CHIRURGIA GENERALE E SPECIALITÀ MEDICO-CHIRURGICHEMedicina e chirurgiaAnno accademico 2022/2023

1005201 - FISICA INFORMATICA E STATISTICA MEDICA 3
Modulo 1005203 - INFORMATICA

Docente: GIOVANNI MICALE

Risultati di apprendimento attesi

Obiettivo del corso è l’acquisizione di metodi per l’analisi di sequenze e strutture biologiche e per la ricerca in database biologici (es. geni, sequenze, domini funzionali). Partendo da sequenze primarie di acidi nucleici o proteine è possibile ipotizzarne la funzione, la storia evolutiva e la struttura. Gli strumenti utilizzati per raggiungere questi obiettivi sono i database pubblici e i programmi di analisi e visualizzazione. È un obiettivo specifico l’acquisizione degli strumenti di base per l’analisi del trascrittoma. L’identificazione degli strumenti idonei per manipolare i dati ed estrarre la conoscenza sottostante; risolvere problemi attraverso l'uso di software opportuni in ambito bioinformatico, l'impiego del linguaggio tecnico nell'ambito generale dell’analisi dei dati biologici e le necessarie metodologie di base teoriche e pratiche per poter affrontare e risolvere autonomamente problemi nell’ambito dell’analisi dei dati biologici rappresentano obiettivi specifici.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L'insegnamento si svolgerà principalmente mediante lezioni frontali con commistione di teoria ed esercitazioni pratiche.

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 di base sull'utilizzo del computer e sulla navigazione in internet.

Frequenza lezioni

Obbligo di frequenza

Contenuti del corso

Il corso è organizzato in lezioni che prevedono una base teorica affiancata ad esercitazioni per l’apprendimento dell’uso di programmi di analisi e visualizzazione dei risultati.

PROGRAMMA

  1. Introduzione
  2. Allineamento Pairwise e Multiplo
  3. Banche Dati Biologiche: Banche Dati Generali (NCBI, EMBL), Banche Dati Specializzate (OMIM, CIVIC, Drugbank, KEGG Pathway)
  4. Strumenti per l'analisi del Trascrittoma: Microarray, Next Generation Sequencing, Analisi del trascrittoma: Biomarcatori
  5. Attività teorico-pratiche ed esercitazioni organizzate con il supporto dei tutor

Testi di riferimento

Si consiglia l'uso del testo "Fondamenti di bioinformatica", Autori: Manuela Helmer Citterich, Fabrizio Ferrè,Giulio Pavesi, Graziano Pesole, Chiara Romualdi, Editore Zanichelli (2018).

Altre risorse aggiornate saranno indicate dal docente nelle slides utilizzate a lezione.

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione alla bioinformatica: tipi di dati, problemi, strumentiZanichelli Capitoli 2 e 16.
2L’evoluzione biologica: ortologhi e paraloghi.Zanichelli Capitolo 4.
3Allineamento pairwise: concetti di base, teoria sull'allineamento, formati, algoritmo BLAST.Zanichelli Capitolo 5.
4Allineamento multiplo: concetti di base, alberi filogenetici, algoritmo CLUSTALW e neighbor-joining.Zanichelli Capitolo 6.
5Attività pratica sull'allineamento di sequenze.Materiale fornito dal docente.
6Banche dati biologiche generali: NCBI (Gene, Nucleotide, Protein, SNP, Pubmed), UniprotMateriale fornito dal docente.
7Banche dati biologiche per la medicina: OMIM, Kegg Pathway, CIVIC, DrugbankMateriale fornito dal docente.
8Attività pratica sulle banche dati biologiche.Materiale fornito dal docente.
9Cenni sull'analisi del trascrittomaZanichelli Capitolo 10.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La valutazione delle conoscenze acquisite viene realizzata in due fasi: una prova scritta seguita da un colloquio. Il voto è espresso in trentesimi fino a un massimo di 30/30 e la lode. Il voto finale è dato dalla media ponderata dei voti ottenuti nelle diverse prove.

La prova scritta consiste in domande a scelta multipla e risoluzione di esercizi e problemi che hanno per oggetto gli argomenti dei programmi delle tre discipline. Ogni prova consiste in 10 quesiti tra domande a scelta multipla, esercizi e domande aperte, ad ognuna delle quali sarà assegnato un punteggio massimo di n. 3 punti. Il voto minimo per superare la prova è 18/30.

La prova orale consiste in un colloquio in cui saranno poste domande che vertono su almeno tre diversi argomenti del programma.

Le prove permettono di verificare: i) il livello di conoscenza delle tre discipline; ii) la capacità di applicare tali conoscenze per la risoluzione di problemi specifici inerenti le applicazioni in ambito clinico (problem solving a autonomia di giudizio); iii) la chiarezza espositiva; iv) la proprietà di linguaggio medico-scientifico. 

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

Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri:

Voto 29-30 e lode: lo studente ha una conoscenza approfondita degli argomenti trattati, 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 medico-scientifico.

Voto 26-28: lo studente ha una buona conoscenza degli argomenti trattati, 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 medico-scientifico appropriato; 

Voto 22-25: lo studente ha una discreta conoscenza degli argomenti trattati, 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 degli argomenti trattati, 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. 

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Esempi di domande, precedenti prove di esame con relative soluzioni e altri esempi sono forniti dal docente sulla piattaforma STUDIUM.


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