorare e raggiungere un voto di almeno 18/30 per poter superare l’esame. Lo studente che avrà totalizzato un punteggio pari o superiore a 18/30 potrà scegliere di registrare direttamente l’esame oppure di sostenere la prova orale in modo da migliorare o al massimo mantenere il voto ottenuto.