Corso di laurea: Biologia e Tecnologie Cellulari Programmazione per l'A.A. 2020/2021

 

 

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.

Biologia e Tecnologie Cellulari (Percorso valido anche per il conseguimento del doppio titolo italo-francese)

Primo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1052141 - PLASTICITA' CELLULARE E DIFFERENZIAMENTO DELLE PIANTE: APPLICAZIONI INDUSTRIALI (obiettivi) L’insegnamento ha lo scopo di studiare l’organizzazione strutturale e funzionale della cellula vegetale ed i modelli di sviluppo delle piante, mediante sistemi sperimentali e metodologie avanzate. Ha inoltre la finalità di fornire le conoscenze e gli strumenti tecnologici per incrementare la professionalità del biologo in settori che usano sistemi cellulari vegetali per applicazioni industriali (es. cosmetica funzionale e integratori, banche del germoplasma). Il corso richiede conoscenze di Botanica e Fisiologia vegetale acquisite nella laurea triennale di Biologia. Il corso comprende lezioni frontali ed alcune lezioni teorico-pratiche tenute in laboratorio. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza e comprensione dell’organizzazione strutturale e funzionale dei diversi compartimenti cellulari peculiari della cellula vegetale. -Conoscenza e comprensione dei principali metodi di studio in biologia cellulare: microscopia ottica, confocale, elettronica a scansione e trasmissione. - Conoscenza e comprensione delle nuove tecnologie “omiche” -Conoscenza e comprensione di sistemi sperimentali utilizzati come sistemi modello per studiare la biologia dello sviluppo delle piante -Conoscenza e comprensione di metodologie biotecnologiche in campo vegetale per la produzione di molecole bioattive da utilizzare in campo cosmetico e nutraceutico o nella conservazione della biodiversità (Banche del Germoplasma) B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione -saper usare la terminologia specifica della materia -saper identificare le giuste procedure per risolvere i quesiti di Biologia cellulare e dello sviluppo delle piante -saper utilizzare le tecniche biotecnologiche per diverse finalità applicative C) Autonomia di giudizio -acquisire capacità di giudizio critico nella lettura delle procedure sperimentali e dei risultati riportati in letteratura su specifiche problematiche di ricerca - imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese D) Abilità comunicative -saper esporre, nel corso dell’esame orale, le conoscenze acquisite nel corso delle lezioni frontali, e nel corso di alcune lezioni “teorico-pratiche” tenute nel laboratorio di Biotecnologie cellulari vegetali, di cui è responsabile il docente del corso in oggetto. E) Capacità di apprendimento - apprendere la terminologia specifica della materia - connettere in modo logico le conoscenze acquisite - identificare i temi più rilevanti delle materie trattate. - PASQUA GABRIELLA (programma) Parte I: Biogenesi e caratteristiche ultrastrutturali dei compartimenti peculiari delle cellule vegetali. Smistamento e direzionamento delle proteine verso i compartimenti cellulari bersaglio. Comunicazione intercellulare e ruolo dei plasmodesmi. Ruolo delle componenti del citoscheletro nella crescita cellulare per divisione e distensione e nell'adattamento in risposta agli stimoli ambientali. Il ciclo cellulare e la sua regolazione nel coordinamento fra proliferazione e differenziamento. Regolazione del differenziamento cellulare. Morte cellulare programmata come componente dello sviluppo della pianta. Poliploidizzazione durante il differenziamento e conseguenze per lo sviluppo. Principali sistemi sperimentali per lo studio del differenziamento cellulare delle piante. Sistemi cellulari vegetali per applicazioni industriali nella cosmesi funzionale e negli integratori. Nanobiotecnologie applicate alla cosmesi. Tecnologie per l’ottimizzazione della biomassa cellulare e resa in composti bioattivi: selezione di linee cellulari più produttive, utilizzo di elicitori e produzione su larga scala. Parte II: Definizione di totipotenza e pluripotenza delle cellule vegetali. Le cellule staminali e la loro localizzazione nei meristemi. Parallelismi e differenze tra cellule staminali vegetali e animali. Plasticità e determinazione del destino cellulare. Cellule iniziali e derivate. Marcatori di identità cellulare. Coordinamento funzionale nel meristema e meccanismi di interdipendenza fra meristemi. L’effetto posizione nel differenziamento. Meccanismi di definizione del piano di organizzazione della pianta. Modulazione dello sviluppo post-embrionale in fusto, radice, foglia e fiore. La riprogrammazione ed il transdifferenziamento. Tessuti multifunzionali nei diversi organi della pianta. Germoplasma attraverso embriogenesi somatica, ginogenesi, androgenesi, e produzione industriale di semi sintetici. Microtecnologie applicate alle cellule staminali. Applicazioni industriali della radicazione avventizia e xilogenesi.   -Parte 1: Biologia cellulare e biotecnologie vegetali. Editore PICCIN -Parte 2: Elementi di biologia dello sviluppo delle piante. Editore EdiSES (Date degli appelli d'esame)	6	BIO/01	48	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
1038169 - GENETICA MOLECOLARE DEI MICRORGANISMI (obiettivi) Obiettivi generali - Obiettivo principale del corso è permettere allo studente di acquisire conoscenze avanzate di genetica microbica, inclusi gli aspetti molecolari, che sono alla base dello sviluppo di molte delle attuali tecniche di biologia molecolare e del DNA ricombinante. Gli obiettivi formativi del corso sono la comprensione di alcuni degli esperimenti storici della genetica microbica e lo studio degli avanzamenti odierni nei campi della genetica batterica, fagica e dei microbi eucariotici quali il lievito Saccharomyces cerevisiae. Saranno argomenti del corso anche le mutazioni e l’evoluzione dei genomi microbici, i meccanismi di regolazione del controllo del numero di copie di plasmidi e cromosomi, i trasposoni ed il controllo della trasposizione, i meccanismi del differenziamento microbico. Obiettivi specifici – Conoscenza e capacità di comprensione. Gli obiettivi specifici del corso includono: Conoscere e comprendere alcuni degli esperimenti storici della genetica microbica, gli avanzamenti nei campi della genetica batterica, fagica e dei microbi eucariotici quali il lievito Saccharomyces cerevisiae; Conoscere e comprendere il ruolo delle mutationi nell’evoluzione dei genomi microbici, i meccanismi di regolazione degli elementi mobili quali i plasmidi e i trasposoni ed il controllo della trasposizione; Conoscere e comprendere i meccanismi del differenziamento microbico; Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Il corso fornisce gli strumenti che permettono allo studente: di valutare i meccanismi molecolari alla base della variabilità genetica, le risposte dei microbi ai meccanismi di difesa dell’ospite e all’ambiente; di applicare le diverse metodiche d’indagine molecolari, di genetica classica e genetica inversa. Autonomia di giudizio: Lo studente, attraverso lo studio della letteratura di settore e l’analisi di dati sperimentali presenti nelle banche dati pubbliche, acquisisce una capacità autonoma di interpretare i dati sperimentali e di collocarli, in modo critico, nel quadro delle conoscenze già acquisite. Abilità comunicative: lo studente acquisisce l’uso di una terminologia scientifica appropriata per la comunicazione della genetica microbica e dei suoi meccanismi molecolari, sia a un pubblico laico che di esperti. Capacità di apprendimento: la capacità di apprendere è stimolata dal continuo riferimento, in tutte le attività del corso, alle conoscenze acquisite e alle metodologie utilizzate per l’avanzamento delle stesse. Al termine del corso gli studenti sapranno valutare i meccanismi genetici alla base delle più svariate problematiche microbiologiche e individuare i più appropriati metodi di indagine. - ASCENZIONI FIORENTINA (programma) Il corso fornisce gli strumenti che permettono allo studente: di valutare i meccanismi molecolari alla base della variabilità genetica, le risposte dei microbi ai meccanismi di difesa dell’ospite e all’ambiente; di applicare le diverse metodiche d’indagine molecolari, di genetica classica e genetica inversa. Questo si realizza attraverso il seguente programma. Cenni storici di genetica dei procarioti, nomenclatura e genetica quantitativa. Gli elementi genetici batterici: i plasmidi ed il cromosoma batterico, controllo del numero di copie e meccanismi di segregazione; i sistemi tossina/antitossina ed il controllo della crescita microbica; i trasposoni; gli integroni, le isole di patogenicità. Il fago Mu e lo sviluppo di vettori di clonaggio e di espressione. Meccanismi molecolari della ricombinazione omologa e sito specifica. Analisi genetica dei processi di ricombinazione nei batteri, nei fagi e nei lieviti. La genetica fagica, l’organizzazione del genoma fagico, le mappe fagiche, analisi del locus rII di T4 (gli esperimenti di Benzer). Meccanismi di regolazione dell’espressione dei geni precoci, intermedi e tardivi. Il lievito Saccharomyces cerevisiae: ciclo vitale, variazione del tipo coniugativo, tecniche di analisi genetica del lievito. I telomeri di lievito e la telomerasi. La genetica del differenziamento microbico: la divisione asimmetrica ed il destino cellulare in sistemi modello quali il lievito Saccharomyces cerevisiae ed in Caulobacter crescentus.   Larry Snyder and Wendy Chapness: “Molecular Genetics o f Bacteria”. Articoli scientifici e materiale didattico elaborato dal docente sulla base di articoli scientifici e testi. Utilizzo della piattaforma E-learning per la pubblicazione del materiale didattico. (Date degli appelli d'esame)	6	BIO/19	40	-	12	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
1038171 - BASI MOLECOLARI E CELLULARI DELLE BIOTECNOLOGIE VEGETALI (obiettivi) Obiettivi formativi Con questo insegnamento, gli studenti acquisiranno conoscenze teoriche e metodologiche sugli approcci di studio e sulle metodologie cellulari e molecolari alla base delle biotecnologie vegetali, e sulla complessità, a livello molecolare e cellulare, delle vie metaboliche primarie e secondarie di interesse biotecnologico. Obiettivi specifici Parte I A) Conoscenze e capacità di comprensione Acquisire conoscenze dettagliate sui metodi di trasformazione transiente e stabile del genoma nucleare e plastidico delle piante; sugli approcci di genetica diretta ed inversa per studiare la funzione dei geni vegetali; sull’identificazione ed utilizzo dei marcatori molecolari in genetica vegetale; sull’utilizzo delle biotecnologie vegetali per l’ottenimento di varietà coltivate con tratti agronomici migliorati. In particolare, gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere: - i principali sistemi di espressione transgenica stabile e transiente nelle piante, inclusi i sistemi di trasformazione dei plastidi; - i metodi di analisi della funzione genica nelle piante tramite genetica diretta e inversa. - i meccanismi di silenziamento e di “genome editing” negli organismi vegetali. - l’utilizzo della variabilità genetica naturale come fonte di tratti di interesse biotecnologico ed agronomico. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - progettare esperimenti volti a definire la funzione di un gene tramite approcci di genetica inversa; - progettare screening genetici in sistemi modello vegetali e delineare le linee principali di identificazione di una mutazione; - comprendere e discutere in modo critico i diversi approcci utilizzati per alterare l’espressione di un gene in una pianta e scegliere quello più opportuno in base alle esigenze ed al modello sperimentale; - progettare l’ingegnerizzazione di nuovi tratti in organismi vegetali. C) Autonomia di giudizio - Capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di rassegne e articoli scientifici su aspetti chiave del campo e approfondite discussioni ; - Capacità di valutazione della correttezza e del rigore scientifico negli argomenti relativi alle tematiche oggetto dell’insegnamento. D) Abilità comunicative - Acquisizione di adeguate competenze e strumenti utili per la comunicazione in lingua italiana e in lingua straniera (inglese), mediante l'utilizzazione di linguaggi grafici e formali, con particolare riguardo al linguaggio scientifico. E) Capacità di apprendimento - Capacità di interpretazione ed approfondimento - Capacità di fruizione di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze - Capacità di confronto per il consolidamento e il miglioramento delle proprie conocenze. Obiettivi formativi specifici Parte II A) Conoscenze e capacità di comprensione Acquisire conoscenze dettagliate sul metabolismo primario e secondario delle piante, con particolare riferimento alla biosintesi e compartimentalizzazione dei metaboliti; sul traffico vescicolare e la secrezione; sulle basi concettuali e metodologiche dell’analisi del proteoma e del metaboloma vegetale. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite): - le principali vie biosintetiche nel metabolismo primario e secondario delle piante; - i meccanismi di regolazione, channeling e compartimentalizzazione del metabolismo vegetale; - le diverse tecnologie oggi a disposizione per l’analisi su larga scala dei proteomi e metabolomi vegetali. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - comprendere e valutare criticamente le metodologie da utilizzare in un esperimento di proteomica o di metabolomica; - comprendere una via metabolica vegetale e progettare la sua modifica in sistemi vegetali od in sistemi eterologhi - affrontare la letteratura scientifica nel campo specifico, comprendendone le basi metodologiche e concettuali. C) Autonomia di giudizio - Capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di rassegne e articoli scientifici su aspetti chiave del campo e approfondite discussioni ; - Capacità di valutazione della correttezza e del rigore scientifico negli argomenti relativi alle tematiche oggetto dell’insegnamento. D) Abilità comunicative - Acquisizione di adeguate competenze e strumenti utili per la comunicazione in lingua italiana e in lingua straniera (inglese), mediante l'utilizzazione di linguaggi grafici e formali, con particolare riguardo al linguaggio scientifico. E) Capacità di apprendimento - Capacità di interpretazione ed approfondimento - Capacità di fruizione di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze - Capacità di confronto per il consolidamento e il miglioramento delle proprie conocenze. - MARTI LUCIA (programma) Parte I - Piante modello per le biotecnologie vegetali. Sistemi di espressione transgenica nelle piante. Espressione stabile o transitoria. Transplastomica. Vettori virali. Trasferimento di geni multipli nelle piante.Metodi classici di modificazione genetica delle piante. - Analisi della funzione genica: approcci di genetica diretta e inversa nelle piante. Mutagenesi per inserzione nelle piante. Sovraespressione e silenziamento. Peculiarità dei meccanismi di silenziamento vegetali. Dai mutanti alle piante transgeniche di interesse biotecnologico. Variabilità genetica naturale come fonte di caratteristiche di interesse biotecnologico. TILLING ed ecoTILLING. - La genomica strutturale e funzionale nello studio delle specie vegetali di interesse agronomico - “Genome editing”. Parte II - Metabolismo secondario delle piante. Fenoli, terpenoidi, alcaloidi e altri metaboliti secondari contenenti azoto. Tossine. Attrattori e deterrenti alimentari. Molecole di interesse biotecnologico. Aspetti genetici del metabolismo secondario: ridondanza e sub-funzionalizzazione genica ed enzimatica; evoluzione convergente. Tappe limitanti. - Sostanze di riserva nelle piante: carboidrati, proteine e lipidi. Caratteristiche, biosintesi, meccanismi e siti cellulari di accumulo. Meccanismi di regolazione. Biosintesi di polisaccaridi non-amidacei. Metodi di analisi. I lipidi, le proteine di riserva e le fibre di origine vegetale nella nutrizione umana, nelle tecnologie alimentari e industriali. - Compartimentalizzazione metabolica tissutale, cellulare e subcellulare. Formazione dei metaboloni e channelling metabolico. Traffico vescicolare e secrezione. - Manipolazione della localizzazione cellulare di enzimi, proteine e metaboliti. Ingegneria di vie metaboliche vegetali in organismi eterologhi. Piante come bioreattori. Biotrasformazioni. Basi del “molecular farming” per la produzione di molecole di interesse biotecnologico. - Genomica chimica in biologia vegetale. Chimica “click”. Genomica a singola cellula. Introduzione alla proteomica e alla metabolomica. La spettrometria di massa biologica e le sue applicazioni all’identificazione delle proteine e metaboliti vegetali di interesse biotecnologico. Strumenti bioinformatici nell'analisi proteomica. Analisi proteomica quantitativa; studio delle modifiche post-traduzionali; proteomica di interazione. Discussione sull’analisi proteomica in piante con genomi non sequenziati. Integrazione di dati metabolomici e proteomici nella biologia dei sistemi vegetali.   Materiale didattico fornito tramite E-Learning (articoli, review, slides delle lezioni) - Biotecnologie Sostenibili - Galbiati et al. – EDAGRICOLE - Biotecnologie e Genomica delle Piante - Rao e Leone - Idelson-Gnocchi (acronimo BGP) - Biochemistry and Molecular Biology of Plants, - Buchanan, Gruissem e Jones, 2° ed., Wiley Blackwell (Date degli appelli d'esame)	6	BIO/04	48	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI affini e integrativi - (visualizza) 12                1020770 - PATOLOGIA VEGETALE MOLECOLARE (obiettivi) Obiettivi principali Conoscere le basi molecolari della comunicazione e dell’interazione pianta-bioma patogenico. Conoscere le basi molecolari e fisiologiche per la regolazione della biosintesi di fitotossine e micotossine da parte del patogeno ed il loro effetto nell’ospite. Analisi dei genomi dei patogeni mediante tool bioinformatici. Studio delle principali strategie di Integrated Pest Management. Fornire conoscenze avanzate sui sistemi di analisi dei prodotti alimentari in termini di definizione del valore nutrizionale e sicurezza alimentare. Analizzare le normative vigenti Italiane e Comunitarie riguardanti sia la sicurezza che la salubrità dei prodotti alimentari. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione Il concetto di malattia I diversi tipi di fitopatogeni: virus, batteri e funghi La diagnosi dei fitopatogeni La base molecolare e biochimica delle strategie difensive, innate, delle piante la base molecolare biochimica delle strategie di virulenza dei patogeni le strategie di lotta integrata alle malattie nelle principali crops il concetto di food safety legato alla contaminazione delle principali crops B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Saper usare la terminologia specifica Individuare i principali fattori causa di malattia nelle principali crops Identificare le attività ed i geni importanti nella resistenza delle piante Identificare le attività ed i geni importanti nella virulenza dei patogeni Delineare delle strategie integrate di controllo delle fitopatie ed in generale di miglioramento della sicurezza degli alimenti C) Autonomia di giudizio Individuazione di nuove prospettive/strategie di sviluppo per la salvaguardia delle principali crops da un punto di vista di produzione, sicurezza e qualità Valutazione, interpretazione e rielaborazione di dati di letteratura nel campo della patologia vegetale molecolare D) Abilità comunicative Capacità di illustrare i risultati della ricerca e della sperimentazione svolta nell’ambito delle esercitazioni Capacità di comprendere manoscritti in lingua inglese e saperne indicare i tratti salienti all’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 sapere consultare banche dati specialistiche (es. pubmed; kegg) - FAINO LUIGI (programma) Il programma di Patologia Molecolare Vegetale prevede l`insegnamento di tutti i meccanismi molecolari conosciuti dietro la risposta di difesa della pianta e il processo di infezione del patogeno. Gli argomenti del programma riguardano: Teorie molecolari della patologia vegetale; Le prime fasi della interazione; Il ruolo degli ormoni; La SAR e i geni coinvolti nella modulazione della risposta ipersensibile; Gli s-gene; I virus e meccanismi molecolari per la difesa e contrattacco; I batteri, sistema di secrezione di tipo III ed effettori batterici; I funghi, sistema di secrezione e effettori; Le micotossine; Tricoderma come mezzo di biocontrollo; Sequenziamento per la patologia vegetale; laboratorio   Non esiste per ora un testo ma le dispense e gli articoli sono parte integrante del corso (Date degli appelli d'esame) 6  AGR/12  40  -  12  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038173 - IMMUNOLOGIA MOLECOLARE E APPLICATA   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 - Crescenzi Marco (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/18  48  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare - (visualizza) 18                1020774 - VETTORI MICROBICI ED APPLICAZIONI IN TERAPIA GENICA E CELLULARE (obiettivi) Obiettivi generali - L’obiettivo principale del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti per la comprensione dei principali approcci di terapia genica e cellulare mediante uno studio approfondito dei vettori microbici in uso sia nella ricerca di base che in trials clinici. Una particolare attenzione è dedicata al processo di sviluppo dei vettori di prima- seconda- e terza-generazione ed agli aspetti metodologi per la produzione di un vettore terapeutico. Infine, saranno considerate le problematiche di carattere etico che derivano dall’uso di materiale genetico a scopo terapeutico. Obiettivi specifici – Conoscenza e capacità di comprensione. Gli obiettivi specifici del corso includono: Conoscere e comprendere il processo che dalle conoscenze dei meccanismi molecolari alla base della funzionalità di specifici elementi genetici (virus, cromosomi, plasmidi, trasposoni) porta allo sviluppo di vettori per il trasferimento di geni/sequenze in cellule di mammifero. Conoscere e comprendere le metodiche e dei modelli in uso per testare la sicurezza dei vettori ed i relativi processi di produzione . Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Il corso fornisce gli strumenti che permettono allo studente: selezionare specifici elementi microbici, quali plasmidi, trasposoni e virus, per il trasferimento di materiale genico in vitro e in vivo anche considerando le specifiche esigenze sperimentali/terapeutiche; selezionare le più opportune tecniche di ingegnerizzazione degli elementi di trasferimento genico; di valutare le risposte dell’ospite al trasferimento genico; applicare le diverse metodiche d’indagine molecolare e cellulare per lo studio delle diverse fasi di produzione dei sistemi di trasferimento genico. Autonomia di giudizio: Lo studente, attraverso lo studio della letteratura di settore, l’analisi di dati sperimentali presenti nelle banche dati pubbliche, lo svolgimento di prove pratiche di laboratorio, acquisisce una capacità autonoma di interpretare i dati sperimentali e di collocarli nel quadro delle conoscenze già acquisite. Sarà inoltre capace di valutare problematiche di tipo etico. Abilità comunicative: lo studente acquisisce l’uso di una terminologia scientifica appropriata per comunicare i concetti alla base della terapia genica, l’utilizzo dei mezzi di indagine, di produzione e le realtive problematiche di carattere etico, sia a un pubblico laico che di esperti. Capacità di apprendimento: la capacità di apprendere è stimolata dal continuo riferimento, in tutte le attività del corso, alle conoscenze acquisite e alle metodologie utilizzate per l’avanzamento delle stesse. Al termine del corso gli studenti avranno appreso i meccanismi genetici alla base delle patologie più comunemente trattate con medicamenti di origine genetica, la costruzione, la produzione e l’uso di medicamenti genetici. - Erogato presso  1020774 VETTORI MICROBICI ED APPLICAZIONI IN TERAPIA GENICA E CELLULARE in Biologia e Tecnologie Cellulari LM-6 NESSUNA CANALIZZAZIONE ASCENZIONI FIORENTINA (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/19  48  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA 1056104 - BIOLOGIA DELLE CELLULE STAMINALI E APPLICAZIONI (obiettivi) Obiettivi del corso Gli obiettivi di questo corso sono di fornire conoscenze delle proprietà molecolari e cellulari delle cellule staminali di mammifero e del loro uso in applicazioni biomediche e di approfondire il ruolo delle cellule staminali nello sviluppo embrionale e post-embrionale delle piante. Verranno inoltre fornite agli studenti conoscenze riguardanti le tecniche di manipolazione di cellule staminali vegetali a fini agro-industriali. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza della natura e proprieta’ delle cellule staminali -Conoscenza e comprensione dell’uso di cellule staminali in biomedicina - Conoscenza e comprensione dell’uso di cellule staminali vegetali a fini agro-industriali. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper usare la terminologia specifica -saper identificare e risolvere i quesiti relativi alle cellule staminali C) Autonomia di giudizio -acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio in chiave storica del progresso delle conoscenze sulle cellule staminali - imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese D) Abilità comunicative -saper comunicare quanto appreso nel corso della prova in itinere di simulazione di un progetto di ricerca E) Capacità di apprendimento - apprendere la terminologia specifica - connettere in modo logico le conoscenze acquisite - identificare i temi più rilevanti delle materie trattate.   - MODULO II (obiettivi) Il corso BIOLOGIA DELLE CELLULE STAMINALI E APPLICAZIONI include due moduli:Modulo I Cellule staminali animali ed applicazioni e modulo II Cellule staminali vegetali ed applicazioniObiettivi generali del modulo IIGli obiettivi di questo corso sono di fornire conoscenze delle proprietà molecolari e cellulari delle cellule staminali vegetali. Si prevede altresi’ di analizzare le possibilita’ di poterle utilizzare in pratiche utili alle Biotecnologie Agro-industriali.Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione-Conoscenza della natura e proprieta’ delle cellule staminali vegetali-Conoscenza e comprensione dell’uso di cellule staminali in Biotecnologie Agro-industrialiB) Capacità di applicare conoscenza e comprensione- saper usare la terminologia specifica -saper identificare e risolvere i quesiti relativi alle cellule staminali C) Autonomia di giudizio-acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio del progresso delle conoscenze sulle cellule staminali vegetali e come queste ricerche si integrano alla ricerca sulle staminali animali- imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze appreseD) Abilità comunicative-saper comunicare quanto appreso nel corso in modo critico ed eleborarlo personalmenteE) Capacità di apprendimento- apprendere la terminologia specifica- connettere in modo logico le conoscenze acquisite- identificare i temi più rilevanti delle materie trattate. - Erogato presso  1056104_1 MODULO II in Biologia e Tecnologie Cellulari LM-6 DELLO IOIO RAFFAELE (Date degli appelli d'esame) 3  BIO/11  24  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA - MODULO I (obiettivi) Il corso BIOLOGIA DELLE CELLULE STAMINALI E APPLICAZIONI include due moduli:Modulo I Cellule staminali animali ed applicazioni e modulo II Cellule staminali vegetali ed applicazioni Obiettivi generali del modulo IGli obiettivi di questo corso sono di fornire conoscenze delle proprietà molecolari e cellulari delle cellule staminali di mammifero, embrionali, adulte e pluripotenti indotte. Si prevede altresi’ di analizzare le possibilita’ di ingegnerizzazione delle stesse e di discutere criticamente il loro uso in applicazioni biomediche.Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione-Conoscenza della natura e proprieta’ delle cellule staminali di mammifero-Conoscenza e comprensione dell’uso di cecllule staminali in biomedicinaB) Capacità di applicare conoscenza e comprensione- saper usare la terminologia specifica -saper identificare e risolvere i quesiti relativi alle cellule staminali C) Autonomia di giudizio-acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio in chiave storica del progresso delle conoscenze sulle cellule staminali- imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze appreseD) Abilità comunicative-saper comunicare quanto appreso nel corso della prova in itinere di simulazione di un progetto di ricercaE) Capacità di apprendimento- apprendere la terminologia specifica- connettere in modo logico le conoscenze acquisite- identificare i temi più rilevanti delle materie trattate. - Erogato presso  1056104_2 MODULO I in Biologia e Tecnologie Cellulari LM-6 SAGGIO ISABELLA 3  BIO/18  24  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA 10593023 - IMAGING CELLULARE E CITOMETRIA DINAMICA: PRINCIPI E APPLICAZIONI (obiettivi) Obiettivi generali – Modulo 1e 2 Il corso è finalizzato alla trasmissione di conoscenze sui principi di base e le applicazioni di metodologie avanzate di Imaging (Modulo 1) e citometria dinamica (Modulo 2) nello studio di processi cellulari in condizioni fisiologiche e patologiche. Gli obiettivi formativi del corso sono la comprensione delle tecniche di microscopia in campo chiaro e fluorescenza e di citometria di flusso, nelle loro più recenti evoluzioni. L’informatività di tali metodologie verrà illustrata attraverso le loro applicazioni allo studio di rilevanti fenomeni biologici quali proliferazione e morte cellulare, i cui meccanismi di base saranno approfonditi in lezioni dedicate. Il corso prevederà esercitazioni pratiche con dimostrazioni di utilizzo del citofluorimetro di flusso e di microscopi a fluorescenza per analisi di preparati cellulari fissati o video-registrazione di cellule vive.

Secondo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
1038162 - 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. - 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). Perossisomi: 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 (Date degli appelli d'esame)	6	BIO/06	48	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	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 - 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)	6	BIO/19	48	-	-	-	Attività formative caratterizzanti	ITA
Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare - (visualizza) 18                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 - 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 Pubblicazioni recenti e monografie sono disponibili nel sito elearning (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/04  48  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  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. - Erogato presso  1035089 GENOMICA FUNZIONALE in Biotecnologie Genomiche, Industriali ed Ambientali LM-8 NESSUNA CANALIZZAZIONE NEGRI RODOLFO (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/11  48  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  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 - 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) 6  BIO/10  40  -  12  -  Attività formative caratterizzanti  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. - PALUMBO VALERIA LUCIANA (programma) Il ciclo cellulare. Fasi e punti di controllo del ciclo cellulare. Nozioni introduttive sulla divisione cellulare (mitosi e meiosi). Fasi della mitosi e citochinesi. Le chinasi mitotiche. Sistemi modello per lo studio per lo studio della divisione cellulare; D. melanogaster, C. elegans, S. cerevisiae, S. pombe, X.laevis, colture cellulari. Approcci per lo studio della divisione cellulare. Analisi genetica diretta e analisi genetica inversa per la dissezione genetico-molecolare della mitosi; Mutagenesi, RNA interference (RNAi), CRISPR/Cas genome editing. Metodologie per lo studio della divisione cellulare. Tecniche istologiche di base e osservazione in vivo; Microscopio (ottico, elettronico). Preparazione del tessuto e tecniche di evidenziazione (immunofluorecenza indiretta, marcatura con GFP). Tecniche biochimiche; isolamento e identificazione di proteine mitotiche e complessi proteici. Proteine citoscheletriche in mitosi. Microfilamenti; G-actina, F-actina, fuso centrale. Filmenti intermedi; Lamine nucleari e NEBD. Microtubuli; isoforme di Tubuline, composizione del fuso mitotico, proteine associate ai microtubuli (MAPs) e proteine motore. Il centrosoma. Struttura, assemblaggio e funzione dei centrioli. Maturazione del centrosoma. Il materiale pericentriolare (PCM). Il corpo basale e formazione del cilio. Cilia primarie e cilia mobili. Disfunzione del centrosoma e condizioni patologiche nell’uomo: ruolo delle alterazioni della struttura e del numero dei centrosomi nell’insorgenza dei tumori e nella microcefalia primaria. Disfunzione del cilio e ciliopatie. Meccanismi molecolari della formazione del fuso mitotico. Nucleazione di microtubuli dal centrosoma, funzione del MTOC. Nucleazione di microtubuli dalla cromatina, il gradiente RanGTP, il Chromosomal passenger complex. Nucleazione di microtubuli da microtubuli esistenti, complesso dell’Augmnina. Ruolo delle proteine motore e delle MAPs nella dinamica dei microtubuli e nella formazione dei fusi bipolari. Il cintetocore. Struttura del cinetocore. Interazione microtubulo-cinetocore. Meccanismi molecolari alla base del movimento anafasico dei cromosomi. Il checkpoint del fuso, proteine coinvolte e loro funzioni. Regolazione della separazione tra cromatidi fratelli; APC, Securine, Separasi e Coesine. La citochinesi. Ruolo dell’anello contrattile e del fuso centrale. La formazione di nuova membrana. Difetti della citochinesi e tumorigenesi. 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.   - Capitoli 16 e 18 dell’Alberts et al., “Biologia Molecolare della Cellula”, Zanichelli Editore. - Materiale didattico elaborato dal docente sulla base di articoli scientifici e testi. Il materiale didattico e la bibliografia di riferimento verranno condivisi su piattaforma E-learning. (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/18  40  -  12  -  Attività formative caratterizzanti  ITA 1056104 - BIOLOGIA DELLE CELLULE STAMINALI E APPLICAZIONI (obiettivi) Obiettivi del corso Gli obiettivi di questo corso sono di fornire conoscenze delle proprietà molecolari e cellulari delle cellule staminali di mammifero e del loro uso in applicazioni biomediche e di approfondire il ruolo delle cellule staminali nello sviluppo embrionale e post-embrionale delle piante. Verranno inoltre fornite agli studenti conoscenze riguardanti le tecniche di manipolazione di cellule staminali vegetali a fini agro-industriali. Obiettivi specifici A) Conoscenze e capacità di comprensione -Conoscenza della natura e proprieta’ delle cellule staminali -Conoscenza e comprensione dell’uso di cellule staminali in biomedicina - Conoscenza e comprensione dell’uso di cellule staminali vegetali a fini agro-industriali. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - saper usare la terminologia specifica -saper identificare e risolvere i quesiti relativi alle cellule staminali C) Autonomia di giudizio -acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio in chiave storica del progresso delle conoscenze sulle cellule staminali - imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese D) Abilità comunicative -saper comunicare quanto appreso nel corso della prova in itinere di simulazione di un progetto di ricerca E) Capacità di apprendimento - apprendere la terminologia specifica - connettere in modo logico le conoscenze acquisite - identificare i temi più rilevanti delle materie trattate.   10593023 - IMAGING CELLULARE E CITOMETRIA DINAMICA: PRINCIPI E APPLICAZIONI (obiettivi) Obiettivi generali – Modulo 1e 2 Il corso è finalizzato alla trasmissione di conoscenze sui principi di base e le applicazioni di metodologie avanzate di Imaging (Modulo 1) e citometria dinamica (Modulo 2) nello studio di processi cellulari in condizioni fisiologiche e patologiche. Gli obiettivi formativi del corso sono la comprensione delle tecniche di microscopia in campo chiaro e fluorescenza e di citometria di flusso, nelle loro più recenti evoluzioni. L’informatività di tali metodologie verrà illustrata attraverso le loro applicazioni allo studio di rilevanti fenomeni biologici quali proliferazione e morte cellulare, i cui meccanismi di base saranno approfonditi in lezioni dedicate. Il corso prevederà esercitazioni pratiche con dimostrazioni di utilizzo del citofluorimetro di flusso e di microscopi a fluorescenza per analisi di preparati cellulari fissati o video-registrazione di cellule vive.   - MOD.II (obiettivi) Obiettivi specifici –Modulo2Conoscenza e capacità di comprensione. Gli obiettivi specifici del corso sono:• conoscenza dei principi base della citometria di flusso• conoscenza della strumentazione comunemente impiegata per l'analisi in laboratori di ricerca o di analisi biomediche• apprendimento delle tecniche di base su campioni vitali e fissati per lo studio del ciclo cellulare e della morte e del differenziamento cellulare; • conoscenza delle nozioni di base per l’utilizzo di software di analisi dei risultati.Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Il corso si prefigge lo scopo di far acquisire allo studente i concetti generali che sono alla base del funzionamento del citometro a flusso e la comprensione dei principali parametri ottici misurabili in citometria. Alla fine del corso lo studente sarà in grado di capire i concetti principali ed i campi di applicazione della citometria di flusso e avrà una conoscenza di base delle principali tecniche di preparazione dei campioni utilizzate per lo studio del ciclo cellulare e della morte cellulare e del differenziamento. Lo studente acquisirà inoltre, nelle lezioni pratiche, le nozioni base per l’impostazione, esecuzione ed analisi di esperimenti basati sulle tecniche studiate.Autonomia di giudizio: Lo studente attraverso gli esempi di applicazioni presenti nella letteratura di settore, acquisisce una capacità autonoma di interpretare i dati sperimentali e di collocarli, in modo critico, nel quadro delle conoscenze già acquisite. Abilità comunicative: Lo studente acquisisce l’uso di una terminologia scientifica appropriata per esporre, sia a un pubblico laico che di esperti, i risultati ottenuti in esperimenti di citometria a flussoCapacità di apprendimento: La capacità di apprendere è stimolata dal continuo riferimento alle conoscenze acquisite e alle metodologie utilizzate per l’avanzamento delle stesse, e dalla costante interconnessione tra i due moduli, in tutte le attività del corso. Al termine del corso gli studenti sapranno individuare i più appropriati metodi di indagine e le strumentazioni del settore della citometria di flusso per lo studio di rilevanti fenomeni biologici quali proliferazione, morte cellulare e differenziamento. - Guarguaglini Giulia (programma) I due moduli del corso saranno portati avanti in maniera integrata come descritto a seguire.Citometria di flusso e microscopia: definizione, cenni storici e applicazioni nella ricerca biologica. Nozioni di base su ciclo cellulare, mitosi e meccanismi di morte come esempi di processi biologici studiati mediante citometria e microscopia. Principi di base della citometria di flusso e della microscopia ottica e conoscenza delle principali strumentazioni in uso. Microscopia a fluorescenza. Sonde, proteine fluorescenti e biosensori, in citometria e microscopia. Immunofluorescenza diretta e indiretta dalla preparazione dei campioni all’analisi: comparazione di applicazioni in citometria e microscopia. Microscopia di video-registrazione “time-lapse”: studio di processi dinamici, analisi a singola cellula vs analisi di popolazione, visualizzazione dell’eterogeneità di risposta cellulare a trattamenti, studio della proliferazione e del ciclo vitale di microrganismi, e dell’interazione dinamica ospite-patogeno.Visualizzare interazioni tra proteine con metodi microscopici (FRET/isPLA/BiFC)Applicazioni della piattaforma citometrica: analisi della vitalità, morte cellulare, formazione di specie reattive dell’ossigeno e della funzionalità mitocondriale; valutazione dell'apoptosi e della necrosi; analisi del contenuto di DNA; analisi del ciclo cellulare con approccio mono- e bi-parametrico; studio di marcatori di superficie. Analisi delle immagini e dei dati citometrici: concetti principali connessi con l’analisi di un file citometrico o un’immagine; criteri per la valutazione della positività; principali tipologie di rappresentazione dei dati citometrici o di microscopia. Applicazioni avanzate della citometria: citometro di massa, cell sorting. Citofluorimetria con imaging applicata alla ricerca microbiologica. La citometria di flusso per la diagnostica di tumori ematopietici. Imaging avanzato: super-resolution microscopy, imaging 3D, imaging intravitale, high-content microscopy.   Macey, Marion G. (Ed.) “Flow Cytometry Principles and Applications”, Springer.Articoli scientifici e materiale didattico elaborato dal docente sulla base di articoli scientifici e testi. Utilizzo della piattaforma E-learning per la pubblicazione del materiale didattico. (Date degli appelli d'esame) 3  BIO/18  24  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA - MOD.I (obiettivi) Obiettivi specifici –Modulo 1Conoscenza e capacità di comprensione. Gli obiettivi specifici del corso includono:• conoscenza e comprensione dei principi di base della microscopia in campo chiaro o a fluorescenza • conoscenza di metodiche di imaging e della strumentazione impiegata;• apprendimento della diversa informatività delle metodologie di imaging per la comprensione dei meccanismi che controllano il ciclo cellulare, la morte cellulare e il differenziamento; • conoscenza delle nozioni di base per l’utilizzo di software di analisi di immagine.Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Il corso si prefigge lo scopo di preparare lo studente alla comprensione del funzionamento delle strumentazioni e dei principi di base delle tecniche di microscopia in campo chiaro e fluorescenza e della videoregistrazione di cellule vive per lo studio della dinamica dei processi cellulari. Lo studente acquisirà inoltre, nelle lezioni pratiche, le nozioni base per l’impostazione, esecuzione ed analisi di esperimenti basati sulle tecniche studiate. Autonomia di giudizio: Lo studente, attraverso lo studio dei principi di base e degli esempi di applicazioni dell’imaging in campo biomedico, acquisisce una capacità autonoma di applicare la metodica d’indagine più appropriata per lo studio del processo biologico di interesse.Abilità comunicative: Lo studente acquisisce l’uso di una terminologia scientifica appropriata per esporre sia a un pubblico laico che di esperti, i risultati ottenuti in esperimenti di imaging cellulare.Capacità di apprendimento: La capacità di apprendere è stimolata dal continuo riferimento alle conoscenze acquisite e alle metodologie utilizzate per l’avanzamento delle stesse, e dalla costante interconnessione tra i due moduli, in tutte le attività del corso. Al termine del corso gli studenti sapranno individuare i più appropriati metodi di indagine e le strumentazioni del settore dell’imaging per lo studio dei fenomeni cellulari quali proliferazione e morte cellulare. - Guarguaglini Giulia (programma) I due moduli del corso saranno portati avanti in maniera integrata come descritto a seguire.Citometria di flusso e microscopia: definizione, cenni storici e applicazioni nella ricerca biologica. 2 ore. Principi di base della citometria di flusso e della microscopia ottica e conoscenza delle principali strumentazioni in uso. Microscopia a fluorescenza. Sonde, proteine fluorescenti e biosensori, in citometria e microscopia. Immunofluorescenza diretta e indiretta dalla preparazione dei campioni all’analisi: comparazione di applicazioni in citometria e microscopia. (10 ore)Applicazioni microscopia. Microscopia di video-registrazione “time-lapse”: studio di processi dinamici, analisi a singola cellula vs analisi di popolazione, visualizzazione dell’eterogeneità di risposta cellulare a trattamenti, studio della proliferazione e del ciclo vitale di microrganismi, e dell’interazione dinamica ospite-patogeno. Visualizzare interazioni tra proteine con metodi microscopici (FRET/isPLA/BiFC). 6 ore.Applicazioni della piattaforma citometrica: analisi della vitalità, morte cellulare, formazione di specie reattive dell’ossigeno e della funzionalità mitocondriale; valutazione dell'apoptosi e della necrosi; analisi del contenuto di DNA; analisi del ciclo cellulare con approccio mono- e bi-parametrico; studio di marcatori di superficie. 8 ore.Analisi delle immagini e dei dati citometrici: concetti principali connessi con l’analisi di un file citometrico o un’immagine; criteri per la valutazione della positività; principali tipologie di rappresentazione dei dati citometrici o di microscopia. 6 ore.Applicazioni avanzate della citometria: citometro di massa, cell sorting. Citofluorimetria con imaging applicata alla ricerca microbiologica. La citometria di flusso per la diagnostica di tumori ematopietici. 4 ore.Imaging avanzato: super-resolution microscopy, imaging 3D, imaging intravitale, high-content microscopy. 4 ore.   Guy Cox, “Optical Imaging Techniques in Cell Biology” 2nd Edition, CRC PressArticoli scientifici e materiale didattico elaborato dal docente sulla base di articoli scientifici e testi. La bibliografia di riferimento è presente sulla piattaforma E-learning. 3  BIO/19  16  -  12  -  Attività formative caratterizzanti  ITA
Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore nutrizionistico e altre applicazioni - (visualizza) 6                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. - FINOTTI ENRICO (Date degli appelli d'esame) 6  AGR/15  48  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  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. - UCCELLETTI DANIELA (programma) Introduzione al corso; generalità sulla produzione dei metaboliti primari e secondari, gli Streptomyces e i Bacillus come generi di riferimento ed esempi riguardanti il loro impiego nell’industria farmaceutica (10 ore). Ecologia microbica degli alimenti e i batteri lattici come starters nell’industria alimentare, generalità dei vari generi di batteri lattici e strategie di miglioramento per il loro utilizzo (8 ore). Il lievito come sistema modello, generalità e varie applicazioni nei campi della chemogenomica, dei biosensori, delle proteine ricombinanti, dell’industria alimentare (8 ore). Caenorhabditis elegans e Drosophila melanogaster come modelli di invertebrati, caratteristiche, manipolabilità e loro applicazioni nelle diverse piattaforme industriali (10 ore). Modelli murini, generalità ed esempi di applicazioni nelle biotecnologie industriali (4 ore). SESSIONI DI LABORATORIO (12 ore). Osservazione e manipolabilità di alcuni sistemi modello trattati durante il corso come Streptomyceti, S.cerevisiae e C.elegans.   Articoli monotematici e dispense forniti dal docente; Antonio Moreira, Volume 3 Industrial Biotechnology and Commodity Products, Comprenhensive Biotechnology, second edition, Elsevier (Date degli appelli d'esame) 6  CHIM/11  40  -  12  -  Attività formative caratterizzanti  ITA
Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI affini e integrativi - (visualizza) 12                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. - 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 - 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 (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/04  48  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA 1038173 - IMMUNOLOGIA MOLECOLARE E APPLICATA   - MODULO II - DEL PORTO PAOLA (Date degli appelli d'esame) 3  MED/04  24  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA - MODULO I - DEL PORTO PAOLA 3  MED/04  24  -  -  -  Attività formative affini ed integrative  ITA
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	6		48	-	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA

Secondo anno

Primo semestre

Insegnamento	CFU	SSD	Ore Lezione	Ore Eserc.	Ore Lab	Ore Studio	Attività	Lingua
Gruppo opzionale: Insegnamenti OPZIONALI del settore biomolecolare - (visualizza) 18                1020774 - VETTORI MICROBICI ED APPLICAZIONI IN TERAPIA GENICA E CELLULARE (obiettivi) Obiettivi generali - L’obiettivo principale del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti per la comprensione dei principali approcci di terapia genica e cellulare mediante uno studio approfondito dei vettori microbici in uso sia nella ricerca di base che in trials clinici. Una particolare attenzione è dedicata al processo di sviluppo dei vettori di prima- seconda- e terza-generazione ed agli aspetti metodologi per la produzione di un vettore terapeutico. Infine, saranno considerate le problematiche di carattere etico che derivano dall’uso di materiale genetico a scopo terapeutico. Obiettivi specifici – Conoscenza e capacità di comprensione. Gli obiettivi specifici del corso includono: Conoscere e comprendere il processo che dalle conoscenze dei meccanismi molecolari alla base della funzionalità di specifici elementi genetici (virus, cromosomi, plasmidi, trasposoni) porta allo sviluppo di vettori per il trasferimento di geni/sequenze in cellule di mammifero. Conoscere e comprendere le metodiche e dei modelli in uso per testare la sicurezza dei vettori ed i relativi processi di produzione . Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Il corso fornisce gli strumenti che permettono allo studente: selezionare specifici elementi microbici, quali plasmidi, trasposoni e virus, per il trasferimento di materiale genico in vitro e in vivo anche considerando le specifiche esigenze sperimentali/terapeutiche; selezionare le più opportune tecniche di ingegnerizzazione degli elementi di trasferimento genico; di valutare le risposte dell’ospite al trasferimento genico; applicare le diverse metodiche d’indagine molecolare e cellulare per lo studio delle diverse fasi di produzione dei sistemi di trasferimento genico. Autonomia di giudizio: Lo studente, attraverso lo studio della letteratura di settore, l’analisi di dati sperimentali presenti nelle banche dati pubbliche, lo svolgimento di prove pratiche di laboratorio, acquisisce una capacità autonoma di interpretare i dati sperimentali e di collocarli nel quadro delle conoscenze già acquisite. Sarà inoltre capace di valutare problematiche di tipo etico. Abilità comunicative: lo studente acquisisce l’uso di una terminologia scientifica appropriata per comunicare i concetti alla base della terapia genica, l’utilizzo dei mezzi di indagine, di produzione e le realtive problematiche di carattere etico, sia a un pubblico laico che di esperti. Capacità di apprendimento: la capacità di apprendere è stimolata dal continuo riferimento, in tutte le attività del corso, alle conoscenze acquisite e alle metodologie utilizzate per l’avanzamento delle stesse. Al termine del corso gli studenti avranno appreso i meccanismi genetici alla base delle patologie più comunemente trattate con medicamenti di origine genetica, la costruzione, la produzione e l’uso di medicamenti genetici. - ASCENZIONI FIORENTINA (programma) Il corso fornisce gli strumenti che permettono allo studente di comprendere ed utilizzare le più avanzate tecniche di ingegnerizzazione dei vettori di trasferimento genico e dei veicoli con cui questi vengono introdotti nelle cellule e negli organismi. Attraverso l'analisi di casi-studio potrà appropriarsi delle metodiche di valutazione delle risposte dell’ospite al trasferimento genico e delle diverse metodiche d’indagine molecolare e cellulare per lo studio degli effetti terapeutici dei trattamenti genetici. Questo viene raggiunto attraverso il seguente programma di studio. Studio degli esperimenti storici che hanno portato allo sviluppo della Terapia Genica ed analisi degli studi clinici in atto. Vettori per terapia genica e cellulari: sviluppo e sistemi di validazione. Vettori non-virali e vettori virali: caratteristiche strutturali e funzionali. Vettori virali basati sui seguenti virus: adenovirus, adenoassociati, retrovirus, lentivirus, vettori virali di nuova generazione. Vettori non virali: vettori episomali basati sulle S/MAR; vettori basati sui trasposoni (sleeping-beauty); vettori cromosomali procariotici ed eucariotici. Applicazioni: la terapia genica dei tumori, i virus oncoliti; la terapia genica delle malattie genetiche, le SCID e la fibrosi cistica. Terapia genica e cellulare: uso di cellule staminali in terapia genica.   Articoli scientifici e materiale didattico elaborato dal docente sulla base di articoli scientifici e testi. Utilizzo della piattaforma E-learning per la pubblicazione del materiale didattico. (Date degli appelli d'esame) 6  BIO/19  40  -  12  -  Attività formative caratterizzanti  ITA 1056104 - BIOLOGIA DELLE CELLULE STAMINALI E APPLICAZIONI   - MODULO II - DELLO IOIO RAFFAELE (Date degli appelli d'esame) 3  BIO/11  24  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA - MODULO I - SAGGIO ISABELLA 3  BIO/18  24  -  -  -  Attività formative caratterizzanti  ITA
AAF1041 - TIROCINIO (obiettivi) Obiettivo Il tirocinio in aziende e centri di ricerca privati permette allo studente di partecipare a incontri con tecnici ed esperti del settore operanti nel mercato. Gli studenti sviluppano in aziende e centri di ricerca esterni adeguate capacità per l’approfondimento delle competenze sia pratiche che teoriche e permette loro di entrare in contatto con le realtà lavorative e strettamente scientifico applicative . Obiettivi specifici Conoscenza e comprensione: Conoscere e comprendere questioni di ricerca e sviluppo in ambito aziendale e in centri di ricerca privati . Capacità di applicare conoscenza e comprensione Le conoscenze acquisite permettono la interazione con tecnici specializzati e responsabili del della applicazione della ricerca nel mondo del lavoro . Autonomia di giudizio Lo studente acquisirà autonomia nel giudicare le filiere produttive e le pratiche che affronterà nell’ambiente lavorativo . Abilità comunicative Capacità di comunicare le proprie competenze a tecnici e ricercatori operanti nel settore applicativo della Biologia vegetale, animale e microbica. Capacità di apprendimento Con la attività di tirocinio gli studenti acquisiranno approcci metodologici dell’apprendimento necessari sia per l’eventuale proseguimento della loro attività nel settore della ricerca accademica e in campo industriale. - ASCENZIONI FIORENTINA (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
- - A SCELTA DELLO STUDENTE	6		48	-	-	-	Attività formative a scelta dello studente (art.10, comma 5, lettera a)	ITA
AAF1037 - PROVA FINALE (obiettivi) Obiettivi generali Lo studio bibliografico, il lavoro sperimentale e l'elaborazione dei risultati per la stesura della tesi di laurea rappresentano uno dei momenti più importanti del percorso di studio della laurea magistrale di acquisire conoscenze teoriche-pratiche avanzate e dei corretti metodi scientifici di indagine. Obiettivi specifici Conoscenza e comprensione: Conoscenze e le metodologie scientifiche avanzate in settori specifici della biologia cellulare animale, vegetale e microbica e delle sue applicazioni, dei metodi scientifici di indagine, dei metodi di raccolta, analisi e elaborazione dei dati sperimentali saranno acquisite durante il percorso e preparazione dell’elaborato finale della tesi. La preparazione della tesi sarà svolta in laboratori universitari sia in Italia che all’estero che in centri di ricerca accreditati e Istituti nazionali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Le conoscenze acquisite durante la preparazione e discussione della tesi permettono al laureato di: Applicare le conoscenze per la progettazione sperimentale Applicare le conoscenza acquisite per proporre tecnologie avanzate per risolvere problematiche specifiche di settore. Autonomia di giudizio Lo svolgimento della tesi, svilupperà le capacità dei laureati : L'autonomia di giudizio nella valutazione critica di dati sperimentali Autonomia nella attività di documentazione e valutazione degli approcci sperimentali più appropriati per la soluzione di specifici problemi. Abilità comunicative La preparazione e discussione dell’ elaborato file permetterà al laureato magistrale di acquisire: capacità comunicative della ricerca svolta e della propria preparazione globale e professionalità Capacità di comunicare i risultati scientifici ottenuti con la attività di tesi in ambito di convegni nazionali e internazionali Capacità di apprendimento Nel corso della preparazione e discussione della tesi il laureato acquisisce capacità di apprendimento delle conoscenze e delle metodologie più avanzate e del loro continuo aggiornamento.	39		-	-	-	-	Per la prova finale e la lingua straniera (art.10, comma 5, lettera c)	ITA

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Obiettivi formativi