SCIENZE BIOMEDICHE E BIOTECNOLOGICHEBiotecnologie MedicheAnno accademico 2023/2024

9796188 - TECNOLOGIE CELLULARI, MOLECOLARI E TERAPEUTICHE - BIOLOGIA, GENOMICA, GENETICA UMANA E MEDICA
Modulo TECNOLOGIE CELLULARI, MOLECOLARI - BIOLOGIA E GENOMICA

Docente: MARCO RAGUSA

Risultati di apprendimento attesi

1) Conoscenza e capacità di comprensione
Al termine del corso, lo studente dovrà dimostrare di conoscere le basi teoriche e sperimentali delle principali
tecnologie cellulari e molecolari.
Lo studente dovrà dimostrare di conoscere in termini generali le principali tecnologie per lo studio della genomica
e della epigenomica e di applicare queste ultime per lo studio integrato della cellula e degli organismi viventi
finalità di translabilità.

)   2) Applicazione pratica delle conoscenze acquisite
Al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di identificazione gli elementi essenziali di un esperimento
biologico e ipotizzare le migliori tecnologie per lo svolgimento dello stesso.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso è organizzato in 35 ore di didattica frontale tramite lezioni con l’ausilio di diapositive e filmati e 12 ore di
esercitazione in laboratorio.

Attività teorico-pratiche ed esercitazioni organizzate con il supporto dei tutor

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.

Prerequisiti richiesti

Conoscenze della struttura e funzione delle cellule, del genoma e dell’epigenoma cellulare

Frequenza lezioni

Obbligo di frequenza

Contenuti del corso

· TECNICHE DI BIOLOGIA CELLULARE:
- allestimento e vita di una coltura cellulare
- colture di linee cellulari primarie ed immortalizzate
- tecniche di trasfezione di cellule di mammifero mediante metodi fisici e chimici
- principi generali della microscopia
· TECNICHE MOLECOLARI:
· TECNICHE DI ANALISI E SEPARAZIONE DEGLI ACIDI NUCLEICI
 Estrazione e purificazione degli acidi nucleici da linee cellulari, fluidi biologici e
biopsie
      Tecniche spettrofotometriche per l’analisi del DNA e dell’RNA
· VETTORI DI CLONAGGIO
- definizione e ruolo dei principali componenti dei plasmidi procariotici ed
eucariotici.
· QUANTIFICAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA MEDIANTE PCR E REAL-
TIME PCR
      Metodi low- ed high-throughput ed analisi dei dati
· QUANTIFICAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA MEDIANTE ddPCR
· METODI PER LO STUDIO DELLA METILAZIONE DEL DNA
      Metodi aspecifici
      Metodi specifici
      Modifiche del DNA con bisolfito
      Pirosequenziamento
· METODI PER LO STUDIO DELLE MODIFICHE ISTONICHE
      ChIP

      Siti ipersensibili alle nucleasi

· TECNICHE PER LO STUDIO DEGLI RNA NON CODIFICANTI
      microRNAs, circRNAs e lncRNAs
      Identificazione di ncRNA attraverso metodiche in vitro ed in silico
      Estrazione ed analisi di ncRNA
· INTERAZIONI TRA MACROMOLECOLE BIOLOGICHE
      RNA binding proteins
      Interazioni tra RBPs e ncRNAs
      Interazioni fisiche e funzionali tra ncRNAs
· ANALISI BIOINFORMATICHE PER LO STUDIO DEI GENOMI E DEI
TRASCRITTOMI
· EVOLUZIONE MOLECOLARE DEI GENI E DEI GENOMI
· ESERCITAZIONI DI LABORATORIO

Testi di riferimento

Francesco Amaldi, Piero Benedetti, Graziano Pesole, Paolo Plevani. Tecniche e metodi per la biologia molecolare
Zanichelli 2021
Massimo Romani. Epigenetica Zanichelli 2022

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Tecniche di Biologia CellulareMateriale fornito daldocente
2TECNICHE DI ANALISI E SEPARAZIONE DEGLI ACIDI NUCLEICIAmaldi et al.
3VETTORI DI CLONAGGIOAmaldi et al.
4QUANTIFICAZIONE DELL’ESPRESSIONE GENICA MEDIANTE PCR EREAL-TIME PCRAmaldi et al.
5METODI PER LO STUDIO DELLA METILAZIONE DEL DNA Romani
6METODI PER LO STUDIO DELLE MODIFICHE ISTONICHE Romani

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova consiste in un colloquio in cui saranno poste 3 domande che vertono su almeno 3 diversi argomenti del
programma. La prova permette di verificare: i) il livello di conoscenza dello studio integrato della cellula e degli
organismi viventi, nonché delle tecnologie biomolecolari avanzate, comprese le tecnologie ricombinanti e l’utilizzo
di animali transgenici, e di genetica classica e molecolare; ii) la capacità di applicare tali conoscenze per la
risoluzione di problemi specifici inerenti lo studio della Biologia e della Genomica (problem solving ed autonomia
di giudizio); iii) la chiarezza espositiva; iv) la proprietà di linguaggio scientifico.

 

Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri:
Voto 29-30 e lode: lo studente ha una conoscenza approfondita di Biologia e Genomica, riesce prontamente e
correttamente a integrare e analizzare criticamente le situazioni presentate, risolvendo autonomamente problemi
anche di elevata complessità; ha ottime capacità comunicative e padroneggia il linguaggio scientifico.
Voto 26-28: lo studente ha una buona conoscenza di Biologia e Genomica, riesce a integrare e analizzare in
modo critico e lineare le situazioni presentate, riesce a risolvere in modo abbastanza autonomo problemi
complessi ed espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio scientifico appropriato;
Voto 22-25: lo studente ha una discreta conoscenza di Biologia e Genomica, anche se limitata agli argomenti
principali; riesce a integrare e analizzare in modo critico ma non sempre lineare le situazioni presentate ed
espone gli argomenti in modo abbastanza chiaro con una discreta proprietà di linguaggio;
Voto 18-21: lo studente ha la minima conoscenza di Biologia e Genomica, ha una modesta capacità di integrare
e analizzare in modo critico le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro
sebbene la proprietà di linguaggio sia poco sviluppata;
Esame non superato: lo studente non possiede la conoscenza minima richiesta dei contenuti principali
dell’insegnamento. La capacità di utilizzare il linguaggio specifico è scarsissima o nulla e non è in grado di
applicare autonomamente le conoscenze acquisite.

 

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo
dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

.    Descrivere le principali tecniche di purificazione degli acidi nucleici
.    Descrivere le principali tecniche di colture cellulari
.    In cosa consiste la tecnica della transfezione e come può essere utilizzata per dedurre la funzione di un gene
.    Principali tecniche usate per lo studio dell’epigenetica
.    Applicazioni bioinformatiche per lo studio dell’evoluzione di un genoma

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