Corso di laurea: Genetica e Biologia Molecolare Programmazione per l'A.A. 2019/2020

Lo studente espliciterà le proprie scelte al momento della presentazione, tramite INFOSTUD, del piano di completamento o del piano di studio individuale, secondo quanto stabilito dal regolamento didattico del corso di studio.

Genetica e Biologia Molecolare (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1038204 - REGOLAZIONE DELL'ESPRESSIONE GENICA NEGLI EUCARIOTI (obiettivi)
L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione dei meccanismi alla base del controllo dell’espressione genica che agiscono ai diversi livelli, trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale e post-traduzionale. L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione dei complessi meccanismi molecolari responsabili della struttura ed espressione del genoma.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia di biologia molecolare;
- Conosce le basi molecolari dei sistemi e dei processi biologici;
- Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dell’espressione genica, e la loro integrazione;
-Conosce le tecniche di base per lo studio degli acidi nucleici

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia di biologia molecolare;
- sa orientarsi nella comprensione e nel disegno di approcci di modulazione dell’espressione genica a scopo terapeutico o biotecnologico;
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio degli acidi nucleici per disegnare un esperimento in ricerca.

- MODULO II (obiettivi)
L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione dei meccanismi alla base del controllo dell’espressione genica che agiscono ai diversi livelli, trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale e post-traduzionale. L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione dei complessi meccanismi molecolari responsabili della struttura ed espressione del genoma.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia di biologia molecolare;
- Conosce le basi molecolari dei sistemi e dei processi biologici;
- Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dell’espressione genica, e la loro integrazione;
-Conosce le tecniche di base per lo studio degli acidi nucleici

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia di biologia molecolare;
- sa orientarsi nella comprensione e nel disegno di approcci di modulazione dell’espressione genica a scopo terapeutico o biotecnologico;
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio degli acidi nucleici per disegnare un esperimento in ricerca.

- FATICA ALESSANDRO (programma)
1. Complessità dei genomi

2. Cromatina e regolazione trascrizionale

3. Terminazione della trascrizione

4. Maturazione dell’mRNA: capping, splicing e poliadenilazione

5. “RNA Factory”: accoppiamento dei processi trascrizionali e post-trascrizionali per la biosintesi degli mRNA

6. Splicing e poliadenilazione alternativa come meccanismi regolativi dell'espressione genica

7. Il macchinario di processamento e degradazione dell’RNA

8. RNA non codificanti nella regolazione dell’espressione genica

9. Imprinting e compensazione del dosaggio del cromosoma X

10. Controllo di qualità dell’RNA (“Non-sense mediated decay”, “non stop decay” e “no GO decay”)

11. L’esporto dell’RNA

12. Degradazione dell’mRNA

13. Controllo traduzionale dell’mRNA

14. Modiche dell'RNA e regolazione dell'espressione genica

15. RNA editing

Materiale didattico disponibile sul sito http://elearning2.uniroma1.it/

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

- MODULO I (obiettivi)
L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione dei meccanismi alla base del controllo dell’espressione genica che agiscono ai diversi livelli, trascrizionale, post-trascrizionale, traduzionale e post-traduzionale. L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione dei complessi meccanismi molecolari responsabili della struttura ed espressione del genoma.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia di biologia molecolare;
- Conosce le basi molecolari dei sistemi e dei processi biologici;
- Conosce i meccanismi ed i diversi livelli di controllo dell’espressione genica, e la loro integrazione;
-Conosce le tecniche di base per lo studio degli acidi nucleici

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia di biologia molecolare;
- sa orientarsi nella comprensione e nel disegno di approcci di modulazione dell’espressione genica a scopo terapeutico o biotecnologico;
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio degli acidi nucleici per disegnare un esperimento in ricerca.

- FATICA ALESSANDRO (programma)
1. Complessità dei genomi

2. Cromatina e regolazione trascrizionale

3. Terminazione della trascrizione

4. Maturazione dell’mRNA: capping, splicing e poliadenilazione

5. “RNA Factory”: accoppiamento dei processi trascrizionali e post-trascrizionali per la biosintesi degli mRNA

6. Splicing e poliadenilazione alternativa come meccanismi regolativi dell'espressione genica

7. Il macchinario di processamento e degradazione dell’RNA

8. RNA non codificanti nella regolazione dell’espressione genica

9. Imprinting e compensazione del dosaggio del cromosoma X

10. Controllo di qualità dell’RNA (“Non-sense mediated decay”, “non stop decay” e “no GO decay”)

11. L’esporto dell’RNA

12. Degradazione dell’mRNA

13. Controllo traduzionale dell’mRNA

14. Modiche dell'RNA e regolazione dell'espressione genica

15. RNA editing

Materiale didattico disponibile sul sito http://elearning2.uniroma1.it/
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente - (visualizza) 6

1051853 - CELL CYCLE (obiettivi)
The cell division cycle underlies as fundamental processes as development, growth, regeneration, stem cell maintenance and differentiation. It integrates all levels of control operating in molecular biology; the loss of these controls favour cell transformation and neoplastic growth. The course will critically examine the emerging concepts, experimental models and forefront methods in cell cycle studies with the aim to understand its regulatory mechanisms and clarify the converging pathways between development and cancer.

- Erogato presso 1051853 CELL CYCLE in Genetica e Biologia Molecolare LM-6 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomedico - (visualizza) 12

1023434 - ONCOLOGIA MOLECOLARE (obiettivi)
Lo scopo di questo corso è di fornire allo studente un'ampia introduzione alle basi cellulari e molecolari del cancro. Il corso tratta le caratteristiche molecolari e cellulari del cancro, compresi i geni oncosoppressori e oncogeni, l'apoptosi, i meccanismi di riparazione del DNA e il metabolismo. Particolare enfasi sarà inoltre data agli eventi che controllano la senescenza cellulare e l'immortalizzazione, le cellule staminali, l'angiogenesi e la disseminazione metastatica, l’infiammazione e i virus che causano il cancro. Particolare enfasi verrà data al ruolo del microambiente e della pressione selettiva esercitata dal sistema immunitario nella progressione tumorale. Verranno inoltre illustrati i nuovi approcci terapeutici su base immunologica. Agli studenti viene inoltre richiesta la presentazione e la discussione in aula di specifici argomenti che illustrino le nuove frontiere dell’oncologia molecolare.

Al completamento di questo corso gli studenti dovrebbero essere in grado di: 1. definire e descrivere la natura e il ruolo dei geni oncosoppressori e degli oncogeni nel processo del cancro; 2. delineare il ruolo della proliferazione cellulare e della deregolazione della morte cellulare nella progressione del cancro; 3. delineare i fattori molecolari che regolano il metabolismo e le nuove strategie terapeutiche volte a individuare questi segni distintivi; 4. discutere le cause del cancro tra cui mutazione, infezione e infiammazione; 5 definire i meccanismi molecolari che regolano la metastasi e l'angiogenesi e l'influenza del microambiente tumorale nella regolazione della crescita e dello sviluppo del tumore; 6 essere in grado di riassumere e presentare criticamente in una breve presentazione pubblica dati provenienti dalla letteratura più recente.

- SORRENTINO ROSA (programma)
L’insegnamento si propone di fornire ampie conoscenze sui meccanismi cellulari e molecolari che controllano la crescita, la sopravvivenza e la morte cellulare e come questi vengono alterati durante la trasformazione cellulare. Saranno perciò trattati le principali vie biochimiche e le molecole coinvolte nella soppressione o insorgenza delle patologie neoplastiche. Nella seconda parte del corso verranno trattati argomenti riguardanti la relazione del tumore con il microambiente, il processo di metastatizzazione. il coinvolgimento della risposta immunitaria nella progressione tumorale e le nuove terapie biologiche.

A tale scopo il corso sarà articolato come segue:
1. Introduzione generale sui tumori
2. Gli oncogeni
3. La via di Ras e sua deregolazione nei tumori
4: La via della PI3K sua deregolazione nei tumori
5. I fattori trascrizionali c-myc e NF-kB e loro ruolo nella trasformazione tumorale
6. Gli oncosoppressori
7. La morte cellulare e lo sviluppo tumorale. L’autofagia.
8. la telomerasi e sua deregolazione nei tumori
9. I sistemi di riparo del DNA
10. Il metabolismo cellulare e sua riprogrammazione nei tumori.
11. Il processo di angiogenesi
12. Le cellule staminali del cancro
13. La transizione epitelio-mesenchima e mesenchima-epiteliale.
14. Invecchiamento e tumori
15. Il processo di metastatizzazione
16. Infiammazione e cancro
17. Immunologia dei tumori
18. Nuovi approcci terapeutici nella cura del cancro

Viene valutata la conoscenza di specifici argomenti, la capacità di individuare i collegamenti tra le diverse parti del corso e la padronanza del linguaggio specifico della disciplina. Esercitazioni in aula prevedono la presentazione di un elaborato con supporto power point dove gli studenti devono riassumere esperimenti fondamentali per la progressione della ricerca sul cancro selezionati dalla letteratura più recente. Al termine del corso, lo studente ha conoscenza della patogenesi delle neoplasie e dei meccanismi molecolari di cancerogenesi chimica, fisica e biologica. Inoltre, lo studente è in grado di definire bersagli molecolari e nuovi approcci di prevenzione e cura in oncologia.

Weinberg RA: La biologia del cancro Zanichelli prima edizione italiana. Inoltre reviews aggiornate sui vari argomenti verranno fornite agli studenti per la loro preparazione.
(Date degli appelli d'esame)

6 MED/04 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ITA

1041600 - PATOLOGIA MOLECOLARE E IMMUNOPATOLOGIA (obiettivi)
Le conoscenze e competenze in area biomedica sono essenziali per il biologo che voglia raccogliere le sfide nel campo della comprensione e del trattamento delle patologie umane a più ampia diffusione. Il corso di Patologia Molecolare e Immunopatologia intende fornire allo studente una conoscenza avanzata dei fattori e meccanismi molecolari e cellulari alla base delle più diffuse malattie che sono causate dalla: a) iper-attivazione del sistema immunitario; b) difetti del sistema immunitario; c) evasione del sistema immunitario da parte del patogeno; d) disregolazione nell’interazione tra geni ed ambiente.

- IMMUNOPATOLOGIA

- DEL PORTO PAOLA (programma)
Modulo I Immunopatologia: Reazioni di ipersensibilità Reazioni di tipo I: le reazioni allergiche, allergeni, IgE , regolazione della risposta IgE, fattori implicati nello sviluppo dell’allergia. Reazioni di tipo II: molecole e meccanismi che mediano il danno indotto da anticorpi diretti verso antigeni cellulari e della matrice. Reazioni trasfusionali. La malattia emolitica del neonato. Reazioni di tipo III: Reazioni causate da immunocomplessi formati da Ig e da antigeni solubili. Patologie risultanti dalla formazione di immunocomplessi. Reazioni di tipo IV: Meccanismo di azione e mediatori. Esempi di ipersensibilita` ritardata: ipersensibilita` di tipo tubercolinico, ipersensibilita` da contatto.
Immunologia dei trapianti. Immunodeficienze congenite e acquisite: Immunodeficienze primarie: Immunodeficienza grave combinata (SCID). Deficit di maturazione dei linfociti B: Agammaglobulinemia; Deficit di maturazione dei
linfociti T: Sindrome di DiGeorge. Deficit di attivazione dei linfociti T e B: Difetti di espressione o di traduzione del segnale del complesso TCR, Sindrome iperIgM. Deficit dell’attività microbicida dei fagociti. Sindrome da immunodeficienza acquisita.
Modulo II Patologia Molecolare: Le malattie autoimmuni come esempio di malattie multifattoriali, classificazione e meccanismi patogenetici. Modelli animali. Fattori genetici ed ambientali e loro interazione. Ricerca di fattori di predisposizione genetica. Meccanismi di tolleranza centrale e periferica. Il ruolo dei patogeni nell’attivazione delle risposte autoimmuni.
Microrganismi e evasione della risposta immunitaria: Interferenza con la presentazione dell’antigene. Inibizione dell’attività delle cellule NK.
Interferenza con l’apoptosi. Meccanismi di evasione dalla risposta umorale.
Inibizione dell’attivazione del sistema del complemento.
Infiammazione cronica ed ipercolesterolemia come induttori dell’aterosclerosi
L’immunità innata ed acquisita nell’aterogenesi. Fattori di rischio: predisposizione genetica
e stile di vita. Prevenzione ed approcci terapeutici.

Libri di testo adottati: Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. Immunologia Cellulare e Molecolare. VIII Edizione. Elsevier. Altro materiale didattico è indicato dal docente sul sito didattico E-learning alla pagina http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=1875

3 MED/04 24 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

- PATOLOGIA MOLECOLARE (obiettivi)
Approfondimento dei fattori e dei meccanismi cellulari e molecolari che regolano l’interazione tra geni ed ambiente dalla cui alterazione scaturiscono patologie complesse quali le malattie autoimmuni e vascolari. Un ulteriore obiettivo è quello di fornire un quadro generale delle strategie che permettono ai patogeni di evadere le difese del sistema immunitario.
Gli studenti che abbiano superato il modulo II di questo insegnamento acquisiranno:

Conoscenze e capacità di comprensione
- dei meccanismi patogenici, dei criteri di classificazione e dei principali modelli sperimentali di patologie autoimmuni;
- della genetica delle patologie autoimmuni e degli approcci sperimentali per l'identificazione dei fattori di rischio;
-dei meccanismi della tolleranza centrale e periferica del sistema immunitario;
-del ruolo dei patogeni e del microbiota nell’attivazione delle risposte autoimmuni;
-dei principali meccanismi di evasione della risposta immunitaria da parte dei patogeni;
-dell'interazione tra ipercolesterolemia e infiammazione cronica nella patogenesi dell’aterosclerosi.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- saper usare la terminologia specifica;
-saper identificare i metodi di indagine scientifica più opportuni ed innovativi;
-acquisizione di strumenti analitici.

Autonomia di giudizio
-acquisire capacità di giudizio critico, attraverso l’analisi dettagliata di tecniche ed esperimenti fondamentali derivanti dalla letteratura scientifica;
- imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese.

Abilità comunicative
-saper comunicare quanto appreso durante la prova orale.

Capacità di apprendimento
- apprendere la terminologia specifica;
- connettere in modo logico le conoscenze acquisite;
- identificare i temi più rilevanti della materia trattata.

- FIORILLO MARIA TERESA (programma)
II Modulo – Patologia molecolare
-Le malattie autoimmuni come esempio di malattie multifattoriali:
Classificazione e meccanismi patogenetici.
Modelli sperimentali. Fattori genetici ed ambientali e loro interazione.
Ricerca di fattori di predisposizione genetica. Meccanismi di tolleranza
centrale e periferica. Il ruolo dei patogeni nell’attivazione delle
risposte autoimmuni.
-Microrganismi e evasione della risposta immunitaria:
Interferenza con la presentazione dell’antigene.
Inibizione dell’attività delle cellule NK.
Meccanismi di evasione dalla risposta umorale.
-Infiammazione cronica ed ipercolesterolemia come induttori dell’aterosclerosi:
L’immunità innata ed acquisita nell’aterogenesi.
Predisposizione genetica e stile di vita come fattori di rischio.
Prevenzione ed approcci terapeutici.

Libri di testo e materiale didattico sono indicati e pubblicati dal docente nel sito didattico E-learning alla pagina http://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=1582
(Date degli appelli d'esame)

3 MED/04 24 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare - (visualizza) 12

1044464 - CONTROLLO EPIGENETICO DELL'ESPRESSIONE GENICA (obiettivi)
Obiettivi generali

Questo corso si propone di presentare come l'espressione genica sia controllata anche da fenomeni reversibili ed ereditabili quali la metilazione del DNA, la modificazione degli istoni e le attività degli RNA non codificanti. Questi processi agiscono "sopra" la genetica canonica e rappresentano lo "spazio epigenetico" della regolazione. Gli studenti saranno in grado di comprendere come attraverso questi processi siano controllate una grande varietà di funzioni biologiche come l'inattivazione del cromosoma X, il differenziamento delle cellule staminali, l'imprinting, la rigenerazione di tessuti e organi. Saranno anche trattati Il ruolo dell'alterazione della regolazione epigenetica in diverse malattie, nel cancro, nelle alterazioni del sistema nervoso e nell'invecchiamento.

Obiettivi specifici

• Conoscenze preliminari
Lo studente che affronta questo corso deve possedere le nozioni di base di biologia molecolare (indispensabile), genetica (importante) e biochimica (importante).
• Conoscenze dello studente alla fine del corso:
Con questo corso gli studenti acquisiscono la conoscenza di un livello di regolazione dell'espressione genica che agisce sopra quello genetico, ma da cui ne dipende. Con particolare riguardo all'interazione con l'ambiente che ci circonda.
• Capacità acquisite dello studente con questo corso
Lo studente sa affrontare problematiche che riguardino l'aspetto regolativo alla base dei principali processi cellulari; possiede le basi per poter leggere e comprendere un articolo scientifico di elevato approfondimento
• Capacità critiche e di giudizio acquisite a fine corso
Attraverso la conoscenza dei dettagli della regolazione epigenetica, gli studenti acquisiscono un buon livello critico e di giudizio scientifico di queste problematiche
• Capacità di comunicazione sui contenuti del corso
Gli studenti sono valutati oltre che sulla loro conoscenza specifica di quanto contenuto nel programma di studio, anche per saper esporre con equilibrio, proprietà di linguaggio scientifico e approfondimento le tematiche in oggetto di studio
• Capacità di proseguire in modo autonomo
A questo proposito gli studenti avranno acquisito conoscenza e capacità critica nel campo della regolazione epigenetica e saranno in grado di guardare con una nuova ottica i principali processi cellulari che incontreranno nella loro carriera scientifica.

- CAMILLONI GIORGIO (programma)
Meccanismi Molecolari del controllo epigenetico
Struttura e funzione della cromatina
Metilazione del DNA
Organizzazione spaziale del genoma
Esempi di regolazioni epigenetiche
Long Non Coding RNA
Metabolismo, Ambiente e controlli epigenetici
Controllo epigenetico e salute umana

Epigenetics
Edited by C. David Allis, The Rockefeller University, New York; Thomas Jenuwein, Research Institute of Molecular Pathology, Vienna; Danny Reinberg, Howard Hughes Medical Institute/University of Medicine and Dentistry of New Jersey–Robert Wood Johnson Medical School.
Online Features: Website
ISBN 978-1-936113-59-0 Epigenetics, Second edition, due 1st quarter 2015.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1038187 - EPIGENETICA (obiettivi)
IIl termine Epigenetica include tutti quei fenomeni che inducono un’espressione genica differenziale ed ereditabile in assenza di modificazioni nella sequenza del DNA.
ll corso di Epigenetica si propone di discutere e approfondire i meccanismi molecolari che regolano i fenomeni epigenetici (rimodellamento della cromatina, proteine eterocromatiche modificazione degli istoni e codice istonico, metilazione del DNA, RNA interference) e i processi cellulari che sfruttano questo tipo di regolazione (imprinting genomico e cromosomico, eterocromatizzazione facoltativa, eliminazione cromosomica, variegazione per effetto di posizione, paramutazione). Saranno prese in considerazione le tecniche più moderne per l’analisi delle modificazioni della cromatina e verranno trattate le più recenti scoperte nel campo dell’epigenetica. Verranno inoltre trattati alcuni dei più interessanti fenomeni genetici non canonici che coinvolgono meccanismi epigenetici in senso lato. In natura infatti esistono, con una estesa diffusione, molte varianti di processi biologici fondamentali, come la meiosi e la mitosi, e di strutture cromosomiche, come i telomeri e i centromeri. Lo scopo è quello di dimostrare che lo studio di sistemi genetici non canonici permette di ottenere informazioni significative sulla loro rilevanza evolutiva e sui processi canonici corrispondenti. Sarà inoltre trattata la biologia dei trasposoni e il loro ruolo nell'espressione genica e nell'organizzazione genomica.
Gi studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite)
• L’organizzazione strutturale e funzionale del genoma eucariotico
• Le basi molecolari della regolazione epigenetica
• I fenomeni e i processi cellulari che sfruttano la regolazione epigenetica
• I metodi e le tecnologie per lo studio delle modifiche epigenetiche della cromatina
• Sistemi genetici non canonici che coinvolgono meccanismi epigenetici
Gli student saranno inoltre in grado di (competenze acquisite)
• Valutare l’impatto della regolazione epigenetica nella modulazione delle funzioni del genoma
• Interpretare i complessi network molecolari che controllano la regolazione epigenetica
• Utilizzare le conoscenze sulle tecniche per l’analisi delle modificazioni della cromatina per programmare un esperimento in laboratorio sapendo discriminare quali tecniche applicare a seconda delle diverse problematiche da affrontare
• capire e interpretare criticamente i risultati sperimentali di epigenetica ed epigenomica
• approfondire gli argomenti ed elaborare una propria discussione su temi specifici facenti parte del corso

- PIACENTINI LUCIA (programma)
L’insegnamento prevede 40 ore di didattica frontale e 12 ore di esercitazioni.
Lezioni frontali:
Mitosi e meiosi: meccanismi canonici e loro varianti
- meiotic drive
- meiosi invertite
- eliminazione cromosomica
Organizzazione del cromosoma eucariotico
- centromero: cromosomi monocentrici e olocentrici
- Telomeri
Elementi trasponibili e evoluzione dei Genomi
Meccanismi molecolari che controllano i fenomeni epigenetici
- metilazione del DNA
- modificazioni degli istoni e codice istonico
- complessi di rimodellamento della cromatina
- RNA interference e non-coding RNA
- architettura tridimensionale del genoma e Chromosome conformation capture (3C)

Processi cellulari che sfruttano la regolazione epigenetica
- eterocromatizzazione facoltativa
- variegazione per effetto di posizione
- paramutazione e cosoppressione nelle piante
- imprinting genomico e cromosomico
- effetti epigenetici trans-generazionali
Strumenti metodologici per l’analisi della metilazione del DNA
a) singoli geni:
- Tecnologia COBRA (Combined bisulfite Restriction Analysis)
- Real time MSP e methyLight
- Pyrosequencing and massARRAY
b) livello genome-wide:
- tecnologia MSDK (Methylation-Specific Digital Karyotiping)
- Tecniologia MIRA (Methylated-CpG Island Recovery Assay)
- Immunoprecipitazione del DNA metilato (MeDIP)
Epigenetica e malattie
- Epigenetica e cancro
- Epigenetica e malattie neurodegenerative: la sindrome di Rett
- Epigenetica dell’artrite reumatoide e di altre malattie del sistema immunitario
- Malattie genetiche causate da alterazioni dell’imprinting
- Terapie epigenetiche

Esercitazioni in laboratorio
- Test Genetico per modificatori di PEV in Drosophila: allestimento degli incroci e analisi dei fenotipi (4 ore)
- Allestimento di preparati citologici di cromosomi politenici di drosophila. Osservazione al microscopio a fluorescenza e acquisizione delle immagini (4 ore)
- Allestimento di preparati citologici di cromosomi mitotici da neuroblasti larvali di Drosophila. Osservazione al microscopio a fluorescenza e acquisizione delle immagini (4 ore)

Genetica a cura di Pimpinelli. Casa Editrice Ambrosiana. Caso di studio 8_EPIGENETICA
Dispense delle lezioni e articoli selelzionati dalla letteratura scientifica
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/18 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ITA

1038174 - BIOLOGIA MOLECOLARE DELLE CELLULE STAMINALI (obiettivi)
Il corso si propone di fornire conoscenze sulle proprietà fondamentali delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi molecolari che ne regolano le capacità di autorinnovamento e differenziamento. Il corso intende inoltre chiarire le potenzialità della riprogrammazione di cellule somatiche in cellule staminali pluripotenti indotte (iPS), fornendo nozioni sui meccanismi epigenetici alla base del processo di riprogrammazione. Verranno forniti esempi dell’utilizzo delle cellule staminali per la creazione di sistemi modello in vitro di diverse patologie umane e in medicina rigenerativa.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione dei processi che determinano le peculiari capacità delle cellule staminali di dare origine ai diversi tipi cellulari differenziati che compongono gli organi e i tessuti.

Non sono previste attività di laboratorio.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali;
- Conosce le basi molecolari dei processi biologici che regolano l’autorinnovamento e differenziamento delle cellule staminali;
- Conosce i diversi livelli di regolazione epigenetica del differenziamento delle cellule staminali;
-Conosce le tecniche di base per lo studio delle celle staminali

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali
- sa distinguere i diversi tipi di cellule staminali, anche in base al potenziale differenziativo
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali come sistemi modello in biologia;
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali in campo applicativo
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio delle cellule staminali per programmare un esperimento in laboratorio.

- ROSA ALESSANDRO (programma)
1) Introduzione e contesto (8 ore)
- Cellule staminali adulte ed embrionali; potenziale differenziativo; nicchia staminale; esempi di cellule staminali adulte; epigenetica.
- Tecniche di biologia molecolare per lo studio delle cellule staminali.

2) Basi molecolari di pluripotenza (20 ore)
- Origine delle cellule staminali embrionali; circuiti regolativi nella formazione della blastocisti di mammifero.
- Regolazione della pluripotenza: vie di segnalazione, stati "naive" e "primed" di pluripotenza, circuiti regolativi trascrizionali e post-trascrizionali, controllo epigenetico della pluripotenza, regolazione da parte di microRNA e lncRNA.
- Basi molecolari del differenziamento delle cellule staminali pluripotenti; esempi di differenziamento per generare tipi di cellule per terapia e ricerca; strategie per migliorare l'efficienza del differenziamento.
- Cellule staminali pluripotenti nella ricerca di base e nella medicina rigenerativa.

3) riprogrammazione cellulare e transdifferenziamento (20 ore)
- Dal trasferimento nucleare alle cellule iPS;
- Meccanismi molecolari di riprogrammazione; modelli deterministici e stocastici; fasi iniziali, intermedie e tardive nella riprogrammazione; memoria epigenetica.
- cellule iPS paziente-specifiche paziente; applicazioni di riprogrammazione nella ricerca di base e nella medicina rigenerativa; tecniche di "genome editing" per correggere le mutazioni; generazione di organoidi in vitro.
- Transdifferenziamento: metodi e applicazioni; basi epigenetiche del transdifferenziamento; esempi di transdifferenziamento per ottenere cellule di interesse terapeutico (muscoli, neuroni).

Articoli scientifici di riferimento e altro materiale didattico verranno indicati a lezione. Il docente metterà anche a disposizione le presentazioni powerpoint delle lezioni sulla piattaforma Elearning di Sapienza.
(Date degli appelli d'esame)

- MARTONE JULIE (programma)
Modulo I

1) Introduzione e contesto (2 ore)
- Tipi di cellula staminale; potenziale differenziativo.

2) Basi molecolari di pluripotenza (10 ore)
- Cellule staminali embrionali murine e umane; circuiti regolativi nella formazione della blastocisti di mammifero.
- Regolazione della pluripotenza: vie di segnalazione, stati "naive" e "primed" di pluripotenza, circuiti regolativi trascrizionali e post-trascrizionali, controllo epigenetico della pluripotenza, regolazione da parte di RNA non codificanti.
- Basi molecolari del differenziamento delle cellule staminali pluripotenti.

3) riprogrammazione cellulare e transdifferenziamento (12 ore)
- Cenni storici; meccanismi molecolari di riprogrammazione; modelli deterministici e stocastici; fasi iniziali, intermedie e tardive nella riprogrammazione; memoria epigenetica.
- applicazioni delle cellule iPS nella ricerca di base e nella medicina rigenerativa.
- Transdifferenziamento: metodi, meccanismi e applicazioni.

Modulo II

1) Cellule staminali e sistemi modello: Drosophila melanogaster (4 ore).
- Origine del sistema nervoso nello sviluppo embrionale di Drosophila melanogaster
- Ruolo del fattore di trascrizione Gcm/Glide nel differenziamento e nella determinazione del destino cellullare in Drosophila

2) Introduzione alle cellule staminali adulte: i diversi tipi di cellule staminali adulte, storia della loro scoperta (4 ore).
- Concetto di nicchia staminale
- Caratteristiche delle cellule staminali adulte: ciclo cellulare, stato di quiescenza, self-renewal, divisione simmetrica/asimmetrica, aging.

3) La biologia molecolare delle cellule staminali adulte (12 ore).
- Le cellule staminali ematopoietiche
- Le cellule staminali del tessuto muscolare
- Le cellule staminali epiteliali
- Le cellule staminali mesenchimali

4) Dal bancone alla clinica: cellule staminali e medicina rigenerativa (4 ore).
- Storia delle prime applicazioni terapeutiche delle cellule staminali adulte e relativi aspetti molecolari.

Articoli scientifici di riferimento e altro materiale didattico verranno indicati a lezione. Il docente metterà anche a disposizione le presentazioni powerpoint delle lezioni sulla piattaforma Elearning di Sapienza.

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore affini e integrativi - (visualizza) 12

1038190 - EPIDEMIOLOGIA (obiettivi)
Il corso introduce i principi di base e i concetti dell’epidemiologia per quanto concerne il disegno, l’analisi e l’interpretazione degli studi epidemiologici. Alla fine del corso gli studenti dovrebbero essere in grado di capire ed applicare le misure di incidenza e prevalenza, le misure di effetto, di distinguere i vantaggi e le limitazioni dei principali disegni degli studi epidemiologici e criticamente interpretare le evidenze scientifiche che ne derivano, comprendere l’effetto di errori random e sistematici, confondimento ed interazioni tra variabili.

Al termine del corso lo studente dovrebbe:

A) Conoscenza e capacità di comprensione
- conoscere e comprendere i principi di base ed i concetti dell’epidemiologia per quanto concerne il disegno, l’analisi e l’interpretazione degli studi epidemiologici.

B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- generare una ipotesi di ricerca testabile con uno studio epidemiologico
- analizzare i dati di uno studio epidemiologico utilizzando software specialistico

C) Autonomia di giudizio
- distinguere i vantaggi e le limitazioni dei principali disegni degli studi epidemiologici.

D) Abilità comunicative
- comunicare e sintetizzare i risultati di uno studio epidemiologico mediante presentazione a pari.

E) Capacità di apprendimento
- apprendere e valutare la ricerca epidemiologica in maniera autonoma, supportati da ricerche web e su testi

- SOLIMINI ANGELO GIUSEPPE (programma)
Epidemiologia, medicina clinica e sanità pubblica. Approccio ed evoluzione dell‘epidemiologia. Epidemie dell’antichità e dell’era moderna. Metodi per lo studio e il contenimento di focolai epidemici. Determinanti della salute e loro classificazione. Salute globale. Misure di frequenza di malattia. Concetto di rischio. Misure di effetto. Misure d’impatto. Causalità in epidemiologia. Errori casuali e sistematici. Confondimento e interazione. Classificazione degli studi epidemiologici. Caratteristiche, conduzione, metodi di analisi e valutazione critica dei principali studi analitici e descrittivi. Valutazione dei test diagnostici. Campagne di screening. Revisioni sistematiche e meta-analisi.

Rothman. Epidemiologia. Edilson Gnocchi
Mele, Spada, Tosti. Epidemiologia per la clinica e la sanita’ pubblica. Il Pensiero Scientifico Editore
(Date degli appelli d'esame)

6 MED/42 48 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

1051866 - PHARMACOLOGY IN DRUG DISCOVERY (obiettivi)
Main aim
The main aim of the course is to allow the student in GMB to acquire the basic concepts of Pharmacology, which will be useful to its inclusion in sectors of the job market related to the Drug Discovery Process, or to enter third level-education programs requiring a basic pharmacology knowledge.

Specific aims
This objective will be pursued through an articulated knowledge about a range of basic aspects of drug development including pharmacology, such as target identification, drug testing, pharmacokinetics investigations, safety requirements (in vitro and in animal toxicological evaluations), phases of clinical development and postmarketing surveillance.

Among the skills that will be acquired by the student at the end of the course the making judgments and communication skills will be stimulated by inviting students to present to their colleagues a recent publication they chose from the scientific literature concerning pharmacological studies in one of the aforesaid aspects of drug development. The presentation will be followed by a discussion on the results that will involve the other students in the class.
Finally, through the reference to scientific databases (eg. Pubmed) or to websites of public or private organizations in the area of Pharmacology (eg AIFA, ISS, Italian Pharmacology Society), the course will provide the student with indications on the use of such sources to develop learning skills necessary for his/her autonomous education in this field.

- GAETANI SILVANA (programma)
Stages of development of a drug-medicament. Identification of a new drug target. Evaluation of clinical candidates: pharmacodynamic activity of a new molecular entity. Pharmacogenomics in drug development.
Pharmacological studies pre-clinical studies. Main methods in vitro and in vivo. Good laboratory practices. Pharmacodynamic activity versus toxicity: Pre-clinical studies to assess the safety of a drug.
Medications and Pregnancy: teratogenic drug. Issues related to the presence of genotoxic and non genotoxic impurities and in medicinal products.
Types of clinical trials. Phases of clinical trials. Good clinical practice. Role of ethics committees. The Investigator's brochure. Registration of drugs at national and European level.
Pharmacovigilance: definition and tasks. Methods used in pharmacovigilance.
Definition and classification of adverse drug reactions.

"Basic Principles of Drug Discovery and Development" Benjamin Blass. Elsevier, April 2015
“Drug discovery and evaluation: Pharmacological assays”. H.G. Vogel (Ed.) Springer, London, 2007
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/14 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

1051867 - PROTEOMICS (obiettivi)
Obiettivi generali
Questo corso intende presentare agli studenti sia i principali strumenti metodologici della
proteomica che i successi che l’approccio “omico” alla caratterizzazione delle proteine cellulari ha
permesso di raggiungere nell’ambito della biomedicina. Saranno in particolare descritte le tecniche, le
metodologie e le strategie che sottendono oggi un’analisi qualitativa (mappe o liste proteomiche),
quantitativa (profili proteomici), strutturale (profili di proteoforme) e funzionale (rete di interazioni
proteina-proteina) dei “proteomi” cellulari.

Obiettivi specifici

- Conoscenze preliminari
Lo studente che affronta questo corso deve possedere nozioni di base di biochimica delle proteine
(indispensabile), biologia molecolare (indispensabile), genetica (importante) e biologia cellulare
(importante).

- Conoscenze dello studente alla fine del corso
Con questo corso gli studenti acquisiscono competenze sia sulle attuali strumentazioni utilizzabili in ambito
proteomico che sugli alternativi approcci metodologici applicabili in ambito proteomico e sui risultati
raggiungibili.

- Capacità acquisite dello studente con questo corso
Al termine del corso lo studente sarà in grado di selezionare la strategia proteomica idonea alla risoluzione
di specifici problematiche biologiche. Saprà inoltre interpretare mappe, liste, profili e network proteomici,
e estrarre da questi informazioni biologiche.

- Capacità critiche e di giudizio acquisite a fine corso
Lo studente saprà discutere in modo competente le applicazioni della proteomica nella conoscenza delle
basi molecolari delle transizioni cellulari verso fenotipi alternativi o patologici.

- Capacità di comunicazione sui contenuti del corso
Lo studente sarà valutato, oltre che sulla base delle conoscenze acquisite, anche per un’adeguata
conoscenza del linguaggio tecnico in ambito proteomico.

- Capacità di proseguire in modo autonomo
Dalla conoscenza delle tematiche trattate, lo studente avrà acquisito quelle competenze e quel background
culturale necessari ad affrontare un progetto proteomico.

- Erogato presso 1051867 PROTEOMICS in Genetica e Biologia Molecolare LM-6 SCHININA' MARIA EUGENIA, Giorgi Alessandra (Date degli appelli d'esame)

6 BIO/10 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

- - A SCELTA DELLO STUDENTE

6 48 - - - Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) ITA

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1012882 - STRUTTURA, BIOSINTESI E ANALISI DELLE PROTEINE (obiettivi)
Obiettivi generali
Illustrare principi avanzati di struttura e strutturazione delle proteine e dei loro complessi macromolecolari. Rendere abili gli studenti alla presentazione/divulgazione/discussione delle relazioni struttura-funzione di proteine. Introdurli alle conoscenze attuali sulle “macchine molecolari”.

Obiettivi specifici
• Conoscenze preliminari
Lo studente che affronta questo corso deve possedere nozioni di base di biochimica delle proteine (indispensabile), biologia molecolare (indispensabile), genetica (importante) e biologia cellulare (importante).
• Conoscenze dello studente alla fine del corso:
Con questo corso gli studenti acquisiscono competenze sia sulla complessa serie di eventi dinamici che conducono le catene polipeptidiche neoformate ad assumere strutture e funzioni biologiche, che conoscenze delle strategie sperimentali nello studio delle strutture proteiche.
• Capacità acquisite dello studente con questo corso
Al termine del corso lo studente sarà in grado di interrogare le basi dati di coordinate 3D e di utilizzare programmi di grafica molecolare nella descrizione di strutture proteiche.
• Capacità critiche e di giudizio acquisite a fine corso
Lo studente saprà discutere in modo competente relazioni struttura-funzione di specifiche proteine, interpretare in chiave strutturale le conseguenze biologiche delle mutazioni genetiche, e affrontare la progettazione di strutture proteiche modificate.
• Capacità di comunicazione sui contenuti del corso
Lo studente sarà valutato, oltre che sulla base delle conoscenze acquisite, anche sulle sue abilità nell’utilizzo di programmi di grafica molecolare, per scopi sia divulgativi che speculativi.
• Capacità di proseguire in modo autonomo
Dalla conoscenza dei temi trattati, lo studente avrà acquisito quelle competenze e quel background culturale necessari ad affrontare un’ampia gamma di problemi concernenti la Biochimica delle Proteine.

- SCHININA' MARIA EUGENIA (programma)
Principi base della struttura delle proteine (i livelli di organizzazione strutturale delle catene polipeptidiche, libertà conformazionale e suoi vincoli, interazioni intra e intermolecolari, stabilità termodinamica della struttura proteica, dinamica molecolare, aspetti cinetici della strutturazione delle catene polipeptidiche) e della loro biosintesi (la traduzione e le amplificazioni del codice genetico standard verso l'incorporazione della selenocisteina e della pirrolisina.
Relazioni struttura/funzione dei principali motivi strutturali ad alfa elica, a foglietto beta e a composizione mista (principi associativi tra elementi di struttura secondaria, connettività ed elementi di connessione strutturati e destrutturati, principi di topologia proteica) e alcuni esempi di rilevanza biologica.
Richiami sulle principali tecniche di determinazione e di predizione della struttura tridimensionale delle proteine. Cenni alle simulazioni di dinamica molecolare e ai saggi in vitro sulla motilità intracellulare. Cenni sulle tecniche e metodologie proteomiche.
Cenni sul processo di strutturazione delle proteine in vitro (il modello dell'imbuto conformazionale, il concetto delle trappole cinetiche, l'effetto dei ligandi sulla selezione di morformeri dello stato nativo) e in vivo (l'effetto delle interazioni intermolecolari e i processi di misfolding, le proteine a disordine instrinseco, l'amiloidogenesi, il ruolo degli chaperon molecolari).
Approfondimento delle relazioni struttura/funzione in sistemi proteici specifici (proteine di membrana, motori proteici).

All'inizio del corso sarà consigliato un unico testo in cui gli studenti potranno approfondire con uno studio individuale i principi della struttura della proteine trattati a lezione. Per favorire la continuità nello studio, e stimolare ad utilizzare anche questo strumento, a lezione sarà utilizzata la componente iconografica dello stesso libro di riferimento. Attualmente il testo in lingua italiana che più si adatta a questo scopo è "Come Funzionano le Proteine", ed. Zanichelli.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/10 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ITA

1020953 - GENETICA UMANA (obiettivi)
Obiettivi principali
L’insegnamento riguarda lo studio dell’ereditarietà nell’uomo. Nell'ambito del corso ci si prefigge di illustrare, tramite esempi rappresentativi e paradigmatici, la struttura e il funzionamento del genoma umano e le cause della variabilità genetica normale e patologica nell'uomo. Le peculiarità della trasmissione dei caratteri multifattoriali verranno esaminate al fine di arrivare a comprendere l'eziologia genetica di caratteri complessi e a stimarne la quota genetica relativa. L'analisi di numerosi casi specifici dovrebbe infine fornire un esempio degli approcci seguiti nelle situazioni reali d'indagine.
Il corso richiede conoscenze di genetica mendeliana e delle popolazioni e conoscenze di base di statistica e di calcolo delle probabilità.

Obiettivi specifici
A) Conoscenze e capacità di comprensione
-Conoscenza approfondita della struttura e funzione del genoma umano
-Conoscenza della variabilità genetica umana, delle sue origini e delle sue conseguenze fenotipiche ed evolutive
-Conoscenza e comprensione delle diverse modalità di trasmissione genetica
-Conoscenza e comprensione delle basi genetiche delle più importanti patologie ereditarie
-Conoscenza e comprensione dei metodi per la mappatura dei geni nell’uomo e delle loro criticità

B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
-Saper usare la terminologia specifica
-Saper interpretare i pedigree e risolvere casi semplici di consulenza genetica.
-Essere in grado di dare un peso statistico alle osservazioni
-Essere in grado di reperire gli strumenti (database, genome browser ecc) per l’approfondimento delle conoscenze

C) Autonomia di giudizio
-Attraverso l’analisi approfondita di molti casi di studio, lo studente sarà stimolato ad acquisire capacità di giudizio critico e imparerà a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese

D) Abilità comunicative
-Durante le lezioni, gli studenti saranno stimolati a comunicare ed interagire con il docente e gli altri studenti su argomenti propri dell’insegnamento

E) Capacità di apprendimento
- Apprendere la terminologia specifica
- Connettere in modo logico le conoscenze acquisite
- Identificare i temi più rilevanti della materia trattata ed essere in grado di approfondire indipendentemente argomenti di genetica umana avanzata

- CRUCIANI FULVIO (programma)
L’insegnamento consiste di 20 lezioni teoriche di 2 ore ciascuna, e di 4 lezioni di genetica umana applicata di 3 ore ciascuna per un totale di 52 ore. Il Professore può organizzare delle lezioni che prevedano la partecipazione di esperti del settore.
L’organizzazione del genoma umano (8 ore):
• I progetti genoma, il progetto ENCODE.
• L’organizzazione del genoma: geni, famiglie geniche, pseudogeni, elementi ripetuti in tandem, trasposoni, proprietà generali (variazioni nel contenuto in GC, tasso d.i ricombinazione, tempo di replicazione)
• Focus su cromosomi "speciali": cromosoma X, cromosoma Y, DNA mitocondriale.

Variabilità genetica normale e patologica a livello molecolare (6 ore):
• Mutazioni, varianti e polimorfismi.
• Caratteristiche molecolari, origine, tasso di mutazione e localizzazione preferenziale delle principali classi di varianti del genoma umano (sostituzioni nucleotidiche, indels, mini e microsatelliti, copy number variants, presenza/assenza di elementi retrotrasponibili).
• Effetto dell'età, del sesso e della posizione genomica sui tassi di mutazione.
• Ruolo delle duplicazioni segmentali e della ricombinazione omologa non allelica nell'evoluzione e nell'insorgenza di patologie umane. Sindromi da geni contigui.
• Rilevanza degli elementi trasponibili nel genoma umano.
• Il DNA instabile: espansione del numero di ripetizioni di microsatelliti e minisatelliti. Anticipazione, premutazione.
• I grandi progetti internazionali sulla variabilità umana: i progetti “1000 Genomes” e “HapMap”.

Caratteri multifattoriali e patologie complesse (6 ore):
• Genetica dei caratteri complessi quantitativi e dicotomici.
• Il modello dell'allelia multipla, il modello poligenico additivo e il modello a soglia.
• Scomposizione della variabilità fenotipica; coefficiente di ereditabilità nei caratteri quantitativi e dicotomici; studi sui gemelli.
• Fattori di suscettibilità, rischio di ricorrenza e rischio empirico nelle malattie multifattoriali.

Il consultorio genetico (8 ore)
• Modalità di trasmissione genetica. Pattern di eredità mendeliana: ereditarietà dominate e recessiva; autosomica, X-linked, Y- linked, pseudoautosomica.
• Genetica dei sistemi "aploidi": DNA mitocondriale e cromosoma Y.
• Caratteristiche delle varie modalità di trasmissione genetica e analisi di pedigree.
• Rilevanza dei fenomeni di penetranza, espressività, eterogeneità genica e allelica nell’interpretazione dei pedigree.
• Mosaicismo somatico e germinale, Chimerismo.
• Dettaglio su alcune malattie genetiche: Osteogenesi imperfetta (esempio di dominanza negativa); Malattia di Leber (mtDNA/eteroplasmia/eterogeneità allelica/eterogeneità genica); X-Fragile (mutazioni dinamiche/ anticipazione/ premutazione); Malattia di Kennedy & Sindrome di Morris (esempio di eterogeneità clinica/perdita & acquisizione di funzione); Emoglobinopatie (esempi di mutazioni ontogenetiche, quantitative e qualitative/selezione); Protoporfiria eritropoietica (esempio di eterogeneità allelica, pseudodominanza).
• OMIM database (www.omim.org)

Genetica delle popolazioni umane (6 ore)
• La legge di Hardy-Weinberg: equilibrio e cause di deviazioni dall’equilibrio. La legge di H-W nella consulenza genetica.
• La consanguineità e sua rilevanza nell’insorgenza di malattie recessive rare; calcolo del coefficiente di inincrocio.
• Rilevanza della migrazione, mutazione ricorrente e deriva genetica sull'incidenza delle malattie genetiche nelle popolazioni.
• La selezione naturale. Selezione direzionale e bilanciata.

La mappatura dei geni nell’uomo (6 ore)
• Problematiche per la mappatura dei geni nell’uomo.
• L’analisi del linkage, il metodo del lod scores.
• Aplotipi e linkage disequilibrium; mappatura di geni basata sul linkage disequilibrium; mappatura dei caratteri multifattoriali e odds ratio.

Genetica umana applicata (12 ore)
Soluzione di casi di consulenza genetica attraverso l’analisi di pedigree. Costruzione di mappe genetiche mediante di studi di associazione. Calcolo di indici propri della genetica di popolazioni (LD, statistiche F, Ne, distanze genetiche, misure di diversità intra ed inter-popolazioni) e della genetica dei caratteri complessi (coefficiente ereditabilità, rapporto di rischio, rischio empirico ecc)

1) Le slides del docente (disponibili sul sito elearning) rappresentano materiale didattico necessario ma non sufficiente per la preparazione dell'esame

2) "Genetica molecolare umana" (Strachan & Read, anno 2012, Zanichelli) limitatamente ai seguenti capitoli:
CAPITOLO 3
CAPITOLO 8.1 e 8.3
CAPITOLI 9-10
CAPITOLI 13-15

3) "Genetica" (Sergio Pimpinelli, anno 2014, CEA),
limitatamente al capitolo 13.3 (Genetica delle emoglobine). Il testo è disponibile in biblioteca

4) "Genetica clinica" (Read & Donnai, anno 2007, Zanichelli),
limitatamente al capitolo 10 (Condizioni comuni e condizioni rare). Il testo è disponibile in biblioteca

5) Articoli
- Schon et al. (2012) Human mitochondrial DNA: roles of inherited and somatic mutations. Nat Rev Genet 13: 878-888 (esclusi box e mtDNA nei tumori)
- Cordeaux and Batzer (2009) The impact of retrotransposons on human genome evolution. Nat Rev Genet 10: 691-703
- Campbell and Eichler (2013) Properties and rates of germline mutations in humans. Trends Genet 29: 575-583

Per un immediato aggiornamento dei testi o del materiale didattico distribuito dal docente consultare la pagina web del corso: https://elearning2.uniroma1.it
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/18 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente - (visualizza) 6

1034856 - BIODIVERSITA' E EVOLUZIONE UMANA (obiettivi)
Obiettivi generali
Il corso si propone di preparare gli studenti sui principali aspetti della biodiversità umana in un quadro di riferimento evoluzionistico, rendendoli consapevoli della rilevanza di tale disciplina per la ricerca sia di base che biomedica.
Obiettivi specifici
Sviluppare la “conoscenza e comprensione” della biodiversità umana, in particolare negli aspetti biomolecolari.
Stimolare la “capacità di applicare conoscenza e comprensione” attraverso l’utilizzazione di risorse online e software dedicati di uso corrente negli studi sulla biodiversità umana a livello genetico e genomico.
Sviluppare la “capacità critiche e di giudizio” attraverso la discussione in aula di argomenti prescelti nel corso delle lezioni frontali.
Promuovere la “capacità di comunicare quanto si è appreso” attraverso l’esposizione di un argomento a scelta al termine del corso.

- DESTRO-BISOL GIOVANNI (programma)
Introduzione al corso - Lo studio della Biologia e della Biodiversità umana; storia, attualità e sua attinenza alla ricerca biomedica.La diversità biologica nelle popolazioni umane - L’uomo nella natura: i grandi progetti di sequenziamento del DNA dei Primati. I Caratteri antropologici e i fenomeni adattativi. I fattori microevolutivi nell’uomo. I polimorfismi genetici e il ruolo dell’evoluzione neutrale e adattativa. Dinamiche microevolutive: i fenomeni di isolamento e mescolamento e la loro rilevanza biomedica. L’approccio bio-demografico. L’interazione tra fattori biologici, sociali e culturali nel determinare la diversità entro e tra le popolazioni umane. La distribuzione della variabilità genetica nelle popolazioni italiane. Applicazioni biomediche delle teorie e dei metodi per lo studio della biodiversità umana - L’archeo-Antropologia molecolare e le applicazioni in genetica forense. La biodiversità umana da una prospettiva farmacogenetica. La distribuzione dei caratteri genetici di interesse biomedico nelle popolazioni italiane. La medicina evoluzionistica: aspetti teorici e casi studio.

Lewontin R. La diversità umana. Zanichelli.
Jones S, Martin RD, Pilbeam DR. The Cambridge Encyclopedia of Human Evolution. Cambridge Reference Book.
Jonathan M. Marks. Human biodiversity: genes, race, and history, Aldine de Gruyter
Mark Jobling, Edward Hollox, Matthew Hurles, Toomas Kivisild, Chris Tyler-Smith Human Evolutionary Genetics, Garland Science, 2017.
Papers shared during the course.

(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/08 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ITA

1051861 - INTRACELLULAR TRAFFICKING (obiettivi)
Obiettivi generali: l’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sullo smistamento ed il traffico di molecole nella cellula, con speciale attenzione all’indirizzamento delle proteine nei diversi distretti sub-cellulari. Le lezioni prevedono un percorso formativo che riprende i concetti di base di biologia cellulare per proseguire con l’approfondimento dei meccanismi molecolari alla base dei processi di differenziamento spaziale e funzionale delle diverse regioni che costituiscono la cellula. Saranno inoltre analizzate le alterazioni che si riscontrano in tali processi, in associazione con diverse patologie.

Obiettivi specifici: gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite) le diverse destinazioni che interessano il traffico intracellulare al fine di definire la specializzazione e il differenziamento della cellula. Si approfondirà il concetto di smistamento basato su sequenze segnale specifiche, e i principali tipi di trasporto: da quello selettivo che interessa lo spostamento di materiale tra nucleo e citoplasma (e vice versa), al trasporto attraverso le membrane dei diversi compartimenti quali il reticolo endoplasmatico e i mitocondri, a quello vescicolare come via di comunicazione tra i compartimenti della via secretoria e la membrana plasmatica. Il trasporto vescicolare sarà anche descritto in entrata con il processo dell’endocitosi e cenni sull’esocitosi regolata saranno focalizzati alla descrizione dei meccanismi che regolano il rilascio dei neurotrasmettitori ai terminali presinaptici. Saranno inoltre trattati argomenti relativi ai checkpoints presenti nella cellula per assicurarsi che lo smistamento avvenga in maniera corretta. Il ripiegamento delle proteine e i sistemi di controllo di qualità di tale processo. Infine saranno descritte le vie degradative della cellula: proteosoma per le proteine citosoliche e di provenienza dal reticolo endoplasmatico
Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado (competenze acquisite) di argomentare e ragionare sui diversi meccanismi molecolari alla base del funzionamento della cellula; e di descrivere le metodologie sperimentali che hanno portato a comprendere tali meccanismi. La capacità di esporre le nozioni apprese durante il corso, verrà valutata a fine corso dando la possibilità agli studenti di preparare una breve relazione orale (anche di gruppo) supportata dalla proiezione di slides su un articolo sperimentale inerente ad uno degli argomenti trattati nella parte generale del corso.
Questa prova permetterà agli studenti di maturare il lessico scientifico appropriato per esporre argomenti di biologia cellulare da un punto di vista della problematica affrontata e degli approcci sperimentali e di esercitarsi perciò a comunicare quanto appreso. Gli studenti vengono stimolati a studiare autonomamente gli argomenti trattati durante il corso, integrando gli appunti personali e le dispense con gli articoli scientifici e le reviews messe a disposizione dal docente. Tra gli obiettivi che il corso si prevede, infatti vi è lo stimolare il senso critico verso la comprensione di un articolo scientifico. Inoltre il docente invita all’approfondimento individuale di argomenti che suscitano maggiore interesse negli studenti, tramite la richiesta di ulteriore materiale di approfondimento. Al fine di sviluppare negli studenti un maggior collegamento tra una problematica di studio e l’approccio sperimentale per studiarla, il corso prevede almeno 4 lezioni seminario tenute da ricercatori di questa Università e di altri istituti di ricerca che espongono la loro linea di studio e ricerca su una patologia che insorge per problemi ai meccanismi molecolari e cellulari trattati nel corso. Questo espone gli studenti all’interazione diretta con ricercatori di varie aree di studio ed offre la possibilità di rendere meno teorici gli argomenti trattati e più applicativi. Inoltre gli studenti possono considerare la possibilità di svolgere la tesi magistrale presso i laboratori dei ricercatori invitati.

- DE JACO ANTONELLA (programma)
Lezioni frontali (6 crediti formativi, 48 ore svolte in 24 lezioni), divise nelle seguenti sezioni:

Concetti di base (2 lessons, 4 hours)
Introduzione ai concetti di smistamento e trafficking delle proteine nella cellula. Il concetto di sequenza segnale.

Trasporto nucleo/citoplasma (3 lessons: 6 hours)
il complesso del poro e meccanismi di regolazione. Esempi specifici di modificazioni post-traduzionali che regolano il trasporto di diversi fattori di trascrizione: NF-KB, p53, FOXO, NF-AT e le -catenine. L’uscita degli RNA messaggeri dal nucleo al citoplasma.

La via secretoria (9 lezioni: 18 ore)
Il complesso della SRP e la traslocazione delle proteine nella membrana del reticolo endoplasmatico. Concetti generali sul folding delle proteine (citoplasma e reticolo endoplasmatico a confronto), classi di molecole coinvolte. Degradazione e ERAD ed il ruolo della glicosilazione. Condizioni di stress del reticolo endoplasmatico, quando il folding diventa misfolding e l’attivazione della risposta alle proteine malripiegate (UPR). Il traffico vescicolare dal RE al Golgi passando per l’ERGIC. I rivestimenti delle vescicole. La stazione di smistamento del Trans Golgi Network. I segnali di smistamento per le idrolasi acide dei lisosomi. Esocitosi regolata ed endocitosi. La via citoplasmatica: mitocondri e perossisomi.

Lezioni seminario (7 lezioni: 14 ore):
1) La fibrosi cistica e le mutazioni del recettore transmembrana CFTR come esempio di malripiegamento proteico e ritenzione della proteina mutata nel reticolo endoplasmatico. Potenziatori e correttori per ripristinare il corretto traffico sulla superficie.
2) Analisi di una mutazione, associata all’autismo, nel gene Neurolighina3 che altera il ripiegamento proteico e favorisce il trattenimento nel reticolo endoplasmatico.
3) Fenib, demenza senile come esempio di patologia neurodegenerativa caratterizzata da accumulo di polimeri della proteina neuroserpina.
4) Sindrome dell’oligofrenina, studio di modelli cellulari di patologia tramite iPSC.
5) Sclerosi Laterale Amiotrofica: l'impatto di mutazioni sul trasporto nucleo-citoplasma.
6) Malattie da prioni
7) Autofagia-la scoperta della proteina Ambra: meccanismi molecolari.

Tesine degli studenti su un articolo scientifico a scelta dello studente sugli argomenti correlati
al programma del corso (3 lezioni: 6 ore)

Testo di base di riferimento per la biologia cellulare e molecolare:
Biologia molecolare della cellula di B. Alberts, Watson Jamnes D.

Per ogni argomento sono resi disponibili sulla piattaforma di elearning2 articoli e review relative
agli argomenti esposti in classe.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomedico - (visualizza) 12

1020061 - BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA (obiettivi)
Obiettivi principali
L’insegnamento di Biologia Molecolare Clinica tratta la struttura, le proprietà e le funzioni
degli acidi nucleici e più in particolare delle mutazioni e delle loro conseguenze sulla funzione
delle proteine in rapporto alle malattie umane. Sono scopo del corso i metodi per
l'individuazione dei geni deficitari e vengono presentati gli aspetti clinici della Biologia
Molecolare in relazione alla diagnosi prenatale precoce, alle patologie mitocondriali e alla
identificazione di agenti infettanti. Obiettivo principale del corso è far acquisire allo studente
le conoscenze fondamentali per l’individuazione di mutazioni del genoma umano. Il corso
richiede conoscenze di base di chimica, biochimica e biologia molecolare acquisite in una
laurea triennale di Scienze Biologiche o di Biotecnologie. I contenuti iniziali del corso si
raccordano con quelli dell’insegnamento di Genetica Umana.

Obiettivi specifici

A) Conoscenze e capacità di comprensione
- Conoscenza dei principi dell'analisi genotipica e delle tecniche generali di biologia
molecolare
- Diagnosi molecolare di alcune malattie congenite
- Diagnosi genotipica degli agenti infettanti
- La carta di identità genotipica

B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Saper usare la terminologia specifica
- Saper identificare le giuste procedure per risolvere i quesiti di Biologia Molecolare Clinica

C) Autonomia di giudizio
- Acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio anche in chiave storica del
progresso delle conoscenze in Biologia Molecolare Clinica in relazione alla diagnosi prenatale
di malattie congenite
- Imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese

D) Abilità comunicative
- Saper comunicare quanto appreso nel corso dell’esame orale

E) Capacità di apprendimento
- Apprendere la terminologia specifica
- Connettere in modo logico le conoscenze acquisite
- Identificare i temi più rilevanti delle materie trattate.

- BIAGIONI STEFANO (programma)
− Principi dell'analisi genotipica. Il materiale biologico e le tecniche generali di biologia molecolare. Isolamento e analisi degli acidi nucleici (enzimi di restrizione, elettroforesi, Southern e Northern blot, PCR). Preparazione di sonde geniche (vettori di clonaggio, genoteche, marcatura di sonde, oligonucleotidi). Ibridazione in situ.
− I polimorfismi del DNA. Polimorfismi di restrizione (RFLP): i primi marcatori genotipici scoperti. Diagnosi genotipica diretta e attraverso l'analisi del legame con marcatori polimorfi. Uso di oligonucleotidi sintetici e della PCR. PCR multiplex e nested PCR.
− Diagnosi molecolare di alcune malattie costituzionali. Il modello delle malattie dell'emoglobina. Patologia molecolare dei geni del cromosoma X: Emofilia A; Distrofia muscolare di Duchenne; La sindrome X-Fragile.
− Diagnosi prenatale. Materiali biologici (sangue fetale, liquido amniotico, villi coriali, colture cellulari). Diagnosi prenatale di patologie congenite: Anomalie cromosomiche; Talassemie; Difetti del tubo neurale.
− Le possibilità offerte dalla diagnosi genotipica degli agenti infettanti.
− DNA e medicina legale. La carta di identità genotipica.
− Le patologie mitocondriali. Il DNA mitocondriale e le sue mutazioni. Eteroplasmia. Alterazioni del metabolismo ossidativo mitocondriale. Le encefalomiopatie mitocondriali: caratteristiche cliniche e biochimiche. Ereditarietà. Possibilità diagnostiche.
− Analisi di livelli di espressione proteica e applicazioni biomediche. Il proteoma di alcuni tessuti e fluidi biologici.

- R.L. Nussbaum, R.R. McInnes, H.F. Willard, THOMPSON & THOMPSON GENETICA IN MEDICINA. Casa Editrice Idelson-Gnocchi, Napoli
- K. Wilson, J. Walker, BIOCHIMICA E BIOLOGIA MOLECOLARE. PRINCIPI E TECNICHE. Raffaello Cortina Editore.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/12 48 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1041600 - PATOLOGIA MOLECOLARE E IMMUNOPATOLOGIA (obiettivi)
Le conoscenze e competenze in area biomedica sono essenziali per il biologo che voglia raccogliere le sfide nel campo della comprensione e del trattamento delle patologie umane a più ampia diffusione. Il corso di Patologia Molecolare e Immunopatologia intende fornire allo studente una conoscenza avanzata dei fattori e meccanismi molecolari e cellulari alla base delle più diffuse malattie che sono causate dalla: a) iper-attivazione del sistema immunitario; b) difetti del sistema immunitario; c) evasione del sistema immunitario da parte del patogeno; d) disregolazione nell’interazione tra geni ed ambiente.

1051862 - MOLECULAR AND CELLULAR PHYSIOLOGY (obiettivi)
This course focuses on the interaction between the endocrine, the immune and the nervous systems at molecular, cellular and systems levels. It provides an overview of current and developing concepts in Neuroimmunology from both Neuroscience and Immunology perspectives. It aims to familiarise students with the molecular and cellular elements of interconnectivity between the immune and nervous systems and the effect of neuro-immune interaction on physiological responses and disease processes. Moreover it provides the basis of crosstalk between cells of endocrine, immune, and nervous systems in the stress response and in the onset and development of neurological disorders.

- DI ANGELANTONIO SILVIA (programma)
Programma del corso:
Introduzione alla Fisiologia e a concetto di omeostasi e regolazioni a feedback positivo e negativo
Esempi di regolazioni omeostatiche in condizioni estreme
Comunicazione intercellulare – sinaptica paracrina e endocrina – basi cellulari e molecolari
Comunicazione sinaptica – basi molecolari della trasmissione elettrica e chimica
Alterazioni fisiologiche e patologiche della regolazione degli equilibri ionici, dei canali e dei recettori
- Plasticità a breve e lungo temine dei recettori del glutammato
- Canalopatie del muscolo cardiaco (sindrome del QT lungo), del muscolo scheletrico (miastenie), canalopatie epilettiche, esempi di canalopatie nella SLA
- Regolazione dell’equilibrio del cloro neuronale: trasportatori di membrana e loro regolazione nello sviluppo e nelle patologie epilettiche – GABA depolarizzante
- Controllo degli equilibri dei cationi divalenti e dello stress ossidativo nella neurodegenerazione (calcio, zinco e ROS).
Basi molecolari della percezione sensoriale: trasduzione del segnale nei sensi chimici, nella vista e nell’udito.
Ruolo dell’interazione neuroni-cellule gliali nella fisiologia del sistema nervoso:
- Funzioni astrocitarie
- Sinapsi tripartita
- Funzioni microgliali
- Ruolo della microglia nel rimodellamento sinaptico
- Comunicazione glia neuroni tramite chemochine
- Ruolo neurotossico e neuroprotettivo della glia
Unità neurovascolare: barriera ematoencefalica e comunicazione neuro-immune
Comunicazione neuro-ormonale (regolazione dei ritmi sonno veglia, equilibrio idrico salino, controllo della glicemia, regolazione della crescita e del metabolismo)
Comunicazione Asse Microbiota-Cervello

I testi consigliati sono:

Kandel Principi di Neuroscienze
Purves Neuroscienze
Barres Glia
Silverthon Fisiologia Umana

Articoli aggiuntivi (review e articoli originali), e materiale online, verranno consigliati a lezione e sul sito di elearning
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/09 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare - (visualizza) 12

1023690 - GENETICA DELLO SVILUPPO (obiettivi)
Obiettivi
Lo scopo del corso è di fornire agli studenti le metodologie più avanzate di Genetica mediante lo studio di un processo biologico complesso e gli strumenti concettuali per comprendere le basi genetiche dello sviluppo negli organismi superiori anche in una visione evolutiva.
Gi studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite):
- come si sono originati ed evoluti i processi di sviluppo
- come è controllato a livello genetico lo sviluppo degli organismi superiori
- come viene costruita l’architettura del corpo degli organismi superiori

Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di (competenze acquisite):

- valutare quali tecniche genetiche siano più appropriate per risolvere problemi scientifici riguardanti lo sviluppo degli organismi
- valutare l’importanza degli organismi modello per lo studio dello sviluppo umano e delle sue patologie

Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di: (autonomia di giudiuzio):

- analizzare in modo critico alcuni aspetti legati a problemi sociali

- FANTI LAURA (programma)
Concetti fondamentali dello sviluppo e sua filogenesi: determinazione e differenziamento; sviluppo regolativo e sviluppo a mosaico; stadi di sviluppo; la clonazione
Organismi modello: Cenni sul controllo genetico dello sviluppo del topo, del pesce zebra, dello Xenopus e del nematode Caenorabditis elegans; la Drosophila melanogaster
Analisi di mutazioni che alterano i pattern di sviluppo: mutazioni ad effetto materno; mutazioni guadagno di funzione e perdita di funzione
Analisi genetica somatica: ricombinazione somatica e compartimenti; induzione di ginandromorfi e mappe del destino.
Formazione degli assi corporei: i geni materni; la polarita’ antero-posteriore; la polarita’ dorso-ventrale.
Costruzione del pattern corporeo: i geni della segmentazione.
L’identità segmentale: i geni omeotici. L'evoluzione dei geni omeotici. Le sindromi legate ad alterazioni omeotiche nell'uomo.
Memoria cellulare: i geni del gruppo Polycomb; i geni del gruppo trithorax. Le sindromi e le malattie legate ad alterazioni dei geni della memoria nell'uomo
Determinazione del sesso: specificazione della linea somatica; specificazione della linea germinale; specificazione del comportamento sessuale.
Compensazione del dosaggio: in Drosophila, nei mammiferi e nei nematodi
Controllo genetico dello sviluppo dell'occhio ed evoluzione dell'occhio e dei fotorecettori.
L'orologio biologico, i ritmi circadiani e la coevoluzione dei fotorecettori e dei ritmi circadiani. Le malattie legate ai ritmi circadiani
Controllo genetico dello sviluppo del cuore ed evoluzione del tubo cardiaco.
Controllo genetico degli organi tubulari: morfogenesi dei tubi, sistemi segnale, migrazione cellulare e organogenesi; evoluzione del sistema circolatorio.
Gli elementi trasponibili nell'evoluzione dello sviluppo

Le lezioni frontali sono svolte in aula e suddivise in:

- concetti fondamentali dello sviluppo: 2 ore
- metodologie genetiche per lo studio dello sviluppo: 12 ore
- controllo genetico dello sviluppo: 18 ore
- controllo genetico in chiave evolutiva: 16 ore

Gilbert. Biologia dello Sviluppo. Zanichelli per la parte dei fondamenti della Biologia dello Sviluppo e alcuni concetti di embriologia
Pimpinelli. Genetica. Casa Editrice Ambrosiana
In alternativa un qualsiasi testo di Genetica
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/18 48 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1041433 - GENETICA DELL'INVECCHIAMENTO (obiettivi)
Obiettivi
Ci sono molte evidenze sul coinvolgimento dei geni nel controllo della durata della vita e della
senescenza. Questi due aspetti del ciclo vitale di un organismo possono essere pertanto
considerati due fenotipi dissezionabili mediante un’analisi mutazionale. Il corso si propone di
illustrare i risultati più rilevanti ottenuti in diversi sistemi modello mediante approcci di
genetica formale e di biologia molecolare.

Conoscenze acquisite:
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere:
- le teorie genetiche della senescenza
- i principali meccanismi della senescenza
- la relazione tra invecchiamento e cancro

Competenze acquisite:
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di:
- valutare quali tecniche genetiche siano più appropriate per risolvere problemi scientifici
riguardanti la senescenza e la lunghezza della vita
- valutare l’importanza degli organismi modello per lo studio dell’invecchiamento e delle
patologie correlate

Autonomia di giudizio:
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di:
- analizzare in modo critico alcuni aspetti legati all’invecchiamento

- FANTI LAURA (Date degli appelli d'esame)

- PIACENTINI LUCIA (programma)
Basi genetiche e molecolari dell'invecchiamento
Genetica dell’invecchiamento in Saccharomyces cerevisiae
Invecchiamento Replicativo e Cronologico
Sirtuine e restrizione calorica negli organismi modello e nell’uomo
Via di segnalazione di TOR e pathway dell’insulina nella regolazione del processo di invecchiamento negli organismi modello e nell’uomo
Epigenetica e invecchiamento. Effetti transgenerazionali della longevità in C. elegans
Basi mitocondriali dell’invecchiamento
Invecchiamento e cancro
Basi patogenetiche delle sindromi progeroidi: sindrome di Werner, sindrome di Bloom, Sindrome di Cockayne, Sindrome di Hutchinson-Gilford. Disfunzioni molecolari e bersagli terapeutici

Dispense delle lezioni e articoli selelzionati dalla letteratura scientifica

6 BIO/18 48 - - - Attività formative caratterizzanti ITA

1051932 - EVOLUZIONE DEL GENOMA (obiettivi)
Il corso intende fornire allo studente solide basi teoriche che gli permettano di comprendere quale sia l’organizzazione dei genomi e quali siano i meccanismi molecolari fondamentali per la loro evoluzione. Con il corso si intendono esplorare gli eventi evolutivi che hanno portato all’attuale organizzazione genomica e cromatinica, comparando i genomi e l’architettura cromatinica dagli eucarioti più semplici fino ai primati.
Alla moderna formulazione dell’evoluzione molecolare hanno contribuito le più diverse discipline: genetica, biologia molecolare, genomica, matematica, statistica, ecologia ecc. Lo studio di questa materia consente allo studente di collocare in una prospettiva logica e unificante molte delle nozioni acquisite in altri corsi contribuendo in modo sostanziale alla comprensione di “cosa sia un genoma e soprattutto come esso sia diventato tale”.
L’acquisizione delle conoscenze e delle capacità di comprensione sono ottenute e seguite tramite la partecipazione a lezioni frontali e laboratori didattici.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione :
In questa area di apprendimento, attraverso lezioni e laboratori didattici su argomenti del programma ritenuti più interessanti, spesso scelti dagli studenti, si avrà modo di approfondire gli eventi evolutivi che hanno portato all’attuale organizzazione genomica e cromatinica. Questi eventi evolutivi saranno approfonditi a partire dalla formazione delle prime cellule con proto-nuclei, fino ad arrivare, comparando i genomi e l’architettura cromatinica di specie con sempre maggiore complessità strutturale e funzionale del genoma, agli eucarioti superiori, ai primati e all’uomo.
La capacità, non solo di acquisire conoscenza e comprensione ma, soprattutto la valutazione della loro abilità di applicarle in modo appropriato, sono ottenute e seguite durante la partecipazione a lezioni frontali e laboratori didattici. A questo scopo, inoltre, si svolgeranno attività di laboratorio che concorrano allo sviluppo di abilità autonome di approfondimento e di critica delle conoscenze acquisite, in modo che gli studenti siano messi in grado di trasmetterle e di proseguire in modo autonomo nel loro studio.
La valutazione consiste in una prova orale che ha l’obiettivo di valutare le conoscenze acquisite e la capacità di applicarle in modo appropriato. Per valutare al meglio le capacità critiche e di approfondimento dello studente saranno utili presentazioni da lavori di recente pubblicazione riguardanti argomenti svolti a lezione.

- PELLICCIA FRANCA (programma)
Dimensioni del genoma:
- paradosso valore C; - teoria del nucleotipo; - componenti principali dei genomi eucariotici.
Principali teorie per spiegare il paradosso del valore C:
- Pressione da mutazione; - DNA ottimale
Cause ed effetti della riduzione del Genoma Nucleare:
- genomi compatti e ipercompatti; endosimbionti, parassiti intracellulari; microsporidia; nucleomorfi.
Organizzazione del Genoma: - Origine degli eucarioti e ruolo dei mitocondri nell’evoluzione degli eucarioti.
Teorie sull’origine del nucleo: - “fusione” simbiotica di due procarioti o di un procariota e un organello; - modello cariogenico compartimentalizzazione del genoma.
Progetto Encode: importanza degli elementi funzionali nell’evoluzione del controllo dell’”espressione genomica”. Importanza dei Data Base.
Proprietà caratteristiche che distinguono il genoma degli eucarioti da quello dei procarioti: - Cinetica di riassociazione.
Differenze nell’organizzazione genomica tra eucarioti (dimensioni geni, introni, esoni, nelle classi di DNA ripetitivo intersperso, pseudogeni, etc).
Elementi trasponibili (evoluzione, domesticazione e funzionalizzazione degli ET).
Famiglie geniche.
Grandezza minima genoma animali: insetti (specie parassitiche superspecializzate) e grandezza genoma e tempo di sviluppo (genomi più piccoli=sviluppo più veloce: drosofilidi)
Evoluzione grandezza genoma come processo multifattoriale complesso:
5 Aree di particolare interesse:
- 1- Origine di nuovi geni:
- 1a. duplicazione geni esistenti e Small and Large Scale Duplication; 1b. lego approach; c. trasferimento genico laterale; 1d. “invenzione” di geni de novo da DNA non codificante e i casi della famiglia Morpheus e della duplicazione segmentale. Conseguenze evolutive degli effetti di duplicazioni complesse e riordinamenti strutturali dei cromosomici sulla meiosi e sula formazione dei gameti.
- 2- Prevalenza della selezione naturale positiva,
- Geni coinvolti nella difesa da patogeni; - Geni coinvolti nella riproduzione
- 3- Asimmetria del pattern di mutazione,
- Replicazione e trascrizione
- 4- Variazione regionale del tasso di mutazione,
- Ipotesi attuale: la pressione e il pattern mutazionale varia nelle diverse regioni genomiche
- 5- Evoluzione dell’organizzazione genomica:
- Comparazione di sequenze geniche in specie strettamente correlate; - Genomica comparativa tra gruppi di specie con forti differenze; - Genomi eucarioti Û possono espandersi o “restringersi”
- Meccanismi di formazione di nuovi geni:
- Amplificazione genica
- fisiologica: rDNA di Xenopus e geni del corion di Drosophila;
- tumorale: HSR e DM. Formazione degli HSR: reinserzione dei DM o Rottura-Fusione-Ponte (BFB) e conseguenze in mitosi.
- Duplicazione genica e selezione a favore: Morpheus Gene Family;- Gene Mutation
- Mutazioni Dinamiche e Meccanismi coinvolti nell’espansione di triplette:
- conversione genica; - crossing-over ineguale; - SCE, Slippage replicativo
- Conservazione di geni essenziali:
- Caenorhabditis elegans silencing geni noti iRNA, nel 10% dei casi: fenotipo mutante
- geni attivi negli stadi precoci dello sviluppo sembrano essere “constrained”
- geni paraloghi (nell’ambito della stessa specie, si sono evoluti in seguito ad un evento di duplicazione) ed ortologhi (geni in specie diverse che derivano da un antenato comune (senza eventi di duplicazione).
- Geni a singola copia e famiglie multigeniche; - subfunzionalizzazione.
Evoluzione della Replicazione cromatinica:
Caratteristiche della replicazione della cromatina degli eucarioti.
Scelta delle origini di replicazione negli eucarioti: una scelta tessuto-specifica.
Mappa 3D del genoma umano.
Modello ad anse (TAD, MAR, SAR), che si comportano come:
- 1 unità indipendente di replicazione; 2 unità indipendente superavvolta; 3 unità funzionale.
Replicazione dei cromosomi: - BudR e riconoscimento delle diversi fasi di S;
- replicazione precoce e tardiva;- asincronia tra alleli nella replicazione;- fiber analysis.
Bande da replicazione e compartimentalizzazione della cromatina: R- e G-banding;
- rapporto tra fase di S in cui inizia la replicazione (replication timing) e attività trascrizionale
- Evoluzione del bandeggio da replicazione; - Replicazione di cromatina SINE (Early) e LINE (Late) nell’uomo
Studi sull’evoluzione della compartimentalizzazione della cromatina
Organizzazione della cromatina e Bandeggio morfologico
Breve descrizione delle tecniche di Banding. Confronto evolutivo tra i cariotipi dei primati
Evoluzione genomica e Citogenetica Comparativa tramite FISH: Confronto tra due o più specie (es. Ellobius (talpa arvicola).
Cenni sull’importanza dell’utilizzo della FISH nella genomica comparativa: - studi di riordinamenti cromosomici; - aneuploidie/poliploidie; - Rainbow-FISH; - Zoo-Fish; - GISH (es, cromosomi del sesso); - chromosome painting, SKY (“territorialità dei cromosomi nel nucleo); - studi di citogenetica comparativa;- CGH;- painting cromosomico e CGH array su specie vicine (es, pollo e tacchino);- Analisi di CNVs (Copy Number Variations in 4 classi principali di tipi di cane domestico).
Teoria ologenomica dell’evoluzione: presentazione di lavori pro-contro questa teoria.
Gene Expression: fine tuning, esempi: - trasmissione transgenerazionale di informazioni ambientali in C. elegans; - sequenze non codificanti in rapida evoluzione nel genoma umano; - genomica comparativa: gli allineamenti di sequenza nei mammiferi rivelano elementi funzionali peculiari di Homo s.; - la regolazione genica e le origini dell'unicità biologica umana; - "diventare" eterocromatina nel contesto della riprogrammazione epigenetica genome-wide; - transizioni dello stato della cromatina a livello genomico associati a stimoli ambientali e di sviluppo.
Evoluzione della determinazione del sesso: - genetica e/o ambientale
- cromosomi del sesso non distinguibili morfologicamente e metodi di determinazione del sesso;
- determinazione ambientale del sesso (TSD),
- determinazione del sesso aploidia-diploidia,
- eterogamia femminile, eterogamia maschile,
- Rapporto Cromosomi Sesso/Autosomi,
- Cromosomi eteromorfi ed evoluzione della compensazione del dosaggio,
- evoluzione della compensazione del dosaggio nei mammiferi,
Evoluzione dell’eterocromosoma (soprattutto Y)
- Ipotesi di Ohno: origine da una coppia di autosomi omologhi: vari possibili meccanismi, es. Muller’s Ratchet.
- Pathways evolutivo in cromosomi del sesso 2giovani” e “vecchi” in uccelli e Drosophilidae
- Origine ed evoluzione cromosoma Y
- Modelli per la degenerazione del cromosoma Y
- Studi su Drosophila miranda e D. pseudoobscura (Neo-Y)
- Orologio molecolare dei riordinamenti dell’Y.
- Mammiferi, primati e uomo
- Geni sul cromosoma Y (TDF, SRY)
- Origine di geni e pseudogeni sull’Y.
- SRY può scomparire? (studi su Ellobius e Ryukyu spiny rat).

Testi consigliati e Bibliografia:
- Strachan & Read: Genetica Molecolare Umana, capitolo riguardante: "Il nostro posto nell'albero della vita".
- B. Lewin, Il Gene (Ed. compatta) l’organizzazione e l’evoluzione dei geni, contenuto e dimensione dei genomi, evoluzione del cromosoma Y, duplicazione genica ed evoluzione, famiglie geniche, i cromosomi e loro organizzazione nei procarioti e negli eucarioti.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/18 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ITA

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore affini e integrativi - (visualizza) 12

1014520 - METODI SPETTROSCOPICI E MODELLI PER LA METABOLOMICA: TEORIA E APPLICAZIONI (obiettivi)
Conoscere le principali metodologie spettroscopiche di analisi del metaboloma cellulare, in particolare la spettroscopia ad alta risoluzione di Risonanza Magnetica Nucleare (Multinucleare) ed i principi dei modelli matematici per l’analisi dei sistemi complessi. Comprendere le possibili applicazioni biologiche nella caratterizzazione del fenotipo metabolico cellulare e di organismi in relazione all’impatto dell’ambiente esterno e di variazioni geniche: dai microorganismi ai sistemi vegetali ed animali, fino all’uomo.

- MICCHELI ALFREDO (programma)
Basi fisiche della Risonanza Magnetica Nucleare (RMN). Parametri della RMN. Strumentazione RMN ad alta risoluzione. Spettri 1H, 31P e 13C. Effetto NOE. Spettroscopia RMN multidimensionale.Statistica multivariata applicata a dati spettroscopici: Analisi dei cluster, componenti principali, regressione e calibrazione multivariata, rifinitura dei modelli (eliminazione degli outliers e ortogonalizzazione). Introduzione alla metabolomica/metabonomica: scelta della tecnica sperimentale. Pre-processamento degli spettri, rappresentazione degli spettri in spazi multidimensionali Analisi degli spettri supervisionata e nonsupervisionata. Classificazione, identificazione di biomarker e traiettorie metaboliche. Definizione di metaboloma cellulare e relazione con la biologia dei sistemi. Bio-indicatori metabolici e concetto di reti metaboliche.Utilizzo di substrati isotopicamente arricchiti in 13C e introduzione all’analisi della distribuzione isotopomerica per la valutazione dei flussi metabolici: profilo metabolico utilizzando spettroscopia 13C e 1H RMN ad alta risoluzione. Introduzione ai modelli per il calcolo dei flussi metabolici

Materiale didattico fornito dal docente
(Date degli appelli d'esame)

6 CHIM/02 48 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

1023324 - VIROLOGIA MOLECOLARE (obiettivi)
Lo studio della virologia permette di realizzare con relativa semplicità scoperte fondamentali sui meccanismi che regolano l’esistenza del complesso mondo dei viventi e sull’origine della vita. Grazie allo studio della biologia dei virus, nel tentativo di combattere gli effetti negativi che hanno sui loro ospiti, è stato possibile utilizzarli a nostro favore così che oggi la Virologia trova numerose applicazioni in campo biotecnologico. Le scoperte nel campo della virologia aumentano ad un ritmo incessante fornendo sempre maggiori conoscenze dei dettagli molecolari dei virus, compresa l’interazione con i loro ospiti. La vastità delle informazioni, vecchie e nuove, rende necessario, nell’insegnamento della Virologia, restringere la numerosità dei virus da trattare, operando delle scelte negli esempi da illustrare, che permettano di mettere in luce principi generali e, contemporaneamente anche dettagli specifici. Attraverso la trattazione approfondita di tematiche e argomenti selezionati, l’insegnamento della Virologia Molecolare ha l’obiettivo di fornire una visione complessiva del mondo dei virus, caratterizzato da una così grande diversità, le conoscenze dei meccanismi molecolari del ciclo replicativo e della loro influenza sulla fisiologia della cellula ospite, e le basi molecolari del loro utilizzo in biotecnologie. Infine, mediante le lezioni capovolte, il Corso di Virologia Molecolare ha l’obiettivo di sviluppare le capacità comunicative dello studente rivolte sia ad un pubblico competente che non.

Risultati di apprendimento previsti del corso

Alla fine del Corso di Virologia Molecolare, gli studenti avranno acquisito conoscenze su:

- L’impatto che la ricerca in virologia molecolare ha avuto sulla comprensione dei principali processi biologici;
- i meccanismi attraverso i quali l’ospite controlla l’infezione virale e come questa viene evasa dai diversi virus;
- il ciclo replicativo di esempi di virus a DNA e a RNA;
- le basi molecolari che spiegano perché alcuni virus sono responsabili di malattie;
- perché i virus possono essere associati a crescita neoplastica;
- le basi molecolari della terapia antivirale
- lo stato attuale delle conoscenze su alcuni sistemi virali in corso di studio;
- le basi molecolari della costruzione di virus ricombinanti.

Alla fine del Corso di Virologia Molecolare, gli studenti dovrebbero avere acquisito competenze per:

- comprendere la biologia molecolare di un virus ed elaborare idee originali volte alla costruzione di strumenti biotecnologici da utilizzare in un contesto di ricerca;
- applicare le loro conoscenze nella risoluzione di problemi in ambito medico derivanti dalle interazioni virus-ospite, identificando bersagli potenziali per lo sviluppo di farmaci antivirali;
- integrare le conoscenze acquisite per affrontare infezioni virali emergenti, esprimere un giudizio consapevole e coerente rispetto ai grandi temi etico-sociali quali le vaccinazioni o l’editing genomico
- comunicare responsabilmente e illustrare correttamente, ad un pubblico di specialisti e non, le potenzialità di nuove tecnologie basate sull’utilizzo di virus ricombinanti sia nell’allestimento di nuovi vaccini che nella manipolazione di cellule eucariotiche;
- approfondire in modo autonomo aspetti bio-molecolari volti a comprendere e spiegare nuove infezioni virali, le loro conseguenze a livello cellulare e dell’intero organismo.

- GROSSI MILENA (programma)
Le infezioni virali e le difese dell’ospite (8 ore)
Breve riepilogo delle caratteristiche generali dei virus, del loro ciclo vitale e della suddivisione in classi di replicazione. Interazione virus-ospite (infezione acuta, infezione persistente, infezione latente, infezione abortiva). Come ci difendiamo dalle infezioni virali - focus sulla risposta interferonica: induzione dell’espressione dell’interferone; lo stato antivirale e gli effettori della risposta interferonica; meccanismi di evasione della risposta interferonica.

Interazione virus-ospite con alcuni esempi di virus (30 ore)
La famiglia Retroviridae: ciclo replicativo, retrotrascrizione, integrazione e modalità di espressione del provirus; il virus dell’immunodeficienza umana (HIV) e l’AIDS: il virione, il genoma, fasi del ciclo vitale, regolazione dell’espressione del provirus e la latenza post-integrazione, funzioni delle proteine virali importanti nella patogenesi dell’infezione da HIV, la terapia anti-retrovirale.
Virus come agenti trasformanti: gli oncogeni dei retrovirus trasformanti acuti - origine, meccanismi di attivazione e funzione; gli oncogeni dei piccoli virus tumorali a DNA e il loro meccanismo di trasformazione; approfondimento sui papillomavirus umani ad alto rischio.
La famiglia degli Herpesviridae: HSV1 ed EBV - ciclo litico, ciclo latente e riattivazione, fattori virali e cellulari coinvolti nell’instaurarsi e nel mantenimento dello stato latente e nella riattivazione; HHV8 e il sarcoma di Kaposi – ruolo dei geni associati alla latenza e al ciclo litico.
Epatiti virali: i virus HBV e HCV e il loro ciclo replicativo, fattori e meccanismi alla base della cronicizzazione dell’infezione.
Il virus dell’influenza A: ciclo replicativo, variabilità genetica e fattori molecolari importanti per la comparsa di ceppi ad alta patogenicità e di nuove pandemie
Virus/infezioni virali emergenti e riemergenti: cause e conseguenze

La prevenzione delle infezioni virali; i virus ricombinanti (10 ore)
Vaccini antivirali e programmi vaccinali; programma di eradicazione del virus della poliomielite.
Virus ricombinanti: sviluppo dei vettori retrovirali (e lentivirali), le cellule packaging, pseudotyping, mutagenesi inserzionale e problemi connessi alla loro applicazione nell’uomo, SIN vectors; vettori adenovirali ed esempi di applicazione nella ricerca di base; i virus oncolitici e le basi molecolari della viroterapia dei tumori

Dimmock N.J., Easton A.J., Leppard K.N. Introduzione alla Virologia Moderna . 2017. Casa Editrice Ambrosiana (CEA).
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/19 48 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

1051931 - DATA ANALYSIS (obiettivi)
Conoscenza approfondita dei metodi per l'acquisizione dei dati e l'analisi dei risultati sperimentali, principalmente mediante esperimenti di laboratorio e lezioni. Sfruttamento di strumenti, hardware e software. Applicazione di metodi avanzati per l'inferenza statistica (metodi parametrici e non parametrici, test di ipotesi) a dati effettivi dalla letteratura corrente o esperimenti nel contesto specifico della laurea magistrale.

- Erogato presso 1051931 DATA ANALYSIS in Genetica e Biologia Molecolare LM-6 GIANSANTI ANDREA (Date degli appelli d'esame)

6 FIS/01 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

10589662 - COMPUTATIONAL METHODS IN BIOLOGY (obiettivi)
Gli articoli originali da cui l’informazione e’ tratta verranno discussi criticamente ed i mezzi per riprodurre le analisi principali verranno acquisiti. Costante dialogo con la classe garantira’ la capacita’ di comunicare quanto appreso. Lucidi e link a pagine web stimolera’ gli studenti verso lo studio autonomo.

Abilita’ comunicative:
La classe interagisce con il professore al fine di imparare la maniera di 1) formulare l’approccio per 20) costruire modelli computazionali per dati biologici.

Capacita’ di apprendimento:
Il linguaggio formale per formulare 1) ipotesi statistiche e 2) costruire un modello e’ centrale in questa classe. Il valore aggiunto e soft skill associato e’ che lo studente potra applicare questa forma mentis ad altri campi scientifici

Conoscenza e comprensione:
Alla fine del corso gli studenti conosceranno concetti come:
Struttura di proteina e RNA, RNA-seq, RIP e CLIP-seq
Algoritmi per analisi di struttura
Importanti challenges in biologia che possono essere risolte computazionalmente.
Metodi per l’analisi di dati biologici: modelling e predizioni.

Applicazione della conoscenza e comprensione:
Alla fine del corso gli studenti saranno capaci di:
Costruire le parti elementari di un algoritmo per predizioni di biologia molecolare
Usare la statistica dietro I calcoli e riprodurre parti della analisi.

- PAIARDINI ALESSANDRO (Date degli appelli d'esame)

6 BIO/10 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

10592824 - PARASSITOLOGIA MOLECOLARE (obiettivi)
Obiettivi principali
L’insegnamento di Parassitologia Molecolare si propone di fornire agli studenti le conoscenze sui
meccanismi molecolari alla base della biologia di parassiti e vettori, della loro patogenicità e della
loro coevoluzione con l’ospite, con particolare interesse alle interazioni molecolari vettore-
parassita e ospite-parassita. Verranno trattati protozoi, elminti ed artropodi parassiti dell’uomo,
con particolare attenzione alla biologia molecolare dei vettori.
Le lezioni affronteranno diversi aspetti delle relazioni parassitologiche, a partire dagli aspetti
biologici fondamentali fino ai meccanismi molecolari specifici della vita parassitaria, come per
esempio l’evasione del sistema immunitario dell’ospite, la mimesi molecolare, la penetrazione
nelle cellule ospiti, eccetera. Verranno trattati anche gli approcci biotecnologici (-omics,
transgenesi, creazione di nuovi modelli sperimentali, ecc.) che hanno permesso negli ultimi anni di
ampliare le conoscenze genomiche, genetiche, molecolari e biochimiche sui parassiti e sulle
complesse interazioni tra diversi organismi eucariotici.

Obiettivi specifici
Al termine delle lezioni lo studente avrà acquisito le competenze biologiche di base sulla disciplina
della Parassitologia e soprattutto le conoscenze specifiche sulle basi molecolari delle relazioni
parassitologiche, delle interazioni vettore-parassita-ospite, del metabolismo e della patogenicità
dei parassiti.
A) Conoscenza e capacità di comprensione.
Durante il corso, lo studente verrà guidato verso la comprensione dell’importanza dello studio
della materia sia dal punto di vista della ricerca di base sia dal punto di vista delle numerose
possibili applicazioni nella ricerca biomedica, considerato il notevole impatto delle malattie
parassitarie (neglette e non) sulla sanità pubblica a livello globale.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Al termine delle lezioni, gli studenti avranno acquisito le competenze biologiche e terminologiche
proprie della materia. Uno degli scopi dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti strumenti
utili per l’analisi di problemi e di quesiti biologici e per l’identificazione delle relative strategie
molecolari utili per il loro studio.
C) Autonomia di giudizio.
Durante il corso verrà stimolata la capacità dello studente di applicare il metodo scientifico alla
Parassitologia Molecolare. Molti aspetti delle interazioni molecolari che regolano la vita
parassitaria con gli ospiti e con i vettori rappresentano infatti a tutt’oggi questioni aperte, oggetto
di studio in numerosi laboratori nel mondo. Lo studente verrà incoraggiato a sviluppare la capacità
di comprendere le questioni scientifiche, interpretare le strategie sperimentali intraprese e
valutare le conclusioni raggiunte.

D) Abilità comunicative.
Il percorso formativo del corso prevede diversi momenti di comunicazione diretta dello studente
al docente ed alla classe, per esempio attraverso l’approfondimento (in gruppi o singolarmente) e
l’esposizione di specifici argomenti del programma. Lo studente verrà indirizzato verso la scelta
della letteratura appropriata e sarà seguito nell’esposizione dello specifico approfondimento.
E) Capacità di apprendimento.
Le capacità di apprendimento verranno stimolate continuamente attraverso l’applicazione un
metodo di studio integrato tra testi, materiale didattico fornito dal docente, articoli originali,
reviews tematiche, in particolar modo attraverso la revisione della letteratura scientifica più
recente.

- LOMBARDO FABRIZIO (programma)
L’insegnamento si propone di approfondire i meccanismi molecolari alla base della biologia di parassiti e vettori, della loro patogenicità e della loro coevoluzione con l’ospite, con particolare interesse alle interazioni molecolari vettore-ospite-patogeno.

1. Principi generali di Parassitologia
a. Evoluzione del parassitismo; vie di trasmissione ed infezione
b. Epidemiologia e strategie di controllo di protozoi e metazoi parassiti
c. Impatto di parassiti e vettori sulla Sanità

2. Cicli vitali e principali processi metabolici coinvolti
a. Meccanismi patogenetici; specificità parassitaria
b. Genomica dei parassiti

3. Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite
a. Modulazione della risposta immunitaria dell’ospite
b. Strategie adottate da parassiti protozoi
c. Strategie adottate da parassiti metazoi

4. Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa
a. Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum
b. Rimodellamento della cellula ospite
c. Secrezione di proteasi – esosomi e ncRNA – meccanismi ligando-recettore
d. Formazione del vacuolo parassitoforo: gliding, invasione ed egress; ruolo dei microdomini di membrana

5. Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae
a. Leishmania spp
b. Trypanosoma cruzi

6. Variazione antigenica
a. Plasmodium spp
b. Trypanosoma brucei

7. Mimesi molecolare nei metazoi
a. Schistosoma spp e filarie
b. Glicobiologia

8. Sviluppo di farmaci e vaccini
a. Plasmodium falciparum quale organismo modello

9. Maccanismi di resistenza ai farmaci
a. Plasmodium falciparum
b. Leishmania spp
c. metazoi

10. Biologia dei vettori
a. Patogeni trasmessi da vettori: protozoi, metazoi, arbovirus
b. Trasmissione e basi molecolari della competenza vettoriale: interazioni vettore – ospite – patogeno
c. Vettori ed adattamenti degli artropodi all’ematofagia
d. Ruolo dell’immunità innata nelle interazioni vettore-patogeno
e. Basi molecolari della resistenza agli insetticidi

11. Manipolazione genetica di vettori e parassiti
a. Approcci transgenici al controllo dei vettori
b. Ruolo dei simbionti e paratransgenesi
c. Manipolazione genetica di parassiti di interesse sanitario: gene KO, gene KD, mutagenesi condizionale

12. Tassonomia molecolare ed evoluzione

Materiale didattico disponibile sul sito http://elearning2.uniroma1.it/
Verranno messi a disposizione degli studenti i file pdf delle presentazioni utilizzate dal docente durante le lezioni. Inoltre, reviews aggiornate ed articoli originali sugli argomenti del programma verranno forniti agli studenti per la preparazione dell’esame.
(Date degli appelli d'esame)

6 VET/06 48 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

10592805 - PSYCHOBIOLOGY WITH ELEMENTS OF PSYCHOPHARMACOLOGY (obiettivi)
La psicobiologia è una disciplina che appartiene alle scienze della vita e più in particolare alle
neuroscienze. Nell’ambito della psicobiologia si considera come i rapporti tra cervello e
comportamento si siano modificati dal punto di vista evolutivo e da quello dello sviluppo. L’obiettivo
principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione
dei rapporti tra sistema nervoso e comportamento, dai riflessi alle funzioni corticali.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione della relazione tra la struttura
e la funzione del sistema nervoso e delle strategie di regolazione delle loro funzioni.
Particolare attenzione verrà dedicata agli effetti dell’ambiente sulla struttura e funzione nervosa. Il
corso prevede anche cenni di psicofarmacologia e le basi biologiche di patologie neurologiche e
psichiatriche.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia neuroscientifica;
- Conosce le basi neurobiologiche del comportamento;
- Conosce i diversi livelli delle strutture nervose dal midollo spinale alla corteccia;
- Conosce i meccanismi eccitatori e inibitori del SN;
- Conosce le tecniche di base per lo studio del sistema nervoso, in vitro e in vivo;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia neuroscientifica
- sa valutare la funzione di diverse strutture nervose e i loro rapporti funzionali;
- sa valutare il ruolo dei mediatori nervosi nell’ambito delle diverse funzioni cerebrali
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio del sistema nervoso al fine di
sondarne le funzioni.

Prerequisiti
Non sono previste propedeuticità. Lo studente deve tuttavia avere le conoscenze di base della biologia
cellulare e sistemica, con particolare attenzione a quella animale, con proprietà di linguaggio e
padronanza scientifica.

Capacità critiche e di giudizio
- saper analizzare in modo critico la letteratura scientifica nell’ambito della psicobiologia

Capacità di comunicare quanto appreso
- capacità di comunicare oralmente le conoscenze apprese anche a non specialisti
- capacità di comunicare le conoscenze attraverso una relazione scritta
- capacità di sintetizzare e comunicare in modo semplice problemi complessi

Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita
- capacità di affrontare autonomamente la letteratura nell’ambito delle neuroscienze e sviluppare un
giudizio critico

- Erogato presso 10592805 PSYCHOBIOLOGY WITH ELEMENTS OF PSYCHOPHARMACOLOGY in Neurobiologia LM-6 NESSUNA CANALIZZAZIONE MELE ANDREA (Date degli appelli d'esame)

6 M-PSI/02 48 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente - (visualizza) 6

1051853 - CELL CYCLE (obiettivi)
The cell division cycle underlies as fundamental processes as development, growth, regeneration, stem cell maintenance and differentiation. It integrates all levels of control operating in molecular biology; the loss of these controls favour cell transformation and neoplastic growth. The course will critically examine the emerging concepts, experimental models and forefront methods in cell cycle studies with the aim to understand its regulatory mechanisms and clarify the converging pathways between development and cancer.

- Erogato presso 1051853 CELL CYCLE in Genetica e Biologia Molecolare LM-6 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

- - A SCELTA DELLO STUDENTE

6 48 - - - Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) ITA

AAF1041 - TIROCINIO (obiettivi)
I CFU attribuiti all’attività di tirocinio possono essere acquisiti attraverso attività svolta in laboratorio o la frequenza di seminari
scientifici certificati da attestato di presenza e approvati dal CLM.

- FATICA ALESSANDRO (programma)
I CFU attribuiti all’attività di tirocinio possono essere acquisiti attraverso attività svolta in laboratorio o la frequenza di seminari
scientifici certificati da attestato di presenza e approvati dal CLM.

I CFU attribuiti all’attività di tirocinio possono essere acquisiti attraverso attività svolta in laboratorio o la frequenza di seminari
scientifici certificati da attestato di presenza e approvati dal CLM.
(Date degli appelli d'esame)

3 - - - - Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d) ITA

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente - (visualizza) 6

1034856 - BIODIVERSITA' E EVOLUZIONE UMANA (obiettivi)
Obiettivi generali
Il corso si propone di preparare gli studenti sui principali aspetti della biodiversità umana in un quadro di riferimento evoluzionistico, rendendoli consapevoli della rilevanza di tale disciplina per la ricerca sia di base che biomedica.
Obiettivi specifici
Sviluppare la “conoscenza e comprensione” della biodiversità umana, in particolare negli aspetti biomolecolari.
Stimolare la “capacità di applicare conoscenza e comprensione” attraverso l’utilizzazione di risorse online e software dedicati di uso corrente negli studi sulla biodiversità umana a livello genetico e genomico.
Sviluppare la “capacità critiche e di giudizio” attraverso la discussione in aula di argomenti prescelti nel corso delle lezioni frontali.
Promuovere la “capacità di comunicare quanto si è appreso” attraverso l’esposizione di un argomento a scelta al termine del corso.

- DESTRO-BISOL GIOVANNI (programma)
Introduzione al corso - Lo studio della Biologia e della Biodiversità umana; storia, attualità e sua attinenza alla ricerca biomedica.La diversità biologica nelle popolazioni umane - L’uomo nella natura: i grandi progetti di sequenziamento del DNA dei Primati. I Caratteri antropologici e i fenomeni adattativi. I fattori microevolutivi nell’uomo. I polimorfismi genetici e il ruolo dell’evoluzione neutrale e adattativa. Dinamiche microevolutive: i fenomeni di isolamento e mescolamento e la loro rilevanza biomedica. L’approccio bio-demografico. L’interazione tra fattori biologici, sociali e culturali nel determinare la diversità entro e tra le popolazioni umane. La distribuzione della variabilità genetica nelle popolazioni italiane. Applicazioni biomediche delle teorie e dei metodi per lo studio della biodiversità umana - L’archeo-Antropologia molecolare e le applicazioni in genetica forense. La biodiversità umana da una prospettiva farmacogenetica. La distribuzione dei caratteri genetici di interesse biomedico nelle popolazioni italiane. La medicina evoluzionistica: aspetti teorici e casi studio.

Lewontin R. La diversità umana. Zanichelli.
Jones S, Martin RD, Pilbeam DR. The Cambridge Encyclopedia of Human Evolution. Cambridge Reference Book.
Jonathan M. Marks. Human biodiversity: genes, race, and history, Aldine de Gruyter
Mark Jobling, Edward Hollox, Matthew Hurles, Toomas Kivisild, Chris Tyler-Smith Human Evolutionary Genetics, Garland Science, 2017.
Papers shared during the course.

(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/08 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ITA

1051861 - INTRACELLULAR TRAFFICKING (obiettivi)
Obiettivi generali: l’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sullo smistamento ed il traffico di molecole nella cellula, con speciale attenzione all’indirizzamento delle proteine nei diversi distretti sub-cellulari. Le lezioni prevedono un percorso formativo che riprende i concetti di base di biologia cellulare per proseguire con l’approfondimento dei meccanismi molecolari alla base dei processi di differenziamento spaziale e funzionale delle diverse regioni che costituiscono la cellula. Saranno inoltre analizzate le alterazioni che si riscontrano in tali processi, in associazione con diverse patologie.

Obiettivi specifici: gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite) le diverse destinazioni che interessano il traffico intracellulare al fine di definire la specializzazione e il differenziamento della cellula. Si approfondirà il concetto di smistamento basato su sequenze segnale specifiche, e i principali tipi di trasporto: da quello selettivo che interessa lo spostamento di materiale tra nucleo e citoplasma (e vice versa), al trasporto attraverso le membrane dei diversi compartimenti quali il reticolo endoplasmatico e i mitocondri, a quello vescicolare come via di comunicazione tra i compartimenti della via secretoria e la membrana plasmatica. Il trasporto vescicolare sarà anche descritto in entrata con il processo dell’endocitosi e cenni sull’esocitosi regolata saranno focalizzati alla descrizione dei meccanismi che regolano il rilascio dei neurotrasmettitori ai terminali presinaptici. Saranno inoltre trattati argomenti relativi ai checkpoints presenti nella cellula per assicurarsi che lo smistamento avvenga in maniera corretta. Il ripiegamento delle proteine e i sistemi di controllo di qualità di tale processo. Infine saranno descritte le vie degradative della cellula: proteosoma per le proteine citosoliche e di provenienza dal reticolo endoplasmatico
Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado (competenze acquisite) di argomentare e ragionare sui diversi meccanismi molecolari alla base del funzionamento della cellula; e di descrivere le metodologie sperimentali che hanno portato a comprendere tali meccanismi. La capacità di esporre le nozioni apprese durante il corso, verrà valutata a fine corso dando la possibilità agli studenti di preparare una breve relazione orale (anche di gruppo) supportata dalla proiezione di slides su un articolo sperimentale inerente ad uno degli argomenti trattati nella parte generale del corso.
Questa prova permetterà agli studenti di maturare il lessico scientifico appropriato per esporre argomenti di biologia cellulare da un punto di vista della problematica affrontata e degli approcci sperimentali e di esercitarsi perciò a comunicare quanto appreso. Gli studenti vengono stimolati a studiare autonomamente gli argomenti trattati durante il corso, integrando gli appunti personali e le dispense con gli articoli scientifici e le reviews messe a disposizione dal docente. Tra gli obiettivi che il corso si prevede, infatti vi è lo stimolare il senso critico verso la comprensione di un articolo scientifico. Inoltre il docente invita all’approfondimento individuale di argomenti che suscitano maggiore interesse negli studenti, tramite la richiesta di ulteriore materiale di approfondimento. Al fine di sviluppare negli studenti un maggior collegamento tra una problematica di studio e l’approccio sperimentale per studiarla, il corso prevede almeno 4 lezioni seminario tenute da ricercatori di questa Università e di altri istituti di ricerca che espongono la loro linea di studio e ricerca su una patologia che insorge per problemi ai meccanismi molecolari e cellulari trattati nel corso. Questo espone gli studenti all’interazione diretta con ricercatori di varie aree di studio ed offre la possibilità di rendere meno teorici gli argomenti trattati e più applicativi. Inoltre gli studenti possono considerare la possibilità di svolgere la tesi magistrale presso i laboratori dei ricercatori invitati.

- DE JACO ANTONELLA (programma)
Lezioni frontali (6 crediti formativi, 48 ore svolte in 24 lezioni), divise nelle seguenti sezioni:

Concetti di base (2 lessons, 4 hours)
Introduzione ai concetti di smistamento e trafficking delle proteine nella cellula. Il concetto di sequenza segnale.

Trasporto nucleo/citoplasma (3 lessons: 6 hours)
il complesso del poro e meccanismi di regolazione. Esempi specifici di modificazioni post-traduzionali che regolano il trasporto di diversi fattori di trascrizione: NF-KB, p53, FOXO, NF-AT e le -catenine. L’uscita degli RNA messaggeri dal nucleo al citoplasma.

La via secretoria (9 lezioni: 18 ore)
Il complesso della SRP e la traslocazione delle proteine nella membrana del reticolo endoplasmatico. Concetti generali sul folding delle proteine (citoplasma e reticolo endoplasmatico a confronto), classi di molecole coinvolte. Degradazione e ERAD ed il ruolo della glicosilazione. Condizioni di stress del reticolo endoplasmatico, quando il folding diventa misfolding e l’attivazione della risposta alle proteine malripiegate (UPR). Il traffico vescicolare dal RE al Golgi passando per l’ERGIC. I rivestimenti delle vescicole. La stazione di smistamento del Trans Golgi Network. I segnali di smistamento per le idrolasi acide dei lisosomi. Esocitosi regolata ed endocitosi. La via citoplasmatica: mitocondri e perossisomi.

Lezioni seminario (7 lezioni: 14 ore):
1) La fibrosi cistica e le mutazioni del recettore transmembrana CFTR come esempio di malripiegamento proteico e ritenzione della proteina mutata nel reticolo endoplasmatico. Potenziatori e correttori per ripristinare il corretto traffico sulla superficie.
2) Analisi di una mutazione, associata all’autismo, nel gene Neurolighina3 che altera il ripiegamento proteico e favorisce il trattenimento nel reticolo endoplasmatico.
3) Fenib, demenza senile come esempio di patologia neurodegenerativa caratterizzata da accumulo di polimeri della proteina neuroserpina.
4) Sindrome dell’oligofrenina, studio di modelli cellulari di patologia tramite iPSC.
5) Sclerosi Laterale Amiotrofica: l'impatto di mutazioni sul trasporto nucleo-citoplasma.
6) Malattie da prioni
7) Autofagia-la scoperta della proteina Ambra: meccanismi molecolari.

Tesine degli studenti su un articolo scientifico a scelta dello studente sugli argomenti correlati
al programma del corso (3 lezioni: 6 ore)

Testo di base di riferimento per la biologia cellulare e molecolare:
Biologia molecolare della cellula di B. Alberts, Watson Jamnes D.

Per ogni argomento sono resi disponibili sulla piattaforma di elearning2 articoli e review relative
agli argomenti esposti in classe.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

AAF1037 - PROVA FINALE (obiettivi)
La prova finale consiste nella presentazione di un elaborato scritto e di un a discussione orale su una attività sperimentale svolta dal laureando come parte fondamentale del percorso formativo della Laurea Magistrale GBM.

36 - - - - Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)

3 - - - - Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d)

ITA

Genetics and Molecular Biology (percorso valido anche ai fini del conseguimento del doppio titolo italo-francese) - in lingua inglese

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1051857 - GENE EXPRESSION REGULATION OF EUKARYOTES (obiettivi)
Il corso intende fornire le conoscenze alla base dei processi molecolari che regolano le principali tappe di biosintesi e maturazione dell’RNA e come queste influiscano sulla regolazione dell’espressione genica. Inoltre saranno presentati casi in cui la deregolazione di questi processi abbia implicazioni in patologie genetiche ereditarie o acquisite. Particolare attenzione sarà data all’acquisizione di conoscenze relative all’evoluzione e al ruolo regolativo della parte non codificante del genoma. Enfasi sarà data alle cosiddette “conoscenze trasversali” relativamente agli approcci interdisciplinari necessari per lo studio avanzato della biologia molecolare.

- MOD II (obiettivi)
Il corso intende fornire le conoscenze alla base dei processi molecolari che regolano le principali tappe di biosintesi e maturazione dell’RNA e come queste influiscano sulla regolazione dell’espressione genica. Inoltre saranno presentati casi in cui la deregolazione di questi processi abbia implicazioni in patologie genetiche ereditarie o acquisite. Particolare attenzione sarà data all’acquisizione di conoscenze relative all’evoluzione e al ruolo regolativo della parte non codificante del genoma. Enfasi sarà data alle cosiddette “conoscenze trasversali” relativamente agli approcci interdisciplinari necessari per lo studio avanzato della biologia molecolare.

- BOZZONI IRENE (programma)
- Chromatin structure
- RNA Factory
- RNA interference
- miRNAs
- long non coding RNAs
- circular RNAs
- RNAi and chromatin
- Imprinting

e-learning platform
Biologia Molecolare del gene – VII edizione – Watson et al., Ed. Zanichelli
Biologia Molecolare – R.F. Weaver – Mc Graw Hill –Il gene X – B. Lewin et al. (Zanichelli)

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

- MOD I (obiettivi)
Il corso intende fornire le conoscenze alla base dei processi molecolari che regolano le principali tappe di biosintesi e maturazione dell’RNA e come queste influiscano sulla regolazione dell’espressione genica. Inoltre saranno presentati casi in cui la deregolazione di questi processi abbia implicazioni in patologie genetiche ereditarie o acquisite. Particolare attenzione sarà data all’acquisizione di conoscenze relative all’evoluzione e al ruolo regolativo della parte non codificante del genoma. Enfasi sarà data alle cosiddette “conoscenze trasversali” relativamente agli approcci interdisciplinari necessari per lo studio avanzato della biologia molecolare.

- BOZZONI IRENE (programma)
- Methods in Molecular Biology
- RNA World
- splicing
- polyadenylation
- Alternative splicing
- RNA export
- Decay
- RNA turnover

e-learning platform
Biologia Molecolare del gene – VII edizione – Watson et al., Ed. Zanichelli
Biologia Molecolare – R.F. Weaver – Mc Graw Hill –Il gene X – B. Lewin et al. (Zanichelli)
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente del curriculum in inglese - (visualizza) 6

1051853 - CELL CYCLE (obiettivi)
The cell division cycle underlies as fundamental processes as development, growth, regeneration, stem cell maintenance and differentiation. It integrates all levels of control operating in molecular biology; the loss of these controls favour cell transformation and neoplastic growth. The course will critically examine the emerging concepts, experimental models and forefront methods in cell cycle studies with the aim to understand its regulatory mechanisms and clarify the converging pathways between development and cancer.

- Erogato presso 1051853 CELL CYCLE in Genetica e Biologia Molecolare LM-6 (docente da definire) (Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomedico per il curriculum in lingua inglese - (visualizza) 6

1051865 - MOLECULAR ONCOLOGY (obiettivi)
Lo scopo di questo corso è di fornire allo studente un'ampia introduzione alle basi cellulari e molecolari del cancro. Il corso tratta le caratteristiche molecolari e cellulari del cancro, compresi i geni oncosoppressori e oncogeni, l'apoptosi, i meccanismi di riparazione del DNA e il metabolismo. Particolare enfasi sarà inoltre data agli eventi che controllano la senescenza cellulare e l'immortalizzazione, le cellule staminali, l'angiogenesi e la disseminazione metastatica, l’infiammazione e i virus che causano il cancro. Particolare enfasi verrà data al ruolo del microambiente e della pressione selettiva esercitata dal sistema immunitario nella progressione tumorale. Verranno inoltre illustrati i nuovi approcci terapeutici su base immunologica. Agli studenti viene inoltre richiesta la presentazione e la discussione in aula di specifici argomenti che illustrino le nuove frontiere dell’oncologia molecolare.

Al completamento di questo corso gli studenti dovrebbero essere in grado di: 1. definire e descrivere la natura e il ruolo dei geni oncosoppressori e degli oncogeni nel processo del cancro; 2. delineare il ruolo della proliferazione cellulare e della deregolazione della morte cellulare nella progressione del cancro; 3. delineare i fattori molecolari che regolano il metabolismo e le nuove strategie terapeutiche volte a individuare questi segni distintivi; 4. discutere le cause del cancro tra cui mutazione, infezione e infiammazione; 5 definire i meccanismi molecolari che regolano la metastasi e l'angiogenesi e l'influenza del microambiente tumorale nella regolazione della crescita e dello sviluppo del tumore; 6 essere in grado di riassumere e presentare criticamente in una breve presentazione pubblica dati provenienti dalla letteratura più recente.

- SORRENTINO ROSA (programma)
L’insegnamento si propone di fornire ampie conoscenze sui meccanismi cellulari e molecolari che controllano la crescita, la sopravvivenza e la morte cellulare e come questi vengono alterati durante la trasformazione cellulare. Saranno perciò trattati le principali vie biochimiche e le molecole coinvolte nella soppressione o insorgenza delle patologie neoplastiche. Nella seconda parte del corso verranno trattati argomenti riguardanti la relazione del tumore con il microambiente, il processo di metastatizzazione. il coinvolgimento della risposta immunitaria nella progressione tumorale e le nuove terapie biologiche.

A tale scopo il corso sarà articolato come segue:
1. Introduzione generale sui tumori
2. Gli oncogeni
3. La via di Ras e sua deregolazione nei tumori
4: La via della PI3K sua deregolazione nei tumori
5. I fattori trascrizionali c-myc e NF-kB e loro ruolo nella trasformazione tumorale
6. Gli oncosoppressori
7. La morte cellulare e lo sviluppo tumorale. L’autofagia.
8. la telomerasi e sua deregolazione nei tumori
9. I sistemi di riparo del DNA
10. Il metabolismo cellulare e sua riprogrammazione nei tumori.
11. Il processo di angiogenesi
12. Le cellule staminali del cancro
13. La transizione epitelio-mesenchima e mesenchima-epiteliale.
14. Invecchiamento e tumori
15. Il processo di metastatizzazione
16. Infiammazione e cancro
17. Immunologia dei tumori
18. Nuovi approcci terapeutici nella cura del cancro

Viene valutata la conoscenza di specifici argomenti, la capacità di individuare i collegamenti tra le diverse parti del corso e la padronanza del linguaggio specifico della disciplina. Esercitazioni in aula prevedono la presentazione di un elaborato con supporto power point dove gli studenti devono riassumere esperimenti fondamentali per la progressione della ricerca sul cancro selezionati dalla letteratura più recente. Al termine del corso, lo studente ha conoscenza della patogenesi delle neoplasie e dei meccanismi molecolari di cancerogenesi chimica, fisica e biologica. Inoltre, lo studente è in grado di definire bersagli molecolari e nuovi approcci di prevenzione e cura in oncologia.

Weinberg RA: The biology of cancer. Garland Science ed
La preparazione del corso sarà svolta anche attraverso reviews aggiornate fornite agli studenti
(Date degli appelli d'esame)

- TUOSTO LORETTA (programma)
L’insegnamento si propone di fornire ampie conoscenze sui meccanismi cellulari e molecolari che controllano la crescita, la sopravvivenza e la morte cellulare e come questi vengono alterati durante la trasformazione cellulare. Saranno perciò trattati le principali vie biochimiche e le molecole coinvolte nella soppressione o insorgenza delle patologie neoplastiche.
A tale scopo il corso sarà articolato come segue:
1. Introduzione generale sui tumori
2. Gli oncogeni
3. La via di Ras e sua deregolazione nei tumori
4: La via della PI3K sua deregolazione nei tumori
5. I fattori trascrizionali c-myc e NF-kB e loro ruolo nella trasformazione tumorale
6. Gli oncosoppressori
7. La morte cellulare e lo sviluppo tumorale
8. la telomerasi e sua deregolazione nei tumori
9. I sistemi di riparo del DNA
10. Il metabolismo cellulare e sua riprogrammazione nei tumori.
Viene valutata la conoscenza di specifici argomenti, la capacità di individuare i collegamenti tra le diverse parti del corso e la padronanza del linguaggio specifico della disciplina. Gli argomenti sopra descritti saranno trattati nelle prime 20 ore di corso. Le rimanenti 4 ore saranno riservate ad attività di valutazione dell'apprendimento attraverso test scritti. Tali test avranno lo scopo di valutare le conoscenze acquisite dallo studente durante il corso. Al termine del corso, lo studente ha conoscenza della patogenesi delle neoplasie e dei meccanismi molecolari di cancerogenesi chimica, fisica e biologica. Inoltre, lo studente è in grado di definire bersagli molecolari e nuovi approcci di prevenzione e cura in oncologia.

La preparazione del corso sarà svolta attraverso review aggiornate fornite agli studenti

6 MED/04 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare per il curriculum in lingua inglese - (visualizza) 18

1051858 - GENE THERAPY (obiettivi)
Obiettivi:
Il corso intende approfondire i principi di base della terapia genica e cellulare, con
una prospettiva sia clinica che biologica.
Ci si propone di indurre nello studente non solo un miglioramento delle
conoscenze ma anche la capacita critica nella valutazione di dati sperimentali e
clinici.

Conoscenze e comprensione
Biomedicina e vettori di terapia genica

Capacità di applicare conoscenze e comprensione
Medicina molecolare applicata

Capacità critiche e di giudizio
Valutazione dei punti forti e deboli della medicina traslazionale

Capacità di comunicare quanto appreso
Discussione di gruppo dei temi del corso

Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita
Maturazione di capacita’ critica oltre che della comprensione della letteratura tecnico-
scientifica.

- SAGGIO ISABELLA (programma)
Il corso intende approfondire i principi di base della terapia genica e cellulare, con una prospettiva sia clinica che biologica. Si intende fornire le conoscenze relative al trasferimento genico, ai sistemi di editing del genoma (e.g. CrisprCas9), basati su mezzi di trasferimento virale e non virale, fra cui liposomi, vettori AAV, adenovirali, lentivirali, retrovirali e erpetici. Sistemi di trasferimento, direzionati e non, cosi' come approcci di terapia basati su cellule staminali, naturali e indotte, verranno discussi in relazione a specifiche patologie, fra cui la fibrosi cistica, la distrofia muscolare, le displasie ossee, le immunodeficienze, le progerie, il cancro. Verranno infine discussi i dati preclinici in modelli animale e clinici in uomo.

Il corso prevede una parte pratica per lo sviluppo di una visione critica della ricerca applicata.

Testi e articoli
1 testo a scelta tra i seguenti:

Gene and cell therapy : therapeutic mechanisms and strategies / edited by Nancy Smyth Templeton
The development of human gene therapy / edited by Theodore Friedmann
Gene therapy : principles and applications / edited by Thomas Blankenstein
Cancer gene therapy / edited by David T. Curiel, Joanne T. Douglas
Concepts in genetic medicine / ed. by Boro Dropulic, Barrie Carter
Gene therapy / Mauro Giacca
I testi sono disponibili per consultazione presso la biblioteca del dipartimento di Biologia e biotecnologie Charles Darwin.

(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/18 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ENG

1051860 - METHODS IN HUMAN GENETICS (obiettivi)
Il corso ha l’obiettivo di portare gli studenti ad esplorare le basi teoriche delle più recenti metodologie genetico-molecolari usate nel campo della genetica molecolare umana per l’identificazione di geni malattia. Verranno prese in considerazione sia malattie monogeniche che poligeniche e multifattoriali. Inoltre il corso mira a fornire le basi concettuali per lo sviluppo di test diagnostici per la rivelazione di varianti genetiche patologiche a livello di popolazioni. Il corso, svolto interamente in lingua inglese, si propone di raggiungere questi obiettivi attraverso una descrizione generale delle metodiche e un approfondimento specifico della loro utilizzazione mediante l’analisi di articoli scientifici messi a disposizione dal docente.

Obiettivi specifici

A) Conoscenze e capacità di comprensione
- Conoscenza e comprensione delle tecniche di analisi delle varianti genetiche (sia piccole che estese) del genoma umano
- Conoscenza e comprensione delle strategie genetiche e molecolari per l’identificazione dei geni malattia.
- Conoscenza e comprensione di metodologie di citogenetica molecolare e citogenomica con riferimento particolare alla citogenetica clinica
- Conoscenza e comprensione di strategie molecolari per lo sviluppo di test genetici umani di screening per l’identificazione di varianti genetiche patologiche all’interno delle popolazioni.

B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Utilizzo della terminologia appropriata
- identificazione di criteri per il riconoscimento di varianti geniche normali e patologiche
- acquisizione di strumenti concettuali per la comprensione delle metodologie di analisi genetiche appropriate
- Comprensione e interrogazione di banche dati on-line per analisi di priorizzazione di geni malattia

C) Autonomia di giudizio
- imparare a porsi domande per l’elaborazione e l’approfondimento delle conoscenze apprese

D) Abilità comunicative
- comunicare con terminologia appropriata i concetti genetici acquisiti durante il corso
- sviluppo di capacità espositive in lingua inglese mediante presentazione ppt di argomenti tratti da articoli scientifici selezionati dallo studente e inerenti gli argomenti del corso

E) Capacità di apprendimento
- connettere in modo logico le conoscenze acquisite
- comprensione dei concetti alla base delle metodologie utilizzate negli articoli scientifici selezionati durante il corso.

- CENCI GIOVANNI (programma)
Il corso fornisce agli studenti informazioni sulle moderne metodologie genetico-molecolari usate nel campo della genetica molecolare umana. Il corso è articolato in 3 parti. Nella prima parte (16 ore) vengono illustrate le tecniche di analisi delle varianti genetiche (sia piccole che estese) del genoma umano e strategie genetiche e molecolari per l’identificazione dei geni malattia. Nella seconda parte (16 ore) verranno prese in considerazione metodologie di citogenetica molecolare e citogenomica con riferimento particolare alla citogenetica clinica. Infine nella terza parte (8 ore) saranno mostrate le strategie molecolari per lo sviluppo di test genetici umani di screening per l’identificazione di varianti genetiche patologiche all’interno delle popolazioni. Il corso inoltre prevede un’attività di laboratorio di informatica (12 ore) durante la quale vengono analizzate banche dati e programmi on-line per la priorizzazione di geni malattia candidati.

Il testo adottato è: Human Molecular Genetics (4th Edition). Strachan and Read (Garland Science). L’utilizzo del testo è consigliabile per l’acquisizione di informazioni di base relativamente alle tre sezioni in cui il corso è suddiviso.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/18 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

1051864 - MOLECULAR METHODS (obiettivi)
The aim of this course is that the students should acquire a deep level of knowledge of advanced molecular methodologies such as Next Generation Sequencing, single molecule techniques and CRISPR/Cas9 based genome editing techniques.

After the completion of the course, students are expected to:

1. Know the most important methodologies in Molecular Biology developed since the completion of the Human Genome Project, in particular NGS applications and new gene and genome editing techniques
2. Understanding how the different methodological approaches studied may be used to answer a specific scientific question
3. Be able to analyze and interpret recent scientific articles, including the methodologies used
4. Be able to identify which methods should be used to address a specific scientific issue

- CACCHIONE STEFANO (programma)
Next Generation Sequencing: methodologies and applications (Lectures 1-14, 28 h)

Methodologies
• History of DNA sequencing
• Human Genome Project
• Next Generation Sequencing (deep sequencing)
• NGS Platforms and technologies
• Third Generation Sequencing
• Data analysis

Applications
• RNA-seq
• ChIP-seq
• Metagenomics and microbiomics
• Towards personalized medicine

Single Molecule Techniques and Super Microscopy (Lectures 15-18, 8 h)

Studying single molecules
• AFM (Atomic Force Microscopy)
• Single molecule FRET

From Microscopy to Nanoscopy: beyond the limits of Abbe law
• STED (Stimulated Emission Depletion)
• STORM (Stochastic Optical Reconstruction Microscopy)

Advanced Tools to Target and Edit Genomes (Lectures 19-22, 8h; Flipped learning, 2 h; Laboratory Exercise, 12 h)

• Gene knockdown by RNA interference
• Gene targeting by site-specific nucleases: ZFNs (Zinc Finger Nucleases), TALENs (transcription activator-like effector nucleases)
• CRISPR/CAS revolution: a simple and powerful method to edit genomes
• Applications of the CRISPR/CAS system
• Future perspectives of gene and genome editing
• Design a project to target a gene by CRISPR/Cas9 (Flipped learning)
• Cloning single-guide RNA expressing vectors (Lab exercise)

There is not a specific textbook for the course. Knowledge of basic biomolecular techniques is expected to succeed in the course.
Reviews and articles, together with lectures (PDF), will be available on the course website on e-learning platform

TEXTS

Basic knowledge

Biotecnologie Molecolari, principi e tecniche (2a edizione) – Brown TA, Zanichelli 2017
Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction (7th edition) - Brown TA, Wiley & Sons (2016)
Biologia Molecolare del Gene (settima edizione) (cap. 7; parte 6, Appendix) – Watson et al., Zanichelli ed.
From Genes to Genomes – Dale JW, Von Schantz M, Plant N, Wiley-Blackwell eds.*

Specific knowledge

Reviews and articles (available on the course website)
Next-Generation DNA Sequencing Informatics – Brown, CSHL press#
Atomic Force Microscopy For Biologists – Morris et al., Imperial College Press#

* Available at the Department library (Antropologia)
# Available at the teacher’s room (Fisiologia Generale, 1° floor, Room 10)
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/11 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ENG

10592823 - MOLECULAR MECHANISMS OF PLANT DEVELOPMENT (obiettivi)
1)Basic principle of developmental Biology
a) differences and similarities between Animal and Plant development.
b) pattern formation (genetic networks controlling apical-basal and radial axis).
c) how to create a morphogenetic gradient: regulation of the polar auxin transport and regulation of
plasmodesmata mediated intercellular trafficking.
2) Plant Stem cell niche
a) clonal analysis (CRE/LOX system, UAS/GAL4 system).
b) Molecular mechanisms controlling stem cell niche positioning: the antagonism between PLT and
PHB.
c) molecular mechanisms involved in stem cell niche maintenance: WUS/CLV pathway, SHR/SCR
pathway, auxin pathway.
d) stem cell niche evolution from ferns to angiosperms.
e) molecular mechanisms controlling regeneration.
3) Cell differentiation
a) molecular mechanisms regulating transit amplifying cells, bistable circuits involving
RBr regulation.
b) molecular mechanisms regulating cell elongation and differentiation. Involvement of the
cytokinin pathway and CUC pathways.
c) hormones and cell-non autonomous mechanisms: molecular frameworks regulating auxin
cytokinin antagonism.
d) molecular mechanisms involved in balancing cell division with cell differentiation, cytokinin
control of auxin distribution and gibberellin dependent regulation of ARR transcription factors.
4) Cell cycle and development
a) Differences and similarities in cell cycle regulators between animals and plants.
b) involvement of cell cycle in plant development, the role of CDKA and B in root development.
c) regulation of cell cycle during plant development: interaction between CYCD6;1 and RBr,
interaction between cytokinin and RBr.
5) microRNA and Plant development
a) Differences and similarities between animal miRNA and Plant miRNA.
b) methodologies to study miRNA activity in developmental biology.
b) Involvement of specific miRNA families in plant development.
6) Evo-Devo
a) approaches to study comparative development.
b) genomic variability and evolution (gene loss, interspecific differential cis and trans regulation
and enhancers variability in evo devo).
c) interspecific developmental variability of macroscopical and microscopical traits.
d) molecular mechanisms controlling interspecific morphological variability in evolution with
regards to RCO transcription factor and miR165/6/PHB antagonism.
e) molecular mechanisms controlling heterochrony: a case for FLC and miR156.

7) System Biology*
a) continuous and discontinuous computational models
b) computational modelling describing morphogenetic gradient
c) How to use computational modelling to predict organ growth

- DELLO IOIO RAFFAELE (programma)
1)Basic principle of developmental Biology
a) differences and similarities between Animal and Plant development.
b) pattern formation (genetic networks controlling apical-basal and radial axis).
c) how to create a morphogenetic gradient: regulation of the polar auxin transport and regulation of
plasmodesmata mediated intercellular trafficking.
2) Plant Stem cell niche
a) clonal analysis (CRE/LOX system, UAS/GAL4 system).
b) Molecular mechanisms controlling stem cell niche positioning: the antagonism between PLT and
PHB.
c) molecular mechanisms involved in stem cell niche maintenance: WUS/CLV pathway, SHR/SCR
pathway, auxin pathway.
d) stem cell niche evolution from ferns to angiosperms.
e) molecular mechanisms controlling regeneration.
3) Cell differentiation
a) molecular mechanisms regulating transit amplifying cells, bistable circuits involving
RBr regulation.
b) molecular mechanisms regulating cell elongation and differentiation. Involvement of the
cytokinin pathway and CUC pathways.
c) hormones and cell-non autonomous mechanisms: molecular frameworks regulating auxin
cytokinin antagonism.
d) molecular mechanisms involved in balancing cell division with cell differentiation, cytokinin
control of auxin distribution and gibberellin dependent regulation of ARR transcription factors.
4) Cell cycle and development
a) Differences and similarities in cell cycle regulators between animals and plants.
b) involvement of cell cycle in plant development, the role of CDKA and B in root development.
c) regulation of cell cycle during plant development: interaction between CYCD6;1 and RBr,
interaction between cytokinin and RBr.
5) microRNA and Plant development
a) Differences and similarities between animal miRNA and Plant miRNA.
b) methodologies to study miRNA activity in developmental biology.
b) Involvement of specific miRNA families in plant development.
6) Evo-Devo
a) approaches to study comparative development.
b) genomic variability and evolution (gene loss, interspecific differential cis and trans regulation
and enhancers variability in evo devo).
c) interspecific developmental variability of macroscopical and microscopical traits.
d) molecular mechanisms controlling interspecific morphological variability in evolution with
regards to RCO transcription factor and miR165/6/PHB antagonism.
e) molecular mechanisms controlling heterochrony: a case for FLC and miR156.

7) System Biology*
a) continuous and discontinuous computational models
b) computational modelling describing morphogenetic gradient
c) How to use computational modelling to predict organ growth

articoli e libri suggeriti al corso
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore affini e integrativi per il curriculum in lingua inglese - (visualizza) 12

1051866 - PHARMACOLOGY IN DRUG DISCOVERY (obiettivi)
Main aim
The main aim of the course is to allow the student in GMB to acquire the basic concepts of Pharmacology, which will be useful to its inclusion in sectors of the job market related to the Drug Discovery Process, or to enter third level-education programs requiring a basic pharmacology knowledge.

Specific aims
This objective will be pursued through an articulated knowledge about a range of basic aspects of drug development including pharmacology, such as target identification, drug testing, pharmacokinetics investigations, safety requirements (in vitro and in animal toxicological evaluations), phases of clinical development and postmarketing surveillance.

Among the skills that will be acquired by the student at the end of the course the making judgments and communication skills will be stimulated by inviting students to present to their colleagues a recent publication they chose from the scientific literature concerning pharmacological studies in one of the aforesaid aspects of drug development. The presentation will be followed by a discussion on the results that will involve the other students in the class.
Finally, through the reference to scientific databases (eg. Pubmed) or to websites of public or private organizations in the area of Pharmacology (eg AIFA, ISS, Italian Pharmacology Society), the course will provide the student with indications on the use of such sources to develop learning skills necessary for his/her autonomous education in this field.

- GAETANI SILVANA (programma)
Stages of development of a drug-medicament. Identification of a new drug target. Evaluation of clinical candidates: pharmacodynamic activity of a new molecular entity. Pharmacogenomics in drug development.
Pharmacological studies pre-clinical studies. Main methods in vitro and in vivo. Good laboratory practices. Pharmacodynamic activity versus toxicity: Pre-clinical studies to assess the safety of a drug.
Medications and Pregnancy: teratogenic drug. Issues related to the presence of genotoxic and non genotoxic impurities and in medicinal products.
Types of clinical trials. Phases of clinical trials. Good clinical practice. Role of ethics committees. The Investigator's brochure. Registration of drugs at national and European level.
Pharmacovigilance: definition and tasks. Methods used in pharmacovigilance.
Definition and classification of adverse drug reactions.

"Basic Principles of Drug Discovery and Development" Benjamin Blass. Elsevier, April 2015
“Drug discovery and evaluation: Pharmacological assays”. H.G. Vogel (Ed.) Springer, London, 2007
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/14 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

1051867 - PROTEOMICS (obiettivi)
Obiettivi generali
Questo corso intende presentare agli studenti sia i principali strumenti metodologici della
proteomica che i successi che l’approccio “omico” alla caratterizzazione delle proteine cellulari ha
permesso di raggiungere nell’ambito della biomedicina. Saranno in particolare descritte le tecniche, le
metodologie e le strategie che sottendono oggi un’analisi qualitativa (mappe o liste proteomiche),
quantitativa (profili proteomici), strutturale (profili di proteoforme) e funzionale (rete di interazioni
proteina-proteina) dei “proteomi” cellulari.

Obiettivi specifici

- Conoscenze preliminari
Lo studente che affronta questo corso deve possedere nozioni di base di biochimica delle proteine
(indispensabile), biologia molecolare (indispensabile), genetica (importante) e biologia cellulare
(importante).

- Conoscenze dello studente alla fine del corso
Con questo corso gli studenti acquisiscono competenze sia sulle attuali strumentazioni utilizzabili in ambito
proteomico che sugli alternativi approcci metodologici applicabili in ambito proteomico e sui risultati
raggiungibili.

- Capacità acquisite dello studente con questo corso
Al termine del corso lo studente sarà in grado di selezionare la strategia proteomica idonea alla risoluzione
di specifici problematiche biologiche. Saprà inoltre interpretare mappe, liste, profili e network proteomici,
e estrarre da questi informazioni biologiche.

- Capacità critiche e di giudizio acquisite a fine corso
Lo studente saprà discutere in modo competente le applicazioni della proteomica nella conoscenza delle
basi molecolari delle transizioni cellulari verso fenotipi alternativi o patologici.

- Capacità di comunicazione sui contenuti del corso
Lo studente sarà valutato, oltre che sulla base delle conoscenze acquisite, anche per un’adeguata
conoscenza del linguaggio tecnico in ambito proteomico.

- Capacità di proseguire in modo autonomo
Dalla conoscenza delle tematiche trattate, lo studente avrà acquisito quelle competenze e quel background
culturale necessari ad affrontare un progetto proteomico.

- SCHININA' MARIA EUGENIA (programma)
Modulo 1:
Metodologie di isolamento delle catene polipeptidiche: principi e approfondimento delle tecniche elettroforetiche nella caratterizzazione di miscele proteiche complesse.
La spettrometria di masssa (MS) nella identificazione e nella analisi strutturale delle catene polipeptidiche.
Approcci proteomici all'espressione proteica cellulare di tipo bottom-up and top-down.
Proteomica quantitativa: metodologie e strategie.

Modulo 2:
L'espressione delle proteine cellulari: principi del processo di traduzione e della biosintesi di forme modificate co- e post-sinteticamente.
Applicazioni della proteomica nella medicina e nelle scienze biomolecolari.

Trattandosi di un argomento multidisciplinare, non è stato possibile fino ad ora identificare ed adottare un testo unico.
(Date degli appelli d'esame)

- Giorgi Alessandra

6 BIO/10 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

- - A SCELTA DELLO STUDENTE

6 48 - - - Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) ITA

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

1051868 - STRUCTURE BIOSYNTHESIS AND ANALYSIS OF PROTEINS (obiettivi)
Obiettivi generali
Illustrare principi avanzati di struttura e strutturazione delle proteine e dei loro complessi macromolecolari. Rendere abili gli studenti alla presentazione/divulgazione/discussione delle relazioni struttura-funzione di proteine. Introdurli alle conoscenze attuali sulle “macchine molecolari”.

Obiettivi specifici
• Conoscenze preliminari
Lo studente che affronta questo corso deve possedere nozioni di base di biochimica delle proteine (indispensabile), biologia molecolare (indispensabile), genetica (importante) e biologia cellulare (importante).
• Conoscenze dello studente alla fine del corso:
Con questo corso gli studenti acquisiscono competenze sia sulla complessa serie di eventi dinamici che conducono le catene polipeptidiche neoformate ad assumere strutture e funzioni biologiche, che conoscenze delle strategie sperimentali nello studio delle strutture proteiche.
• Capacità acquisite dello studente con questo corso
Al termine del corso lo studente sarà in grado di interrogare le basi dati di coordinate 3D e di utilizzare programmi di grafica molecolare nella descrizione di strutture proteiche.
• Capacità critiche e di giudizio acquisite a fine corso
Lo studente saprà discutere in modo competente relazioni struttura-funzione di specifiche proteine, interpretare in chiave strutturale le conseguenze biologiche delle mutazioni genetiche, e affrontare la progettazione di strutture proteiche modificate.
• Capacità di comunicazione sui contenuti del corso
Lo studente sarà valutato, oltre che sulla base delle conoscenze acquisite, anche sulle sue abilità nell’utilizzo di programmi di grafica molecolare, per scopi sia divulgativi che speculativi.
• Capacità di proseguire in modo autonomo
Dalla conoscenza dei temi trattati, lo studente avrà acquisito quelle competenze e quel background culturale necessari ad affrontare un’ampia gamma di problemi concernenti la Biochimica delle Proteine.

- Erogato presso 1049377_1 BIOCHEMISTRY 2 in Bioinformatics L-2 NESSUNA CANALIZZAZIONE PAIARDINI ALESSANDRO

6 BIO/10 40 - 12 - Attività formative caratterizzanti ENG

1051859 - HUMAN GENETICS (obiettivi)
Knowledge of the main examples of gene structure and function in humans. Understanding of the potential applications of genetic analysis both in monogenic and multifactorial characters.

- TROMBETTA BENIAMINO (programma)
The organization of the human genome:

Features of the human genome. Nuclear genome, repetitive elements.

Focus on "special" chromosomes: X chromosome, Y chromosome and mtDNA.

Normal and pathological genetic variation:

Mutations, variants and polymorphisms.

Molecular features, origin, mutation rate and localization of the main classes of the human genome variants (nucleotide substitutions, indels, and micro- and mini- satellytes, copy number variants, presence/absence of transposable elements). Effect of age, sex and genomic position on mutation rates.

Human genome evolution: allelic and non-allelic sequences. Orthologous, paralogous and gametologous sequences. Crossing over and gene conversion, role of segmental duplications and non-allelic homologous recombination in genome evolution and human diseases.

Relevance of transposable elements in the human genome.

The unstable DNA: expansion of the number of repetitions of microsatellite and minisatellite. Anticipation, pre-mutation.

The "1000 Genomes" project.

Genetic counselling:

Genetic inheritance in man. Patterns of Mendelian inheritance: recessive and dominant inheritance; autosomal, X-linked, Y- linked, pseudoautosomal.

Pedigree analysis and interpretations.

Human population genetics:

The Hardy-Weinberg equilibrium. The law of H-W in genetic counselling.

Inbreeding and its importance in the onset of rare recessive diseases; calculation of the inbreeding coefficient in population and in pedigree.

Mutation (unidirectional and bi-directional models)

Model of Genetic drift (effective population size).

Recurrent mutation and genetic drift on the incidence of genetic diseases in populations.
Natural selection. Directional and balanced selection.

Phylogenetic tree: UPGMA, MP tree, genetic distances (Fst). Y chromosome phylogenetic tree. Molecular dating using rho and ASD (SNPs and STRs). The use of modern genetic variation to study Human history (Phylogeography).

Mapping the human genes:

Methods for mapping genes in humans.

The linkage analysis, the method of lod scores.

haplotypes and linkage disequilibrium; mapping of multifactorial traits and odd ratio.

“Human Molecular Genetics” 4th Edition, Strachan & Read
"Genetics of population" Hedrick 3th edition Jones and Bartlett
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/18 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente del curriculum in inglese - (visualizza) 6

1051861 - INTRACELLULAR TRAFFICKING (obiettivi)
Obiettivi generali: l’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sullo smistamento ed il traffico di molecole nella cellula, con speciale attenzione all’indirizzamento delle proteine nei diversi distretti sub-cellulari. Le lezioni prevedono un percorso formativo che riprende i concetti di base di biologia cellulare per proseguire con l’approfondimento dei meccanismi molecolari alla base dei processi di differenziamento spaziale e funzionale delle diverse regioni che costituiscono la cellula. Saranno inoltre analizzate le alterazioni che si riscontrano in tali processi, in associazione con diverse patologie.

Obiettivi specifici: gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite) le diverse destinazioni che interessano il traffico intracellulare al fine di definire la specializzazione e il differenziamento della cellula. Si approfondirà il concetto di smistamento basato su sequenze segnale specifiche, e i principali tipi di trasporto: da quello selettivo che interessa lo spostamento di materiale tra nucleo e citoplasma (e vice versa), al trasporto attraverso le membrane dei diversi compartimenti quali il reticolo endoplasmatico e i mitocondri, a quello vescicolare come via di comunicazione tra i compartimenti della via secretoria e la membrana plasmatica. Il trasporto vescicolare sarà anche descritto in entrata con il processo dell’endocitosi e cenni sull’esocitosi regolata saranno focalizzati alla descrizione dei meccanismi che regolano il rilascio dei neurotrasmettitori ai terminali presinaptici. Saranno inoltre trattati argomenti relativi ai checkpoints presenti nella cellula per assicurarsi che lo smistamento avvenga in maniera corretta. Il ripiegamento delle proteine e i sistemi di controllo di qualità di tale processo. Infine saranno descritte le vie degradative della cellula: proteosoma per le proteine citosoliche e di provenienza dal reticolo endoplasmatico
Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado (competenze acquisite) di argomentare e ragionare sui diversi meccanismi molecolari alla base del funzionamento della cellula; e di descrivere le metodologie sperimentali che hanno portato a comprendere tali meccanismi. La capacità di esporre le nozioni apprese durante il corso, verrà valutata a fine corso dando la possibilità agli studenti di preparare una breve relazione orale (anche di gruppo) supportata dalla proiezione di slides su un articolo sperimentale inerente ad uno degli argomenti trattati nella parte generale del corso.
Questa prova permetterà agli studenti di maturare il lessico scientifico appropriato per esporre argomenti di biologia cellulare da un punto di vista della problematica affrontata e degli approcci sperimentali e di esercitarsi perciò a comunicare quanto appreso. Gli studenti vengono stimolati a studiare autonomamente gli argomenti trattati durante il corso, integrando gli appunti personali e le dispense con gli articoli scientifici e le reviews messe a disposizione dal docente. Tra gli obiettivi che il corso si prevede, infatti vi è lo stimolare il senso critico verso la comprensione di un articolo scientifico. Inoltre il docente invita all’approfondimento individuale di argomenti che suscitano maggiore interesse negli studenti, tramite la richiesta di ulteriore materiale di approfondimento. Al fine di sviluppare negli studenti un maggior collegamento tra una problematica di studio e l’approccio sperimentale per studiarla, il corso prevede almeno 4 lezioni seminario tenute da ricercatori di questa Università e di altri istituti di ricerca che espongono la loro linea di studio e ricerca su una patologia che insorge per problemi ai meccanismi molecolari e cellulari trattati nel corso. Questo espone gli studenti all’interazione diretta con ricercatori di varie aree di studio ed offre la possibilità di rendere meno teorici gli argomenti trattati e più applicativi. Inoltre gli studenti possono considerare la possibilità di svolgere la tesi magistrale presso i laboratori dei ricercatori invitati.

- DE JACO ANTONELLA (programma)
Lezioni frontali (6 crediti formativi, 48 ore svolte in 24 lezioni), divise nelle seguenti sezioni:

Concetti di base (2 lessons, 4 hours)
Introduzione ai concetti di smistamento e trafficking delle proteine nella cellula. Il concetto di sequenza segnale.

Trasporto nucleo/citoplasma (3 lessons: 6 hours)
il complesso del poro e meccanismi di regolazione. Esempi specifici di modificazioni post-traduzionali che regolano il trasporto di diversi fattori di trascrizione: NF-KB, p53, FOXO, NF-AT e le -catenine. L’uscita degli RNA messaggeri dal nucleo al citoplasma.

La via secretoria (9 lezioni: 18 ore)
Il complesso della SRP e la traslocazione delle proteine nella membrana del reticolo endoplasmatico. Concetti generali sul folding delle proteine (citoplasma e reticolo endoplasmatico a confronto), classi di molecole coinvolte. Degradazione e ERAD ed il ruolo della glicosilazione. Condizioni di stress del reticolo endoplasmatico, quando il folding diventa misfolding e l’attivazione della risposta alle proteine malripiegate (UPR). Il traffico vescicolare dal RE al Golgi passando per l’ERGIC. I rivestimenti delle vescicole. La stazione di smistamento del Trans Golgi Network. I segnali di smistamento per le idrolasi acide dei lisosomi. Esocitosi regolata ed endocitosi. La via citoplasmatica: mitocondri e perossisomi.

Lezioni seminario (7 lezioni: 14 ore):
1) La fibrosi cistica e le mutazioni del recettore transmembrana CFTR come esempio di malripiegamento proteico e ritenzione della proteina mutata nel reticolo endoplasmatico. Potenziatori e correttori per ripristinare il corretto traffico sulla superficie.
2) Analisi di una mutazione, associata all’autismo, nel gene Neurolighina3 che altera il ripiegamento proteico e favorisce il trattenimento nel reticolo endoplasmatico.
3) Fenib, demenza senile come esempio di patologia neurodegenerativa caratterizzata da accumulo di polimeri della proteina neuroserpina.
4) Sindrome dell’oligofrenina, studio di modelli cellulari di patologia tramite iPSC.
5) Sclerosi Laterale Amiotrofica: l'impatto di mutazioni sul trasporto nucleo-citoplasma.
6) Malattie da prioni
7) Autofagia-la scoperta della proteina Ambra: meccanismi molecolari.

Tesine degli studenti su un articolo scientifico a scelta dello studente sugli argomenti correlati
al programma del corso (3 lezioni: 6 ore)

Testo di base di riferimento per la biologia cellulare e molecolare:
Biologia molecolare della cellula di B. Alberts, Watson Jamnes D.

Per ogni argomento sono resi disponibili sulla piattaforma di elearning2 articoli e review relative
agli argomenti esposti in classe.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomedico per il curriculum in lingua inglese - (visualizza) 6

1051862 - MOLECULAR AND CELLULAR PHYSIOLOGY (obiettivi)
This course focuses on the interaction between the endocrine, the immune and the nervous systems at molecular, cellular and systems levels. It provides an overview of current and developing concepts in Neuroimmunology from both Neuroscience and Immunology perspectives. It aims to familiarise students with the molecular and cellular elements of interconnectivity between the immune and nervous systems and the effect of neuro-immune interaction on physiological responses and disease processes. Moreover it provides the basis of crosstalk between cells of endocrine, immune, and nervous systems in the stress response and in the onset and development of neurological disorders.

- DI ANGELANTONIO SILVIA (programma)
Programma del corso:
Introduzione alla Fisiologia e a concetto di omeostasi e regolazioni a feedback positivo e negativo
Esempi di regolazioni omeostatiche in condizioni estreme
Comunicazione intercellulare – sinaptica paracrina e endocrina – basi cellulari e molecolari
Comunicazione sinaptica – basi molecolari della trasmissione elettrica e chimica
Alterazioni fisiologiche e patologiche della regolazione degli equilibri ionici, dei canali e dei recettori
- Plasticità a breve e lungo temine dei recettori del glutammato
- Canalopatie del muscolo cardiaco (sindrome del QT lungo), del muscolo scheletrico (miastenie), canalopatie epilettiche, esempi di canalopatie nella SLA
- Regolazione dell’equilibrio del cloro neuronale: trasportatori di membrana e loro regolazione nello sviluppo e nelle patologie epilettiche – GABA depolarizzante
- Controllo degli equilibri dei cationi divalenti e dello stress ossidativo nella neurodegenerazione (calcio, zinco e ROS).
Basi molecolari della percezione sensoriale: trasduzione del segnale nei sensi chimici, nella vista e nell’udito.
Ruolo dell’interazione neuroni-cellule gliali nella fisiologia del sistema nervoso:
- Funzioni astrocitarie
- Sinapsi tripartita
- Funzioni microgliali
- Ruolo della microglia nel rimodellamento sinaptico
- Comunicazione glia neuroni tramite chemochine
- Ruolo neurotossico e neuroprotettivo della glia
Unità neurovascolare: barriera ematoencefalica e comunicazione neuro-immune
Comunicazione neuro-ormonale (regolazione dei ritmi sonno veglia, equilibrio idrico salino, controllo della glicemia, regolazione della crescita e del metabolismo)
Comunicazione Asse Microbiota-Cervello

I testi consigliati sono:

Kandel Principi di Neuroscienze
Purves Neuroscienze
Barres Glia
Silverthon Fisiologia Umana

Articoli aggiuntivi (review e articoli originali), e materiale online, verranno consigliati a lezione e sul sito di elearning
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/09 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare per il curriculum in lingua inglese - (visualizza) 18

1051863 - MOLECULAR BIOLOGY OF STEM CELLS (obiettivi)
Il corso si propone di fornire conoscenze sulle proprietà fondamentali delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi molecolari che ne regolano le capacità di autorinnovamento e differenziamento. Il corso intende inoltre chiarire le potenzialità della riprogrammazione di cellule somatiche in cellule staminali pluripotenti indotte (iPS), fornendo nozioni sui meccanismi epigenetici alla base del processo di riprogrammazione. Verranno forniti esempi dell’utilizzo delle cellule staminali per la creazione di sistemi modello in vitro di diverse patologie umane e in medicina rigenerativa.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione dei processi che determinano le peculiari capacità delle cellule staminali di dare origine ai diversi tipi cellulari differenziati che compongono gli organi e i tessuti.

Non sono previste attività di laboratorio.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali;
- Conosce le basi molecolari dei processi biologici che regolano l’autorinnovamento e differenziamento delle cellule staminali;
- Conosce i diversi livelli di regolazione epigenetica del differenziamento delle cellule staminali;
-Conosce le tecniche di base per lo studio delle celle staminali

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali
- sa distinguere i diversi tipi di cellule staminali, anche in base al potenziale differenziativo
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali come sistemi modello in biologia;
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali in campo applicativo
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio delle cellule staminali per programmare un esperimento in laboratorio.

- ROSA ALESSANDRO (programma)
1) Introduzione e contesto (8 ore)
- Cellule staminali adulte ed embrionali; potenziale differenziativo; nicchia staminale; esempi di cellule staminali adulte; epigenetica.
- Tecniche di biologia molecolare per lo studio delle cellule staminali.

2) Basi molecolari di pluripotenza (20 ore)
- Origine delle cellule staminali embrionali; circuiti regolativi nella formazione della blastocisti di mammifero.
- Regolazione della pluripotenza: vie di segnalazione, stati "naive" e "primed" di pluripotenza, circuiti regolativi trascrizionali e post-trascrizionali, controllo epigenetico della pluripotenza, regolazione da parte di microRNA e lncRNA.
- Basi molecolari del differenziamento delle cellule staminali pluripotenti; esempi di differenziamento per generare tipi di cellule per terapia e ricerca; strategie per migliorare l'efficienza del differenziamento.
- Cellule staminali pluripotenti nella ricerca di base e nella medicina rigenerativa.

3) riprogrammazione cellulare e transdifferenziamento (20 ore)
- Dal trasferimento nucleare alle cellule iPS;
- Meccanismi molecolari di riprogrammazione; modelli deterministici e stocastici; fasi iniziali, intermedie e tardive nella riprogrammazione; memoria epigenetica.
- cellule iPS paziente-specifiche paziente; applicazioni di riprogrammazione nella ricerca di base e nella medicina rigenerativa; tecniche di "genome editing" per correggere le mutazioni; generazione di organoidi in vitro.
- Transdifferenziamento: metodi e applicazioni; basi epigenetiche del transdifferenziamento; esempi di transdifferenziamento per ottenere cellule di interesse terapeutico (muscoli, neuroni).

Articoli scientifici di riferimento e altro materiale didattico verranno indicati a lezione. Il docente metterà anche a disposizione le presentazioni powerpoint delle lezioni sulla piattaforma Elearning di Sapienza.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/11 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore affini e integrativi per il curriculum in lingua inglese - (visualizza) 12

1051931 - DATA ANALYSIS (obiettivi)
Conoscenza approfondita dei metodi per l'acquisizione dei dati e l'analisi dei risultati sperimentali, principalmente mediante esperimenti di laboratorio e lezioni. Sfruttamento di strumenti, hardware e software. Applicazione di metodi avanzati per l'inferenza statistica (metodi parametrici e non parametrici, test di ipotesi) a dati effettivi dalla letteratura corrente o esperimenti nel contesto specifico della laurea magistrale.

- GIANSANTI ANDREA (Date degli appelli d'esame)

6 FIS/01 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

10589662 - COMPUTATIONAL METHODS IN BIOLOGY (obiettivi)
Gli articoli originali da cui l’informazione e’ tratta verranno discussi criticamente ed i mezzi per riprodurre le analisi principali verranno acquisiti. Costante dialogo con la classe garantira’ la capacita’ di comunicare quanto appreso. Lucidi e link a pagine web stimolera’ gli studenti verso lo studio autonomo.

Abilita’ comunicative:
La classe interagisce con il professore al fine di imparare la maniera di 1) formulare l’approccio per 20) costruire modelli computazionali per dati biologici.

Capacita’ di apprendimento:
Il linguaggio formale per formulare 1) ipotesi statistiche e 2) costruire un modello e’ centrale in questa classe. Il valore aggiunto e soft skill associato e’ che lo studente potra applicare questa forma mentis ad altri campi scientifici

Conoscenza e comprensione:
Alla fine del corso gli studenti conosceranno concetti come:
Struttura di proteina e RNA, RNA-seq, RIP e CLIP-seq
Algoritmi per analisi di struttura
Importanti challenges in biologia che possono essere risolte computazionalmente.
Metodi per l’analisi di dati biologici: modelling e predizioni.

Applicazione della conoscenza e comprensione:
Alla fine del corso gli studenti saranno capaci di:
Costruire le parti elementari di un algoritmo per predizioni di biologia molecolare
Usare la statistica dietro I calcoli e riprodurre parti della analisi.

- PAIARDINI ALESSANDRO (Date degli appelli d'esame)

6 BIO/10 48 - - - Attività formative affini ed integrative ENG

10592805 - PSYCHOBIOLOGY WITH ELEMENTS OF PSYCHOPHARMACOLOGY (obiettivi)
La psicobiologia è una disciplina che appartiene alle scienze della vita e più in particolare alle
neuroscienze. Nell’ambito della psicobiologia si considera come i rapporti tra cervello e
comportamento si siano modificati dal punto di vista evolutivo e da quello dello sviluppo. L’obiettivo
principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione
dei rapporti tra sistema nervoso e comportamento, dai riflessi alle funzioni corticali.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione della relazione tra la struttura
e la funzione del sistema nervoso e delle strategie di regolazione delle loro funzioni.
Particolare attenzione verrà dedicata agli effetti dell’ambiente sulla struttura e funzione nervosa. Il
corso prevede anche cenni di psicofarmacologia e le basi biologiche di patologie neurologiche e
psichiatriche.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia neuroscientifica;
- Conosce le basi neurobiologiche del comportamento;
- Conosce i diversi livelli delle strutture nervose dal midollo spinale alla corteccia;
- Conosce i meccanismi eccitatori e inibitori del SN;
- Conosce le tecniche di base per lo studio del sistema nervoso, in vitro e in vivo;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia neuroscientifica
- sa valutare la funzione di diverse strutture nervose e i loro rapporti funzionali;
- sa valutare il ruolo dei mediatori nervosi nell’ambito delle diverse funzioni cerebrali
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio del sistema nervoso al fine di
sondarne le funzioni.

Prerequisiti
Non sono previste propedeuticità. Lo studente deve tuttavia avere le conoscenze di base della biologia
cellulare e sistemica, con particolare attenzione a quella animale, con proprietà di linguaggio e
padronanza scientifica.

Capacità critiche e di giudizio
- saper analizzare in modo critico la letteratura scientifica nell’ambito della psicobiologia

Capacità di comunicare quanto appreso
- capacità di comunicare oralmente le conoscenze apprese anche a non specialisti
- capacità di comunicare le conoscenze attraverso una relazione scritta
- capacità di sintetizzare e comunicare in modo semplice problemi complessi

Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita
- capacità di affrontare autonomamente la letteratura nell’ambito delle neuroscienze e sviluppare un
giudizio critico

- Erogato presso 10592805 PSYCHOBIOLOGY WITH ELEMENTS OF PSYCHOPHARMACOLOGY in Neurobiologia LM-6 NESSUNA CANALIZZAZIONE MELE ANDREA (Date degli appelli d'esame)

6 M-PSI/02 48 - - - Attività formative affini ed integrative ITA

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente del curriculum in inglese - (visualizza) 6

1051853 - CELL CYCLE (obiettivi)
The cell division cycle underlies as fundamental processes as development, growth, regeneration, stem cell maintenance and differentiation. It integrates all levels of control operating in molecular biology; the loss of these controls favour cell transformation and neoplastic growth. The course will critically examine the emerging concepts, experimental models and forefront methods in cell cycle studies with the aim to understand its regulatory mechanisms and clarify the converging pathways between development and cancer.

- Degrassi Francesca (programma)
MODULO 1. Le basi molecolari del ciclo cellulare e dei suoi checkpoints - dr. Patrizia Lavia
Il macchinario molecolare del ciclo cellulare e i suoi livelli di controllo.
Meccanismi di controllo dell'entrata nel ciclo cellulare e nella quiescenza
Controllo del "licensing" delle origini di replicazione
Checkpoints della relicazione e della riparazione del DNA: risposte locali e globali.
Stress replicativo, instabilità del genoma e cancro.
La regolazione della ciclina B e il checkpoint G2/M.

MODULO 2. I meccanismi della divisione cellulare e il loro ruolo nell'origine e terapia del cancro. - dr. Francesca Degrassi
Entrata in mitosi: assemblaggio dell'apparato mitotico, condensazione dei cromosomi e la funzione delle chinasi mitotiche.
Formazione e funzioni dei cinetori: checkpoint della mitosi, correzione degli errori e segregazione dei cromosomi.
Uscita dalla mitosi e citochinesi.
Aneuploidia e instabilità cromosomica nell'origine e terapia del cancro

Il testo di riferimento e' Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, David Morgan, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walt
MOLECULAR BIOLOGY OF THE CELL 6th Edition (published November 2014)
Capitolo chiave: #17. The Cell Cycle;
Capitoli da esaminare per specifici argomenti: #1, #5, #8, #9, #16,#20.

I contenuti globali del corso saranno racchiusi nelle presentazioni powerpoints delle lezioni, che saranno regolarmente inserite nel sito e-learning.
Il docente suggerirà articoli di revisione in riviste internazionali per chiarire e approfondire importanti argomenti del corso.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

AAF1041 - TIROCINIO (obiettivi)
I CFU attribuiti all’attività di tirocinio possono essere acquisiti attraverso attività svolta in laboratorio o la frequenza di seminari
scientifici certificati da attestato di presenza e approvati dal CLM.

- FATICA ALESSANDRO (programma)
I CFU attribuiti all’attività di tirocinio possono essere acquisiti attraverso attività svolta in laboratorio o la frequenza di seminari
scientifici certificati da attestato di presenza e approvati dal CLM.

I CFU attribuiti all’attività di tirocinio possono essere acquisiti attraverso attività svolta in laboratorio o la frequenza di seminari
scientifici certificati da attestato di presenza e approvati dal CLM.
(Date degli appelli d'esame)

3 75 - - - Ulteriori attività formative (art.10, comma 5, lettera d) ITA

- - A SCELTA DELLO STUDENTE

6 48 - - - Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a) ITA

Secondo semestre

Insegnamento CFU SSD Ore Lezione Ore Eserc. Ore Lab Ore Studio Attività Lingua

Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biodiversità e ambiente del curriculum in inglese - (visualizza) 6

1051861 - INTRACELLULAR TRAFFICKING (obiettivi)
Obiettivi generali: l’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sullo smistamento ed il traffico di molecole nella cellula, con speciale attenzione all’indirizzamento delle proteine nei diversi distretti sub-cellulari. Le lezioni prevedono un percorso formativo che riprende i concetti di base di biologia cellulare per proseguire con l’approfondimento dei meccanismi molecolari alla base dei processi di differenziamento spaziale e funzionale delle diverse regioni che costituiscono la cellula. Saranno inoltre analizzate le alterazioni che si riscontrano in tali processi, in associazione con diverse patologie.

Obiettivi specifici: gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite) le diverse destinazioni che interessano il traffico intracellulare al fine di definire la specializzazione e il differenziamento della cellula. Si approfondirà il concetto di smistamento basato su sequenze segnale specifiche, e i principali tipi di trasporto: da quello selettivo che interessa lo spostamento di materiale tra nucleo e citoplasma (e vice versa), al trasporto attraverso le membrane dei diversi compartimenti quali il reticolo endoplasmatico e i mitocondri, a quello vescicolare come via di comunicazione tra i compartimenti della via secretoria e la membrana plasmatica. Il trasporto vescicolare sarà anche descritto in entrata con il processo dell’endocitosi e cenni sull’esocitosi regolata saranno focalizzati alla descrizione dei meccanismi che regolano il rilascio dei neurotrasmettitori ai terminali presinaptici. Saranno inoltre trattati argomenti relativi ai checkpoints presenti nella cellula per assicurarsi che lo smistamento avvenga in maniera corretta. Il ripiegamento delle proteine e i sistemi di controllo di qualità di tale processo. Infine saranno descritte le vie degradative della cellula: proteosoma per le proteine citosoliche e di provenienza dal reticolo endoplasmatico
Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado (competenze acquisite) di argomentare e ragionare sui diversi meccanismi molecolari alla base del funzionamento della cellula; e di descrivere le metodologie sperimentali che hanno portato a comprendere tali meccanismi. La capacità di esporre le nozioni apprese durante il corso, verrà valutata a fine corso dando la possibilità agli studenti di preparare una breve relazione orale (anche di gruppo) supportata dalla proiezione di slides su un articolo sperimentale inerente ad uno degli argomenti trattati nella parte generale del corso.
Questa prova permetterà agli studenti di maturare il lessico scientifico appropriato per esporre argomenti di biologia cellulare da un punto di vista della problematica affrontata e degli approcci sperimentali e di esercitarsi perciò a comunicare quanto appreso. Gli studenti vengono stimolati a studiare autonomamente gli argomenti trattati durante il corso, integrando gli appunti personali e le dispense con gli articoli scientifici e le reviews messe a disposizione dal docente. Tra gli obiettivi che il corso si prevede, infatti vi è lo stimolare il senso critico verso la comprensione di un articolo scientifico. Inoltre il docente invita all’approfondimento individuale di argomenti che suscitano maggiore interesse negli studenti, tramite la richiesta di ulteriore materiale di approfondimento. Al fine di sviluppare negli studenti un maggior collegamento tra una problematica di studio e l’approccio sperimentale per studiarla, il corso prevede almeno 4 lezioni seminario tenute da ricercatori di questa Università e di altri istituti di ricerca che espongono la loro linea di studio e ricerca su una patologia che insorge per problemi ai meccanismi molecolari e cellulari trattati nel corso. Questo espone gli studenti all’interazione diretta con ricercatori di varie aree di studio ed offre la possibilità di rendere meno teorici gli argomenti trattati e più applicativi. Inoltre gli studenti possono considerare la possibilità di svolgere la tesi magistrale presso i laboratori dei ricercatori invitati.

- DE JACO ANTONELLA (programma)
Lezioni frontali (6 crediti formativi, 48 ore svolte in 24 lezioni), divise nelle seguenti sezioni:

Concetti di base (2 lessons, 4 hours)
Introduzione ai concetti di smistamento e trafficking delle proteine nella cellula. Il concetto di sequenza segnale.

Trasporto nucleo/citoplasma (3 lessons: 6 hours)
il complesso del poro e meccanismi di regolazione. Esempi specifici di modificazioni post-traduzionali che regolano il trasporto di diversi fattori di trascrizione: NF-KB, p53, FOXO, NF-AT e le -catenine. L’uscita degli RNA messaggeri dal nucleo al citoplasma.

La via secretoria (9 lezioni: 18 ore)
Il complesso della SRP e la traslocazione delle proteine nella membrana del reticolo endoplasmatico. Concetti generali sul folding delle proteine (citoplasma e reticolo endoplasmatico a confronto), classi di molecole coinvolte. Degradazione e ERAD ed il ruolo della glicosilazione. Condizioni di stress del reticolo endoplasmatico, quando il folding diventa misfolding e l’attivazione della risposta alle proteine malripiegate (UPR). Il traffico vescicolare dal RE al Golgi passando per l’ERGIC. I rivestimenti delle vescicole. La stazione di smistamento del Trans Golgi Network. I segnali di smistamento per le idrolasi acide dei lisosomi. Esocitosi regolata ed endocitosi. La via citoplasmatica: mitocondri e perossisomi.

Lezioni seminario (7 lezioni: 14 ore):
1) La fibrosi cistica e le mutazioni del recettore transmembrana CFTR come esempio di malripiegamento proteico e ritenzione della proteina mutata nel reticolo endoplasmatico. Potenziatori e correttori per ripristinare il corretto traffico sulla superficie.
2) Analisi di una mutazione, associata all’autismo, nel gene Neurolighina3 che altera il ripiegamento proteico e favorisce il trattenimento nel reticolo endoplasmatico.
3) Fenib, demenza senile come esempio di patologia neurodegenerativa caratterizzata da accumulo di polimeri della proteina neuroserpina.
4) Sindrome dell’oligofrenina, studio di modelli cellulari di patologia tramite iPSC.
5) Sclerosi Laterale Amiotrofica: l'impatto di mutazioni sul trasporto nucleo-citoplasma.
6) Malattie da prioni
7) Autofagia-la scoperta della proteina Ambra: meccanismi molecolari.

Tesine degli studenti su un articolo scientifico a scelta dello studente sugli argomenti correlati
al programma del corso (3 lezioni: 6 ore)

Testo di base di riferimento per la biologia cellulare e molecolare:
Biologia molecolare della cellula di B. Alberts, Watson Jamnes D.

Per ogni argomento sono resi disponibili sulla piattaforma di elearning2 articoli e review relative
agli argomenti esposti in classe.
(Date degli appelli d'esame)

6 BIO/06 48 - - - Attività formative caratterizzanti ENG

AAF1037 - PROVA FINALE (obiettivi)
La prova finale consiste nella presentazione di un elaborato scritto e di un a discussione orale su una attività sperimentale svolta dal laureando come parte fondamentale del percorso formativo della Laurea Magistrale GBM.

39 975 - - - Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c) ITA

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