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BIOGENESI DEI COMPARTIMENTI CELLULARI E SEGNALAZIONE TRA CELLULE
(obiettivi)
Obiettivi principali L’insegnamento approfondisce le conoscenze di biologia della cellula acquisite nel corso della Laurea Triennale. Obiettivo principale del corso è far acquisire allo studente conoscenze approfondite, aggiornate alla luce delle nuove ricerche pubblicate annualmente, sulla struttura e le funzioni della cellula eucariotica, in particolare quella animale. Il corso è articolato in lezioni frontali durante le quali sono discussi anche gli approcci sperimentali utilizzati nelle recenti pubblicazioni scientifiche relative alla biologia cellulare avanzata.
Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza dei meccanismi molecolari che governano i processi cellulari nelle cellule eucariotiche -Approfondimento delle conoscenza e comprensione delle attività cellulari che permettono il mantenimento e l’integrità funzionale delle membrane presenti nelle cellule eucariotiche e degli organuli da queste delimitati. -Conoscenza e comprensione dei meccanismi di segnalazione tra cellule, delle diverse tipologie di recettori coinvolti, e degli effetti che questi possono avere su attività enzimatica, strutture e processi cellulari (Es. organizzazione del citoscheletro, processi di endocitosi ecc.)
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper usare la terminologia specifica -saper identificare le giuste procedure sperimentali da utilizzare per chiarire alcuni processi della Biologia cellulare
C) Autonomia di giudizio -acquisire capacità di giudizio critico, anche attraverso lo studio delle procedure sperimentali seguite nell’identificazione di molecole chiave all’interno di alcuni processi cellulari. - 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.
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ROSSI ANNA RITA
( programma)
La prima parte del corso prevede di riprendere i concetti acquisiti nella Laurea Triennale sui costituenti chimici della membrana plasmatica approfondendo alcuni aspetti organizzativi di questa: Lipidi e proteine di membrana; struttura e ruolo delle zattere lipidiche (2 ore) e organizzazione delle caveole (2 ore). Giunzioni e adesioni cellulari. Ruolo delle diverse proteine di membrana: Selectine, Caderine, Superfamiglia delle proteine Ig (ICAMs e V-CAM). Proteine impalcatura (2 ore). Nanotubuli tra cellule; composizione della matrice extracellulare; Integrine: ruolo nell’adesione cellula-matrice e nella segnalazione (2 ore).
Compartimenti intracellulari e origine delle nuove membrane. Gocce lipidiche e siti di contatto tra membrane/organelli (4 ore). Il trasporto di molecole tra nucleo e citoplasma: struttura delle nucleoporine e del poro nucleare, origine evolutiva,segnali di riconoscimento (2 ore). Proteine mitocondriali codificate da mtDNA o dal genoma nucleare e importazione attraverso i complessi TOM e TIM; rilascio di vescicole da parte dei mitocondri (3 ore). Perossisiomi: origine, funzioni nella cellula animale e ruolo delle perossine (1 ora). Morfogenesi del RE e ruolo del RE in indirizzamento e ripiegamento delle proteine; controllo qualità (4 ore) . Apparato di Golgi struttura e modelli funzionali; ruolo delle golgine nella regolazione di dinamica e stabilità del Golgi; attività di glicosilazione nucleazione di microtubuli (3 ore).
Rivestimenti delle vescicole coinvolte nel traffico intracellulare:rivestimento di clatrina, COPI e COPII. Ruolo delle proteine Rab e SNARE in attracco e fusione delle vescicole alla membrana bersaglio (3 ore). Organuli acidi: endosomi e lisosomi e malattie lisosomiali. Fagocitosi ed esempi di endocitosi mediata da recettore, transcitosi, rilascio di esosomi. Endocitosi mediata da caveole. Secrezione costitutiva e regolata. Vescicole Sinaptiche (4 ore). Approfondimenti sul citoscheletro: origine evolutiva delle proteine citoscheletriche, proteine non motrici associate ai microfilamenti (2 ore). Superfamiglie di proteine motrici (2 ore). Septine. Modificazioni del citoscheletro associate ai meccanismi di migrazione cellulare in cellule non muscolari (2 ore)
Principi generali della comunicazione cellulare: recettori di superficie e recettori intracellulari (2 ore). Amplificazione del segnale, meccanismi di feedback. Reti di segnalazione tramite recettori collegati a proteine G. Trasduzione e secondi messaggeri. Lo ione calcio e i canali che ne permettono l’aumento di concentrazione nel citosol. Reti di segnalazione mediante recettori associati ad enzimi (RTK, RSGK). Vie di segnalazione mediante proteolisi controllata (8 ore).
Biologia Molecolare della cellula (6 edizione) by Alberts et al. (2016) Vengono forniti pdf di articoli e reviews da riviste scientifiche di alto impatto. Le presentazioni power point usate per le lezioni vengono rese disponibili (sulla piattaforma elearning Moodle) dopo le lezioni per gli studenti iscritti. Per un immediato aggiornamento dei testi o del materiale didattico distribuito dal docente consultare la pagina web del corso: https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=7215
(Date degli appelli d'esame)
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6
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BIO/06
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48
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
1014522 -
MICROBIOLOGIA CELLULARE E VACCINOLOGIA
(obiettivi)
L’insegnamento della Microbiologia Cellulare e Vaccinologia ha l’obiettivo di fornire quegli elementi conoscitivi che permettano agli studenti di comprendere la complessità delle interazioni del mondo microbico con gli organismi eucariotici. Queste nozioni costituiranno le basi per un percorso conoscitivo che li porterà alla comprensione delle strategie che conducono alla formulazione dei vaccini. Gli obiettivi specifici saranno volti a integrare in modo sequenziale e cumulativo in un percorso didattico razionale le nozioni concernenti il riconoscimento dei microrganismi da parte del sistema immunitario innato, le caratteristiche del microbiota e le basi molecolare dell’interazione del microbiota con gli organismi eucariotici. Si procederà quindi all’ analisi dei fattori genetici e fenotipici che caratterizzano le differenze fra commensali e patogeni e le forme di transizione fra queste due classi. Infine si saranno acquisite le nozioni di basi sui vaccini, sulle loro tipologie e composizione e sull’iter scientifico e istituzionale che porta allo sviluppo di un vaccino. La prospettiva dei vaccini di nuova generazione dei nuovi bersagli vaccinali completerà il bagaglio di conoscenze acquisite dallo studente. Il raggiungimento di questa rete di conoscenze fornirà allo studente gli strumenti per valutare in modo informato e consapevole il ruolo dei microorganismi nei processi di interazione con l’uomo e il valore dei vaccini..
Obiettivi specifici Conoscenze e capacità di comprensione: • dei meccanismi che sottendono il riconoscimento dei microrganismi da parte del sistema immunitario degli organismi eucariotici e le relative risposte adattative. • del ruolo fondamentale del microbiota nei processi fisiologici e patologici degli organismi eucariotici • delle basi molecolari che sottendono la differenza fra un microrganismo commensale e un patogeno. • della evoluzione dei vaccini e della razionalizzazione del percorso scientifico e sperimentale che negli anni ha portato alla formulazione di questi farmaci. • delle tipologie vaccinali, le componenti dei vaccini ed i ruoli funzionali di queste. • delle fasi chiave dello sviluppo di un vaccino e dell’iter scientifico e legislativo che porta dal “bench to field” • delle prospettive dei vaccini in un prossimo futuro.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione • comprendere i fenomeni biologici degli organismi complessi attingendo alle conoscenze sui microrganismi; • interpretare, seguendo schemi conoscitivi appropriati, i fenomeni associati ai microrganismi su scala personale e sociale; • percepire l’ambiente integrando in questo il ruolo chiave giocato dai microrganismi, avendo cognizione di se stessi come di un ecosistema biologico e delle regole che lo governano.
Autonomia di giudizio • filtrare in modo consapevole e ragionato le informazioni sul mondo dei microrganismi; • prendere decisioni consapevoli sull’uso di prodotti derivanti da batteri e sulla rilevanza dei vaccini;
Abilità comunicative -saper trasmettere le informazioni acquisite nel corso -argomentare in maniera informata le proprie posizioni sul mondo dei vaccini
Capacità di apprendimento - apprendere la terminologia specifica - saper consultare le banche dati - avere una visione della materia integrandola con le conoscenze acquisite negli altri corsi
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BERNARDINI MARIA
( programma)
Lezioni frontali (40-42 ore)
Nozioni di immunità innata (8 ore) • Il riconoscimento dei microrganismi da parte del sistema immunitario • Il concetto di MAMPs e PRRs (Microbial Associated Molecular Patterns e Pathogen Recognition Receptors) • Le vie di segnalazione cellulare dei PRRs associate al riconoscimento dei MAMPs • Le strategie microbiche per evadere/modulare il riconoscimento da parte dei PRRs • La piattaforma dell’inflammasoma e l’attivazione di questa da parte dei microrganismi
Il Microbiota (8 ore) • Il concetto di Microbiota e quello di MIcrobioma • Ruoli e funzioni del Microbiota • I phyla rappresentativi del Microbiota e le loro caratteristiche genetiche e fenotipiche • Le strategie sperimentali nello studio del Microbiota • Processi fisiologici e patologici legati al Microbiota • Ruolo del Microbiota nell’obesità e nel diabete di tipo II • L’asse intestino-Cervello e ruolo del Microbiota
Dai commensali ai patogeni (10 ore) • I genomi batterici, il trasferimento genetico orizzontale e le isole di patogenicità • I fattori di virulenza e le strategie batteriche per alterare gli equilibri fisiologici dell’ospite • Il concetto di adesività ed i sistemi di adesione • I sistemi di secrezione batterici ed i fenotipi mediati dagli effettori • I meccanismi di invasione dei batteri patogeni : sistemi zipper e trigger • Il movimento intra-cellulare dei batteri patogeni e le proteine eucariotiche coinvolte. • Dai commensali ai patogeni: l’esempio dei patobionti
Introduzione ai vaccini (14-16 ore) • Storia dei vaccini • Tipologia dei vaccini e loro composizione • Il concetto dei correlati di protezione • Fasi dello sviluppo di un vaccino dal “ bench to field”: i GMP (Good Manufacturing Practice) nei vaccini; la pre-clinica, i trials e le Istituzioni coinvolte. • Sicurezza dei vaccini, controversie e comunicazione • MAMPs e adiuvanti nei vaccini: una nuova frontiera. • Vaccini futuri.
Dehò G., Galli E. Biologia dei Microrganismi . 2014. Casa Editrice Ambrosiana (CEA) Maresca M. Microbiologia molecolare e cellulare 2013. McGrraw-Hill Ed. Articoli e reviews in inglese fornite dal docente (https://elearning2.uniroma1.it)
(Date degli appelli d'esame)
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BIO/19
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
Gruppo opzionale:
Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare - (visualizza)
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1020771 -
BIOTECNOLOGIE METABOLICHE E MIGLIORAMENTO VEGETALE
(obiettivi)
Obiettivi generali
Gli studenti acquisiranno conoscenze sulla ingegneria metabolica vegetale e l’utilizzo di metodologie avanzate per lo studio e produzione di metaboliti vegetali di interesse agronomico, farmacologico o alimentare. Gli studenti inoltre acquisiranno competenze nelle applicazioni dell’ingegneria metabolica vegetale per il miglioramento genetico di piante di interesse agrario e per la produzione di biocarburanti. Le competenze saranno acquisite mediante lezioni frontali, attività seminariale da parte del docente ed esperti di settore. Le competenze saranno inoltre supportate da tirocini proposti dal docente in aziende e enti che operano nel settore agronomico. La capacità di apprendimento sarà verificata in esami orali e seminari effettuati dagli studenti.
Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione
Acquisire conoscenze dettagliate sullo studio dei meccanismi molecolari alla base della biosintesi e regolazione della produzione macromolecole vegetali di interesse industriale e farmacologico. Acquisire conoscenze sulle tecniche avanzate di analisi dei metaboliti e macromolecole vegetali. Acquisire conoscenze dei principali approcci di biologia molecolare e biologia cellulare finalizzati alla ingegnerizzazione del metabolismo vegetale per l’ottenimento di varietà coltivate con tratti agronomici migliorati. Comprendere l’effetto di particolari metaboliti vegetali sulla fisiologia umana nella cura di patologie. In particolare, gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere:
Metabolomica vegetale: principali sistemi avanzati per lo studio del metabolismo secondario vegetale Applicazioni della ingegneria genetica metabolica per l’ottenimento di prodotti vegetali di interesse industriale . Metodi biotecnologici per l’ottenimento di piante di migliorato valore nutrizionale, resistenza a stress e piante migliorate per la produzione di bioenergia.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- comprendere ed eseguire protocolli sperimentali volti alla produzione di metaboliti vegetali di interesse commerciale - progettare l’ingegnerizzazione di vie metaboliche per il miglioramento genetico vegetale .
C) Autonomia di giudizio- - capacità di comprendere e risolvere in modo autonomo problemi scientifici inerenti il metabolismo vegetale per miglioramento delle piante e per applicazioni in campo industriale. - Capacità di valutare e interpretare in modo autonomo dati sperimentali per lo studio del metabolismo vegetale e delle sua modifiche con approcci biotecnologici per il miglioramento vegetale
D) Abilità comunicative - Acquisizione di adeguate competenze e strumenti utili per la comunicazione e la divulgazione delle conoscenze acquisite e dei risultati di attività scientifica svolta durante il percorso di studio. - Capacità di comunicare con responsabili industriali, tecnici della produzione e con responsabili di enti di ricerca pubblici e privati di settore.
E) Capacità di apprendimento - Capacità autonoma di approfondimento di ulteriori informazioni scientifiche e conoscenze tecniche di settore per l'aggiornamento continuo delle conoscenze. - Capacità di apprendere strumenti conoscitivi e metodo scientifico tipici della attività di un biologo cellulare nel settore della ricerca scientifica nel miglioramento genetico e applicata alla produzione di metaboliti vegetali di interesse commerciale
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BELLINCAMPI DANIELA
( programma)
Concetti generali sul metabolismo secondario nelle piante. Parete cellulare: metodi avanzati di analisi. Modifiche della parete per miglioramento della crescita e resistenza a stress, polisaccaridi di parete di interesse industriale. Enzimi della parete cellulare ed inibitori proteici, espressione degli enzimi ed inibitori in pianta per applicazioni tecnologiche in campo alimentare.(12 ore)
Oligosaccarine nello sviluppo e difesa della pianta da patogeni. Poli/oligosaccaridi di origine vegetale biologicamente attivi: proprietà biologiche, meccanismo d’azione come fitofarmaci e prebiotici. Colture in vitro bioreattori per produzione di metaboliti vegetali di interesse industriale. Embriogenesi somatica, coltura di protoplasti per miglioramento genetico (12 ore)
Metabolomica vegetale: metodi di analisi e applicazioni biotecnologiche. Studio dei profili metabolici per caratterizzare fenotipi metabolici di interesse biotecnologico. Vie metaboliche e la loro ingegneria metabolica per ottenere piante coltivate migliorate per es nei livelli di beta-carotene (provitamina A). Applicazioni dell’ingegneria metabolica e biochimica combinatoriale per l’ottenimento di nuove molecole di interesse industriale. Esempi di molecular farming: produzione di anticorpi, vaccini e metaboliti di interesse biomedico nelle piante. ( 12 ore)
Miglioramento delle piante mediante ingegneria genetica. Piante a piu' alta produttivita'. Piante migliorate per resistenza a stress. Piante superiori migliorate per produzione di biocarburanti ( bioetanolo e biodiesel). Piante nel fitorimedio (12ore)
- Materiale didattico (articoli, review, slides delle lezioni) è fornito tramite la piattaforma E-Learning https://elearning.uniroma1.it/course/view.php?id=2797) - Biotecnologie Sostenibili - Galbiati et al. – EDAGRICOLE - Biotecnologie e Genomica delle Piante - Rao e Leone - Idelson-Gnocchi - Biochemistry and Molecular Biology of Plants, - Buchanan, Gruissem e Jones, 2° ed., Wiley Blackwell
(Date degli appelli d'esame)
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6
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BIO/04
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48
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
1035089 -
GENOMICA FUNZIONALE
(obiettivi)
Obiettivi formativi: Il corso mira ad illustrare i principali approcci di genomica funzionale. Gli studenti impareranno ad applicare le tecnologie basate sui DNA microarrays e sul sequenziamento di nuova generazione NGS, affrontandone i problemi e comprendendone le prospettive. In particolare gli studenti familiarizzeranno con il data mining: dalla normalizzazione al filtraggio statistico dei dati al gene clustering e alla classificazione ontologica. Si passerà poi a studiare la disponibilità e l'utilizzo di dati di genomica funzionale nei database pubblici e la loro rilevanza per la ricerca in biomedicina.
-Obiettivi generali: L'illustrazione teorica dei principi alla base delle principali metodologie utilizzate in genomica funzionale sarà complementata da alcune esercitazioni pratiche sull'uso di software di analisi e in seguito dalla discussione di lavori presi dalla letteratura recente. In tal modo lo studente potrà sviluppare un'attitudine ad interpretare i lavori di genomica funzionale con spirito critico e a pesare il valore e la portata di analisi di quel tipo.
- Obiettivi specifici: 1.Conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà conoscere i principi di base, le potenzialità e le possibili criticità delle tecniche di genomica funzionale più utilizzate 2.capacità di applicare conoscenza e comprensione: Lo studente dovrà essere in grado di applicare queste conoscenze all'interpretazione critica di lavori recenti presenti nella letteratura scientifica 3.capacità critiche e di giudizio: Lo studente dovrà dimostrare capacità critiche e di giudizio nel valutare l'impatto e la solidità di lavori presentati di recente nella letteratura scientifica e di saper comunicare al docente e ai colleghi le sue conclusioni 4. Lo studente dovrà dimostrare capacità di proseguire l'applicazione degli strumenti di analisi appresi (software specifici, disponibili gratuitamente in rete) nel suo lavoro sperimentale.
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BIO/11
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48
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
1038172 -
BIOCHIMICA APPLICATA
(obiettivi)
Obiettivi generali Il corso si propone di fornire agli studenti le basi biochimiche per comprendere le applicazioni biotecnologiche avanzate di enzimi, proteine e sistemi multienzimatici complessi. Verranno inoltre illustrati i principi biochimici dei metodi di studio delle interazioni tra macromolecole e alcuni aspetti del metabolismo dei metalli in procarioti ed eucarioti. Obiettivi specifici A) Conoscenza e comprensione - conoscere le principali applicazioni biotecnologiche di enzimi, proteine e sistemi multienzimatici; - conoscere i principali metodi biochimici per lo studio delle interazioni tra macromolecole - comprendere le strategie richieste per la produzione e ingegnerizzazione di proteine ed enzimi B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - essere in grado di utilizzare le conoscenze delle tecniche biochimiche per comprendere le applicazioni di enzimi e proteine nel campo delle biotecnologie - saper valutare l'impatto di variazioni della struttura di macromolecole biologiche sulla loro funzione; C) Autonomia di giudizio - acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di esempi di applicazioni biotecnologiche di proteine ed enzimi tratti dalla letteratura scientifica - 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
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BONACCORSI DI PATTI MARIA CARMELA
( programma)
Applicazioni biotecnologiche degli enzimi. Proprietà degli enzimi: chemio-, regio- e stereoselettività. Inibizione enzimatica reversibile, irreversibile e 'suicida': esempi di importanza pratica (inibizione della sintesi dei coenzimi folici, della timidilato sintasi e della beta-lattamasi). Principali tecniche di immobilizzazione di cellule ed enzimi. Utilizzo di proteasi, lipasi e penicillina acilasi per la preparazione di composti di interesse biotecnologico. Produzione di enzimi e proteine ricombinanti: metodi e strategie. Ingegnerizzazione degli enzimi: mutagenesi sito-specifica ed evoluzione in vitro.
Sistemi multienzimatici nella biosintesi di metaboliti secondari bioattivi. Biosintesi non ribosomiale di metaboliti peptidici. Meccanismo enzimatico delle sintetasi peptidiche. Esempi (gramicidina, surfactina, penicilline e cefalosporine). Biosintesi dei polichetidi. Meccanismo di formazione dei polichetidi e analogie con la sintesi degli acidi grassi. Esempi (eritromicina).
Metodi di studio delle interazioni proteina-proteina. Metodi biochimici per identificare proteine che interagiscono: cromatografia di affinità, ligand blot e uso dei cross-linker. Sistemi basati sulle split-proteins. Metodi biochimici per lo studio quantitativo delle interazioni proteina-proteina.
Biosensori. Generalità. Componente ‘bio’ e componente ‘sensore’. Esempi di applicazioni nelle analisi biomediche, alimentari e della rivelazione degli inquinanti ambientali.
Biochimica dei metalli. Metalloproteine ed aspetti del metabolismo dei metalli. Meccanismi di omeostasi del rame e del ferro in procarioti ed eucarioti.
Esercitazioni in laboratorio.
Libri di testo e materiale didattico sono pubblicati dal docente nel sito didattico Elearning2 alla pagina web http://elearning2.uniroma1.it
(Date degli appelli d'esame)
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6
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BIO/10
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40
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12
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
1038307 -
MECCANISMI MOLECOLARI DELLA MITOSI
(obiettivi)
Obiettivi principali Fornire agli studenti una visione integrata delle diverse molecole e strutture cellulari coinvolte nella mitosi e delle loro interazioni, mettendone in evidenza la forte conservazione evolutiva. Gli studenti dovranno acquisire una buona conoscenza dei sistemi modello e dei metodi sperimentali utilizzati per lo studio della mitosi. Dovranno inoltre comprendere come lo studio della mitosi e delle proteine in essa coinvolte possa contribuire alla comprensione di patologie umane, con particolare riguardo alla carcinogenesi. Dovranno infine acquisire nozioni di base sui meccanismi molecolari della divisione asimmetrica delle cellule staminali.
Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione - Conoscenza delle principali componenti strutturali e regolative coinvolte nella divisione cellulare e comprensione dei meccanismi che controllano la corretta progressione del processo - Conoscenza dei principali approcci e sistemi sperimentali in uso per lo studio della mitosi - Conoscenza delle possibili conseguenze patologiche di alterazioni del processo mitotico
B) Capacità di applicare conoscenze e comprensione - Acquisire e saper utilizzare la corretta terminologia per descrivere componenti e meccanismi della mitosi -Saper riconoscere le principali componenti cellulari coinvolte nel processo di divisione - Saper definire i possibili approcci sperimentali per lo studio di specifici aspetti della mitosi C) Autonomia di giudizio - Saper proporre e valutare criticamente ipotesi sperimentali, anche attraverso lo studio e l’approfondimento di esperimenti che hanno portato al chiarimento di particolari aspetti della mitosi. - Capacità di valutare la significatività dei dati sperimentali attraverso la loro corretta quantificazione.
D) Abilità comunicative - Saper riportare verbalmente e/o con l’ausilio supporti multimediali quanto appreso in modo articolato e comprensibile
E) Capacità di apprendimento - Acquisire una visione complessiva del processo mitotico e dell’elevato grado di conservazione evolutiva che lo caratterizza. - Apprendere e saper utilizzare i termini specifici per descrivere componenti e sub-processi coinvolti nella divisione.
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BONACCORSI SILVIA
( programma)
Lezioni frontali (40 ore)
Nozioni generali sul ciclo cellulare e sui meccanismi che ne regolano la progressione (3 ore)
Sistemi modello nello studio della divisione cellulare: lievito, cellule di mammifero in coltura, Drosophila e C. elegans (2 ore).
Metodi e approcci per lo studio della divisione cellulare: microscopia ottica di preparati in vivo e fissati; microscopia elettronica; uso di mutanti o della tecnica dell’RNA interference (RNAi) per la dissezione genetico-molecolare della mitosi; isolamento e caratterizzazione di proteine e complessi proteici coinvolti nella mitosi (4 ore).
Principali molecole coinvolte nel processo di divisione : tubulina actina e loro interattori. Formazione e dinamica dei microtubuli e dei filamenti di actina (4 ore).
Centrosomi. Struttura e duplicazione dei centrioli. Centrosomi, cilia e ciliopatie (3 ore).
Ruolo delle alterazioni della struttura e del numero dei centrosomi nell’insorgenza dei tumori. Centrosomi e microcefalie umane (2 ore).
I meccanismi molecolari della formazione del fuso. Fusi con centrosomi e fusi anastrali. Ruolo delle proteine motore e delle MAPs nella dinamica dei microtubuli e nella formazione dei fusi bipolari (4 ore).
Struttura dei cinetocori. Interazione tra microtubuli e cinetocori. Checkpoint del fuso: proteine coinvolte e loro funzioni. Regolazione della separazione tra cromatidi fratelli: APC, securine, separine e coesine (4 ore).
Citochinesi in organismi diversi. Regolazione della citochinesi nelle cellule animali. Formazione e ruolo del fuso centrale e dell’anello contrattile di acto-miosina (2 ore).
Traffico vescicolare e formazione di nuova membrana; assemblaggio del midbody e abscissione (2 ore).
Divisione mitotica delle cellule staminali. I neuroblasti di Drosophila come sistema modello e conservazione evolutiva dei meccanismi molecolari alla base della divisione asimmetrica. Difetti nella divisione asimmetrica e sviluppo tumorale (2 ore).
Presentazione e analisi critica di lavori scientifici recenti riguardanti argomenti del corso (8 ore).
Sessioni di laboratorio (12 ore) Osservazioni al microscopio a fluorescenza equipaggiato con CCD camera di preparati immunocolorati e video-time lapse recording di cellule in divisione.
I capitoli 16 e 18 di Alberts et al., “Biologia Molecolare della Cellula”, Zanichelli Editore, integrati con i seguenti articoli: Bettencourt-Dias M, Glover DM. (2007) Centrosome biogenesis and function: centrosomics brings new understanding. Nat Rev Mol Cell Biol. Jun;8(6):451-63.
Foley EA, Kapoor TM. (2013). Microtubule attachment and spindle assembly checkpoint signalling at the kinetochore. Nat Rev Mol Cell Biol. 14:25-37.
Goshima G, Wollman R, Goodwin SS, Zhang N, Scholey JM, Vale RD, Stuurman N. (2007)Genes required for mitotic spindle assembly in Drosophila S2 cells. Science. 316:417-421.
Somma MP. et al. (2008) Identification of Drosophila mitotic genes by combining co-expression analysis and RNA interference. PloS Genetics, 4(7): e1000126.
Eggert US, Mitchison TJ, Field CM. (2006) Animal cytokinesis: from parts list to mechanisms. Annu Rev Biochem. 75:543-66.
Homem CC, Knoblich JA. (2012) Drosophila neuroblasts: a model for stem cell biology. Development. 139:4297-310.
Libri di testo e materiale didattico sono pubblicati e costantemente aggiornati sul sito Elearning2: http://elearning2.uniroma1.it/course/index.php?categoryid=640
(Date degli appelli d'esame)
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BIO/18
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40
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12
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
1056104 -
BIOLOGIA DELLE CELLULE STAMINALI E APPLICAZIONI
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10593023 -
IMAGING CELLULARE E CITOMETRIA DINAMICA: PRINCIPI E APPLICAZIONI
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Gruppo opzionale:
Insegnamenti OPZIONALI del settore nutrizionistico e altre applicazioni - (visualizza)
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6
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1047697 -
ALIMENTI SICUREZZA E NORME
(obiettivi)
Obiettivi principali Il corso è diviso in tre parti. Il primo riguarda la sicurezza, in particolare, la crescita batterica e il ruolo svolto dall'attività dell'acqua, pH, temperatura, ecc. Questi concetti saranno applicati per spiegare come processare e conservare il cibo lungo l'intera catena alimentare e la principale contaminazione come la salmonella, E. Coli O157, Clostridium botulinum e Micotossine. La seconda parte riguarderà il ruolo svolto da proteine, lipidi, carboidrati, vitamine, minerali, antinutrienti e l'interazione tra alimenti e farmaci nella nutrizione umana. In questa parte verranno anche spiegate le domande legate alla shelf-life, la perdita di valore nutrizionale e l'insorgenza di composti pericolosi come perossidi, ammine di composti polari, ecc., Xenobiotici e il ruolo di P450. La fine di questa parte riguarderà la percezione del consumo, la qualità e il modo in cui è possibile misurare la qualità del cibo mediante un indice matematico funzionale (FMI). La terza parte riguarderà le normative UE e le leggi italiane, riguardanti la qualità e la sicurezza degli alimenti, e in particolare le buone pratiche di fabbricazione, l'HACCP, la definizione di qualità per PAC, per GDO, per i consumatori, come leggere la qualità e l'etichetta.Questo corso sarà integrato con seminari, per quanto riguarda The U.E. Regolazione dell'igiene, tracciabilità lungo tutta la catena alimentare, certificazione dei prodotti non OGM. Uso e applicazione del software FMI.
Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza della composizione chimica degli alimenti. -Conoscenza e comprensione delle attività dei microrganismi sugli alimenti. -Conoscenza e comprensione della legislazione alimentare Europea.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper usare la terminologia specifica -saper identificare le giuste procedure per risolvere legati alla contaminazione microbica -saper riconoscere il valore nutrizionale delle proteine, grassi zuccheri e Sali minerali. - saper interpretare la legislazione alimentare comunitaria
C) Autonomia di giudizio -acquisire capacità di giudizio critico,sui vari aspetti della nutrizione umana. - 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.
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6
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AGR/15
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48
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
1038164 -
SISTEMI MODELLO E APPLICAZIONI INDUSTRIALI
(obiettivi)
Obiettivi principali Questo corso ha l’obiettivo di illustrare le caratteristiche di diversi organismi modello e il loro utilizzo nelle piattaforme industriali, analizzando anche le diverse strategie di miglioramento. Il corso si prefigge di saper individuare e valutare la scelta appropriata dell'organismo modello in base al tipo di applicazione biotecnologica affrontata, in funzione dei diversi settori industriali (es. alimentare, farmaceutico e chimico). Il corso comprende lezioni frontali e sessioni di laboratorio, dedicate ad apprendere la capacità di coltivazione e di manipolazione di alcuni dei sistemi modello trattati.
Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza dei principali organismi utilizzi nelle piattaforme industriali -Conoscenza e comprensione dei principali processi produttivi basati sui diversi sistemi cellulari -Conoscenza e comprensione delle strategie di miglioramento per l’ottenimento di prodotti a livello industriale
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper usare la terminologia specifica -saper identificare le giuste procedure per risolvere i quesiti di base dell’utilizzo dei diversi sistemi modello -sapere le strategie per il miglioramento degli organismi modello studiati -sapere le basi per il mantenimento in laboratorio dei diversi sistemi modello trattati durante il corso
C) Autonomia di giudizio -acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio degli organismi modello e il loro utilizzo nelle diverse industrie - 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 degli argomenti trattati.
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6
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CHIM/11
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40
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Attività formative caratterizzanti
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ITA |
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Gruppo opzionale:
Insegnamenti OPZIONALI affini e integrativi - (visualizza)
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1038177 -
DINAMICHE MOLECOLARI NELLE INTERAZIONI PIANTA MICRORGANISMO
(obiettivi)
- Obiettivi generali Obiettivo principale di questo insegnamento è far acquisire allo studente conoscenze sugli aspetti molecolari, cellulari ed evolutivi dell’immunità delle piante, e sulle somiglianze e differenze con i meccanismi immunitari degli animali. Lo studente acquisirà inoltre conoscenze sulle basi molecolari della comunicazione (riconoscimento, elicitazione, risposte) tra piante e microrganismi sia patogeni che benefici, e i meccanismi di controllo della risposta immunitaria che sono alla base della patogenicità e delle simbiosi. Infine, nel corso dell’insegnamento lo studente comprenderà come le conoscenze acquisite nello studio delle interazioni pianta-microorganismo siano il fondamento per la messa a punto e lo sviluppo di approcci biotecnologici. Il corso si propone anche di far acquisire allo studente la capacità di utilizzare le risorse bibliografiche e di esporre con chiarezza contenuti scientifici complessi relativi agli aspetti oggetto del programma.
- Obiettivi specifici A. Conoscenza e comprensione: - Linguaggio e terminologia specifici. - I meccanismi che costituiscono il sistema immunitario innato delle piante - Le somiglianze e le differenze tra il sistema immunitario delle piante e quello degli animali. - Gli elementi, i processi e i meccanismi di regolazione molecolari e cellulari rilevanti nelle interazioni tra piante e microbi (patogeni e benefici). - Le dinamiche di coevoluzione tra piante e microbi. - I principali metodi di studio adottati nello studio delle interazioni piante-microorganismi - I problemi socio-economici relativi alle problematiche nel campo specifico e le strategie biotecnologiche classiche e innovative.
B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Capacità di usare la terminologia specifica - Capacità di delineare percorsi concettuali e metodologici adeguati per affrontare problemi e quesiti nel campo delle Interazioni pianta-microbi. - Capacità di utilizzare le risorse bibliografiche, i software e le risorse biologiche disponibili attraverso il Web per affrontare e interpretare problemi specifici relativi alle tematiche oggetto dell’insegnamento.
C. Capacità critiche e di giudizio - Capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di rassegne e articoli scientifici su aspetti chiave e attraverso approfondite discussioni collettive ; - Capacità di valutazione della correttezza e del rigore scientifico attraverso l’analisi e la discussione collettiva della parte sperimentale e metodologica di recenti articoli scientifici di elevata qualità.
D. Capacità di comunicare quanto si è appreso - Acquisizione di adeguate competenze e strumenti utili per la comunicazione in lingua italiana, mediante l'utilizzazione di linguaggi grafici e formali, con particolare riguardo al linguaggio scientifico, attraverso discussioni e seminari che fanno parte integrante dell’esame orale
E. Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita Lo studente avrà acquisito: - la capacità di impostare un metodo di studio autonomo e flessibile, che consenta di condurre ricerche e approfondimenti personali e di continuare in modo efficace nell’avanzamento di conoscenze. - la capacità di individuare aspetti problematici, irrisolti e innovativi in tematiche biologiche - la capacità di reperire e fruire di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze - la capacità di confrontarsi per l’avanzamento, il consolidamento e il miglioramento delle proprie conoscenze.
Risultati attesi: Possesso dei contenuti fondamentali della disciplina specifica, e della capacità di padroneggiarne le procedure e i metodi d’indagine propri, anche per orientarsi ed operare nel campo delle scienze applicate.
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DE LORENZO GIULIA
( programma)
PARTE I - Il sistema immunitario (innato) delle piante: concetti generali. Microorganismi patogeni e simbionti. - Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum (tabacco), Hordeum vulgare (orzo) e Triticum aestivum(frumento) come sistemi modello per lo studio dell’interazione pianta-patogeno. Glycine max (soia), Medicago truncatula e Lotus japonicus come sistemi modello per lo studio dell’interazione pianta-simbionte. - Aspetti molecolari, cellulari e genetici della risposta immunitaria delle piante. Meccanismi di difesa locali preformati e inducibili. Risposte di difesa sistemiche. Risposta ai fitofagi ed erbivori. - Controllo genetico nelle interazioni pianta-microrganismo; resistenza gene-per-gene; riconoscimento molecolare. Molecole di virulenza/effettori. Le proteine R: proteine modulari con ripetizioni ricche di leucina (LRR) NBS-LRR nella risposta ai patogeni. ETI: “Effector-triggered immunity”. Funzioni di alcuni effettori.
PARTE II - Altri segnali di pericolo (o elicitori): profili molecolari associati ai microbi (MAMP) e associati al danno (DAMP). I recettori per il riconoscimento dei profili molecolari (PRR) di patogeni e simbionti. - La struttura proteica LRR nella risposta immunitaria vegetale ed animale e nelle risposte agli ormoni. - Relazioni struttura-funzione nei recettori per il riconoscimento di MAMP, DAMP e proteine di resistenza. - Conservazione, analogie e differenze tra il sistema immunitario animale e quello vegetale. - La parete cellulare nella segnalazione del danno tissutale. Dinamiche dei complessi di percezione degli elicitori. - Cascate di trasduzione nella difesa: ruolo di fosforilazione/defosforilazione, ubiquitinazione ed altre modificazioni post-traduzionali. Interazione tra vie di trasduzione coinvolte nella difesa e nello sviluppo. Interazioni ormonali nella risposta di difesa. Dinamiche sub-cellulari a valle della percezione del pericolo. - Struttura ed evoluzione dei geni di resistenza vegetali. Co-evoluzione tra piante e microrganismi patogeni. Selezione purificatrice e diversificante nelle interazioni pianta-microrganismo: esempi a livello molecolare.
Agrios (Fifth Edition) Plant Pathology, Academic Press. Fino al capitolo 6 incluso. Biochemistry and Molecular Biology of Plants (Second Edition). John Wiley & Sons, 2015 - Capitolo 21. Materiale didattico disponibile al link https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=621
(Date degli appelli d'esame)
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MARTI LUCIA
( programma)
MODULO I - Il sistema immunitario (innato) delle piante: concetti generali. Microorganismi patogeni e simbionti. - Arabidopsis thaliana, Nicotiana tabacum (tabacco), Hordeum vulgare (orzo) e Triticum aestivum(frumento) come sistemi modello per lo studio dell’interazione pianta-patogeno. Glycine max (soia), Medicago truncatula e Lotus japonicus come sistemi modello per lo studio dell’interazione pianta-simbionte. - Aspetti molecolari, cellulari e genetici della risposta immunitaria delle piante. Meccanismi di difesa locali preformati e inducibili. Risposte di difesa sistemiche. Risposta ai fitofagi ed erbivori. - Controllo genetico nelle interazioni pianta-microrganismo; resistenza gene-per-gene; riconoscimento molecolare. Molecole di virulenza/effettori. Le proteine R: proteine modulari con ripetizioni ricche di leucina (LRR) NBS-LRR nella risposta ai patogeni. ETI: “Effector-triggered immunity”. Funzioni di alcuni effettori.
MODULOII
- Altri segnali di pericolo (o elicitori): profili molecolari associati ai microbi (MAMP) e associati al danno (DAMP). I recettori per il riconoscimento dei profili molecolari (PRR) di patogeni e simbionti. La struttura proteica LRR nella risposta immunitaria vegetale ed animale e nelle risposte agli ormoni. - Relazioni struttura-funzione nei recettori per il riconoscimento di MAMP, DAMP e proteine di resistenza. Conservazione, analogie e differenze tra il sistema immunitario animale e quello vegetale. - La parete cellulare nella segnalazione del danno tissutale. Dinamiche dei complessi di percezione degli elicitori. - Cascate di trasduzione nella difesa: ruolo di fosforilazione/defosforilazione, ubiquitinazione ed altre modificazioni post-traduzionali. Interazione tra vie di trasduzione coinvolte nella difesa e nello sviluppo. Interazioni ormonali nella risposta di difesa. Dinamiche sub-cellulari a valle della percezione del pericolo. - Struttura ed evoluzione dei geni di resistenza vegetali. Co-evoluzione tra piante e microrganismi patogeni. Selezione purificatrice e diversificante nelle interazioni pianta-microrganismo: esempi a livello molecolare.
Agrios (Fifth Edition) Plant Pathology, Academic Press. Fino al capitolo 6 incluso. Biochemistry and Molecular Biology of Plants (Second Edition). John Wiley & Sons, 2015 - Capitolo 21. Materiale didattico disponibile al link https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=621
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BIO/04
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48
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
1038173 -
IMMUNOLOGIA MOLECOLARE E APPLICATA
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MODULO II
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3
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MED/04
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24
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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MODULO I
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3
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MED/04
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24
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
1052144 -
IL METODO SCIENTIFICO ED APPLICAZIONI IN BIOLOGIA
(obiettivi)
Obiettivi principali L’insegnamento verte sul metodo scientifico e sulla sua applicazione alla ricerca biologica. Basi epistemologiche della scienza, approcci concettuali e sperimentali in campo biologico. L’obiettivo è preparare lo studente alla ricerca scientifica, fornendogli gli strumenti concettuali con i quali potrà interpretare l’esperienza pratica in laboratorio o sul campo. Il corso è focalizzato sul ragionamento scientifico, in molteplici aspetti, piuttosto che sulla trasmissione di nozioni. La maggior parte dei concetti viene introdotta a partire da lavori pubblicati, allo scopo di fondarli nella realtà concreta. La discussione in aula è critica per l’approccio didattico e viene stimolata con ogni mezzo. Le videoregistrazioni delle lezioni sono rese disponibili.
Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione - Rudimenti di epistemologia - Basi logiche della sperimentazione e della osservazione scientifiche - Elaborazione di progetti di ricerca - Informazioni sul concreto svolgimento della ricerca scientifica
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - Utilizzo di terminologia appropriata - Applicazione delle basi teoriche all’attività di ricerca scientifica
C) Autonomia di giudizio - Valutazione critica di esperimenti, osservazioni e risultati scientifici
D) Abilità comunicative - Comunicazione di quanto appreso nel corso dell’esame orale
E) Capacità di apprendimento - Capacità di elaborazione logica di esperimenti, osservazioni e risultati scientifici - Miglioramento della capacità di trarre profitto da esperienze pratiche di ricerca scientifica
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BIO/18
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Attività formative affini ed integrative
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ITA |
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