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Percorso Formativo

INSEGNAMENTO SEMESTRE CFU SSD LINGUA
18434 - BIOTECNOLOGIE MICROBICHE

SILVIA CROGNALE

 		Primo Semestre 6 BIO/19 ITA

Obiettivi formativi

18434 - BIOTECNOLOGIE MICROBICHE_BIO/19
Il corso intende preparare gli studenti con ADEGUATA CONOSCENZA dei processi microbici
applicabili nell’industria e nell’ambiente. Prevedendo lo studio dei microrganismi IN APPLICAZIONI
atte a migliorare la qualità della vita, a ridurre l’impatto delle attività umane sull’ambiente e a
recuperare ambienti degradati. Il corso inoltre permetterà l’acquisizione di tecniche per poter
VALUTARE l’andamento e il monitoraggio processi microbici. Infine lo studente acquisirà capacità
di COMUNICARE con una terminologia tecnica le possibili applicazioni microbiche di fenomeni
fisologici, IMPARANDO cosi la possibilibità di fruttare il metabolismo microbico in campo
biotecnologico
18437 - METODI SPETTROSCOPICI E COMPUTAZIONALI PER LO STUDIO DI BIOMOLECOLE - 9 - -

Obiettivi formativi

Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in rapida evoluzione delle
varie tecniche spettroscopiche e di calcolo per lo studio delle molecole di interesse biologico.
Nel modulo di Metodi computazionali verranno forniti i principi teorici per lo studio di sistemi
molecolari e biomolecolari mediante l'utilizzo di calcoli teorici. I principi teorici presentati durante il
corso verranno integrati da esercitazioni pratiche al calcolatore.
Risultati apprendimento
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE : conoscere i principi che stanno alla base
delle tecniche spettroscopiche e computazionali presentate nel corso, ed essere in grado di
comprenderne le potenzialità ed il loro utilizzo per lo studio di sistemi biologici.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: partendo dagli esempi discussi
durante il corso avere una comprensione degli approcci teorico-sperimentali al fine di scegliere la
tecnica spettroscopica e computazionale più adatta per risolvere problema di interesse,
progettando l’esperimento ed analizzando in maniera critica i risultati.
Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in rapida evoluzione delle
varie tecniche spettroscopiche e di calcolo per lo studio delle molecole di interesse biologico.

Nel modulo di Metodi computazionali verranno forniti i principi teorici per lo studio di sistemi
molecolari e biomolecolari mediante l'utilizzo di calcoli teorici. I principi teorici presentati durante il
corso verranno integrati da esercitazioni pratiche al calcolatore.
Risultati apprendimento
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE : conoscere i principi che stanno alla base
delle tecniche spettroscopiche e computazionali presentate nel corso, ed essere in grado di
comprenderne le potenzialità ed il loro utilizzo per lo studio di sistemi biologici.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: partendo dagli esempi discussi
durante il corso avere una comprensione degli approcci teorico-sperimentali al fine di scegliere la
tecnica spettroscopica e computazionale più adatta per risolvere problema di interesse,
progettando l’esperimento ed analizzando in maniera critica i risultati.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: essere in grado di interpretare i risultati sperimentali e di calcolo
ottenuti e discuterli in maniera logica.
ABILITA' COMUNICATIVE: aver sviluppato una buona capacità espositiva orale dei concetti
acquisiti.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: essere in grado di comunicare temi scientifici inerenti i sistemi
biomolecolari utilizzando in maniera critica le tecniche trattate nel corso.
METODI SPETTROSCOPICI

FERNANDO PORCELLI

 Primo Semestre 6 CHIM/02 ita

Obiettivi formativi

Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in rapida evoluzione delle
varie tecniche spettroscopiche e di calcolo per lo studio delle molecole di interesse biologico.
Nel modulo di Metodi computazionali verranno forniti i principi teorici per lo studio di sistemi
molecolari e biomolecolari mediante l'utilizzo di calcoli teorici. I principi teorici presentati durante il
corso verranno integrati da esercitazioni pratiche al calcolatore.
Risultati apprendimento
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE : conoscere i principi che stanno alla base
delle tecniche spettroscopiche e computazionali presentate nel corso, ed essere in grado di
comprenderne le potenzialità ed il loro utilizzo per lo studio di sistemi biologici.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: partendo dagli esempi discussi
durante il corso avere una comprensione degli approcci teorico-sperimentali al fine di scegliere la
tecnica spettroscopica e computazionale più adatta per risolvere problema di interesse,
progettando l’esperimento ed analizzando in maniera critica i risultati.
Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in rapida evoluzione delle
varie tecniche spettroscopiche e di calcolo per lo studio delle molecole di interesse biologico.

Nel modulo di Metodi computazionali verranno forniti i principi teorici per lo studio di sistemi
molecolari e biomolecolari mediante l'utilizzo di calcoli teorici. I principi teorici presentati durante il
corso verranno integrati da esercitazioni pratiche al calcolatore.
Risultati apprendimento
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE : conoscere i principi che stanno alla base
delle tecniche spettroscopiche e computazionali presentate nel corso, ed essere in grado di
comprenderne le potenzialità ed il loro utilizzo per lo studio di sistemi biologici.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: partendo dagli esempi discussi
durante il corso avere una comprensione degli approcci teorico-sperimentali al fine di scegliere la
tecnica spettroscopica e computazionale più adatta per risolvere problema di interesse,
progettando l’esperimento ed analizzando in maniera critica i risultati.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: essere in grado di interpretare i risultati sperimentali e di calcolo
ottenuti e discuterli in maniera logica.
ABILITA' COMUNICATIVE: aver sviluppato una buona capacità espositiva orale dei concetti
acquisiti.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: essere in grado di comunicare temi scientifici inerenti i sistemi
biomolecolari utilizzando in maniera critica le tecniche trattate nel corso.

Scheda Docente

Programma del corso

Modulo di spettroscopia
Spettroscopia di assorbimento: principi base, analisi spettroscopica di biopolimeri, effetti della conformazione sull’assorbimento. Attività Ottica e misura sperimentale. Dispersione ottica rotatoria e dicroismo circolare: Applicazione a sistemi biologici. Spettroscopia di Fluorescenza: principi base, analisi dei fattori che governano l’intensità della fluorescenza, proprietà dei gruppi fluorescenti, trasferimento di energia singoletto-singoletto e misura di distanze intercromofori trasferimento di energia singoletto-singoletto e misura di distanze intercromofori. Anisotropia di fluorescenza. Applicazioni nello studio di molecole biologiche
Spettroscopia NMR: principi generali, caratteristiche degli spettri NMR monodimensionali. Spettroscopia NMR bidimensionale e multidimensionale per lo studio di macromolecole biologiche. Utilizzo della spettroscopia NMR per la determinazione della struttura di proteine. Metodi per il calcolo di strutture a partire da parametri NMR. Cenni di metabolomica

Modulo di Metodi Computazionali
Note introduttive: Modelli molecolari in 3D, rappresentazione e significato chimico-fisico. Banche dati di strutture molecolari e macromolecolari: Cambridge Structural Database, Protein Databank. Meccanica Molecolare: Force fields, energia potenziale delle molecole biologiche, metodi di minimizzazione dell’energia per l’esplorazione della superficie di energia potenziale.
Dinamica molecolare: evoluzione temporale di un modello molecolare; traiettoria. Dinamica molecolare a pressione e temperatura costante. Analisi delle traiettorie per il calcolo di proprietà strutturali e dinamiche di sistemi macromolecolari. Analisi conformazionale delle biomolecole.
Progettazione razionale di nuove molecole biologicamente attive mediante metodi computazionali. Applicazione di simulazioni di dinamica molecolare per lo studio di proteine, membrane biologiche, proteine di membrana, DNA ed RNA.

Modalità Esame

L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Nel corso della prova finale il candidato dovrà
a) presentare in maniera critica un lavoro scientifico che utilizzi una delle tecniche spettroscopiche trattate nel corso.
Inoltre il candidato dovrà dimostrare di sapere:
a) scegliere la tecnica spettroscopica più adatta per risolvere il problema di interesse.
b) progettare l’esperimento.
c) analizzare e discutere in maniera critica i risultati.

Nel corso dell'esame la commissione valuterà:
il livello di conoscenza
l'abilità di applicare i concetti teorici
l'abilità di effettuare connessioni interdisciplinari

Per accedere alla prova orale sarà necessario superare una prova scritta con domande ed esercizi sugli argomenti trattati a lezione e nelle esercitazioni e sull'interpretazione degli spettri.

Testi adottati

Appunti delle lezioni

Cantor and Schimmel: Biopysical Chemistry Parts I, II and III. W.H Freeman and Company, San Francisco CA.
Freifelder, D., Physical Biochemistry, W.H Freeman and Company, New York.
•T. E. Creighton, Proteins: Structures and Molecular Properties. W.H Freeman and Company, New York.
J. Cavanagh,W.J. Fairbrother, A.G. PalmerIII, N.J. Skelton, Protein NMR Spectroscopy:Principles and Practice, Academic Press, inc.
A. Leach Molecular Modelling: Principles and Applications. Prentice Hall; 2 Ed
H. D. Höltje, W. Sippl, Didier Rognan, G. Folkers Molecular Modeling; Basic Principles and Applications. Wiley-VCH
S. Pascarella, A. Paiardini Bioinformatica: Dalla sequenza alla struttura delle proteine. Zanichelli

Modalità di svolgimento

Le lezioni frontali verranno svolte in aula con l'ausilio di presentazioni power point con illustrazioni grafiche. Derivazioni di relazioni verranno esplicitate alla lavagna per analizzarne i vari passaggi e renderle chiare a tutti. Durante il corso verranno effettuate esercitazioni pratiche.

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria

Bibliografia

Appunti delle lezioni

Cantor and Schimmel: Biopysical Chemistry Parts I, II and III. W.H Freeman and Company, San Francisco CA.
Freifelder, D., Physical Biochemistry, W.H Freeman and Company, New York.
•T. E. Creighton, Proteins: Structures and Molecular Properties. W.H Freeman and Company, New York.
J. Cavanagh,W.J. Fairbrother, A.G. PalmerIII, N.J. Skelton, Protein NMR Spectroscopy:Principles and Practice, Academic Press, inc.
A. Leach Molecular Modelling: Principles and Applications. Prentice Hall; 2 Ed
H. D. Höltje, W. Sippl, Didier Rognan, G. Folkers Molecular Modeling; Basic Principles and Applications. Wiley-VCH
S. Pascarella, A. Paiardini Bioinformatica: Dalla sequenza alla struttura delle proteine. Zanichelli
METODI COMPUTAZIONALI

STEFANO BOROCCI

 Primo Semestre 3 CHIM/07 ita

Obiettivi formativi

Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in rapida evoluzione delle
varie tecniche spettroscopiche e di calcolo per lo studio delle molecole di interesse biologico.
Nel modulo di Metodi computazionali verranno forniti i principi teorici per lo studio di sistemi
molecolari e biomolecolari mediante l'utilizzo di calcoli teorici. I principi teorici presentati durante il
corso verranno integrati da esercitazioni pratiche al calcolatore.
Risultati apprendimento
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE : conoscere i principi che stanno alla base
delle tecniche spettroscopiche e computazionali presentate nel corso, ed essere in grado di
comprenderne le potenzialità ed il loro utilizzo per lo studio di sistemi biologici.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: partendo dagli esempi discussi
durante il corso avere una comprensione degli approcci teorico-sperimentali al fine di scegliere la
tecnica spettroscopica e computazionale più adatta per risolvere problema di interesse,
progettando l’esperimento ed analizzando in maniera critica i risultati.
Il corso introdurrà gli studenti ai principi e agli approcci sperimentali, in rapida evoluzione delle
varie tecniche spettroscopiche e di calcolo per lo studio delle molecole di interesse biologico.

Nel modulo di Metodi computazionali verranno forniti i principi teorici per lo studio di sistemi
molecolari e biomolecolari mediante l'utilizzo di calcoli teorici. I principi teorici presentati durante il
corso verranno integrati da esercitazioni pratiche al calcolatore.
Risultati apprendimento
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE : conoscere i principi che stanno alla base
delle tecniche spettroscopiche e computazionali presentate nel corso, ed essere in grado di
comprenderne le potenzialità ed il loro utilizzo per lo studio di sistemi biologici.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: partendo dagli esempi discussi
durante il corso avere una comprensione degli approcci teorico-sperimentali al fine di scegliere la
tecnica spettroscopica e computazionale più adatta per risolvere problema di interesse,
progettando l’esperimento ed analizzando in maniera critica i risultati.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: essere in grado di interpretare i risultati sperimentali e di calcolo
ottenuti e discuterli in maniera logica.
ABILITA' COMUNICATIVE: aver sviluppato una buona capacità espositiva orale dei concetti
acquisiti.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: essere in grado di comunicare temi scientifici inerenti i sistemi
biomolecolari utilizzando in maniera critica le tecniche trattate nel corso.

Scheda Docente

Programma del corso

Note introduttive: Modelli molecolari in 3D, rappresentazione e significato chimico-fisico. Banche dati di strutture molecolari e macromolecolari: Cambridge Structural Database, Protein Databank. Meccanica Molecolare: Force fields, energia potenziale delle molecole biologiche, metodi di minimizzazione dell’energia per l’esplorazione della superficie di energia potenziale.
Dinamica molecolare: evoluzione temporale di un modello molecolare; traiettoria. Dinamica molecolare a pressione e temperatura costante. Analisi delle traiettorie per il calcolo di proprietà strutturali e dinamiche di sistemi macromolecolari. Analisi conformazionale delle biomolecole.
Progettazione razionale di nuove molecole biologicamente attive mediante metodi computazionali. Virtual screening , docking molecolare. Applicazione di simulazioni di dinamica molecolare per lo studio di proteine, membrane biologiche, proteine di membrana, DNA ed RNA

Modalità Esame

L'esame si svolge nelle forme stabilite dall'art. 23 del Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

La prova d'esame consiste in una prova scritta ed una prova orale.

Per accedere alla prova orale sarà necessario superare una prova scritta con domande ed esercizi sugli argomenti trattati a lezione e nelle esercitazioni.

Nel corso della prova orale il candidato dovrà
a) presentare in maniera critica un lavoro scientifico che utilizzi una metodi computazioni trattati nel corso.
Inoltre il candidato dovrà dimostrare di sapere:
a) scegliere il metodo computazionale più adatto per studiare il problema di interesse.
b) progettare l’”esperimento computazionale”.
c) analizzare e discutere in maniera critica i risultati.


Testi adottati

A. Leach Molecular Modelling: Principles and Applications. Prentice Hall; 2 Ed
H. D. Höltje, W. Sippl, Didier Rognan, G. Folkers Molecular Modeling; Basic Principles and Applications. Wiley-VCH
K. E. van Holde, W. C. Johnson, P. S. Ho Priciples of Physical Biochemistry. Prentice-Hall (2005)

Modalità di svolgimento

Il corso prevede lezioni frontali in aula in cui il docente espone i concetti mediante l’utilizzo della lavagna e di presentazioni PowerPoint. I principi teorici presentati durante il corso verranno integrati da esercitazioni pratiche al calcolatore.

Modalità di frequenza

Frequenza facoltativa

Bibliografia

A. Leach Molecular Modelling: Principles and Applications. Prentice Hall; 2 Ed
H. D. Höltje, W. Sippl, Didier Rognan, G. Folkers Molecular Modeling; Basic Principles and Applications. Wiley-VCH
K. E. van Holde, W. C. Johnson, P. S. Ho Priciples of Physical Biochemistry. Prentice-Hall (2005)
18438 - CATALISI E BIOCATALISI INDUSTRIALE - 6 - -

Obiettivi formativi

Il modulo si propone di fornire agli studenti le basi teoriche ed applicative relative all’impiego di
sistemi biocatalitici applicati a vari settori industriali. Viene offerta un'ampia panoramica dei
processi assistiti da biocatalizzatori caratterizzati da una reale rilevanza commerciale
Al termine del corso lo studente acquisirà anche:
1) conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso e e a seguito dell’impegno di
studio individuale, lo studente acquisirà una panoramica esaustiva sull’impatto della biocatalisi nel
settore industriale con riferimento alla produzione di beni di largo consumo e di fine chemicals
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso e a seguito
dell’impegno di studio individuale, lo studente raggiunge una preparazione adeguata che,
unitamente alle altre conoscenze più specifiche che acquisirà nel prosieguo, gli permetterà di
applicare le conoscenze acquisite alla possibile implementazione di fasi biocataliticamente
assistite nell’ambito di processi industriali. In particolare, verranno fornite linee guida nella
selezione del catalizzatore, del metodo eventuale di immobilizzazione e della configurazione
reattoristica più idonei all’applicazione target. Inoltre, sarà in possesso di elementi che gli
consentano di operare una scelta mirata tra possibili formulati commerciali alternativi contenenti
l’enzima in questione sulla base delle informazioni fornite dal produttore e dalla letteratura
scientifica.
3) Autonomia di giudizio (making judgements): la frequenza del corso unitamente agli sforzi di
studio individuali metteranno lo studente nelle condizioni di lavorare con autonomia di giudizio
anche attraverso la consultazione critica e la comparazione di materiali didattici di varia tipologia e
di analizzare criticamente dati inerenti a processi produttivi
4) Capacità comunicative: al termine della frequenza del corso associata ad un impegno di studio
individuale, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite usando una
terminologia appropriata e sarà in grado di interagire positivamente e scambiare informazioni con
interlocutori di pari livello.
5) Capacità di apprendimento: le informazioni acquisite anche dalla frequenza del corso

consentiranno allo studente di promuovere il proprio auto-aggiornamento reperendo elementi utili
attraverso la consultazione mirata di canali informativi derivati dalla letteratura scientifica e da siti
web accreditati
PRINCIPI DI CATALISI

FELICE GRANDINETTI

 Primo Semestre 3 CHIM/03 ita

Obiettivi formativi

Il modulo si propone di fornire agli studenti le basi teoriche ed applicative relative all’impiego di
sistemi biocatalitici applicati a vari settori industriali. Viene offerta un'ampia panoramica dei
processi assistiti da biocatalizzatori caratterizzati da una reale rilevanza commerciale
Al termine del corso lo studente acquisirà anche:
1) conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso e e a seguito dell’impegno di
studio individuale, lo studente acquisirà una panoramica esaustiva sull’impatto della biocatalisi nel
settore industriale con riferimento alla produzione di beni di largo consumo e di fine chemicals
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso e a seguito
dell’impegno di studio individuale, lo studente raggiunge una preparazione adeguata che,
unitamente alle altre conoscenze più specifiche che acquisirà nel prosieguo, gli permetterà di
applicare le conoscenze acquisite alla possibile implementazione di fasi biocataliticamente
assistite nell’ambito di processi industriali. In particolare, verranno fornite linee guida nella
selezione del catalizzatore, del metodo eventuale di immobilizzazione e della configurazione
reattoristica più idonei all’applicazione target. Inoltre, sarà in possesso di elementi che gli
consentano di operare una scelta mirata tra possibili formulati commerciali alternativi contenenti
l’enzima in questione sulla base delle informazioni fornite dal produttore e dalla letteratura
scientifica.
3) Autonomia di giudizio (making judgements): la frequenza del corso unitamente agli sforzi di
studio individuali metteranno lo studente nelle condizioni di lavorare con autonomia di giudizio
anche attraverso la consultazione critica e la comparazione di materiali didattici di varia tipologia e
di analizzare criticamente dati inerenti a processi produttivi
4) Capacità comunicative: al termine della frequenza del corso associata ad un impegno di studio
individuale, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite usando una
terminologia appropriata e sarà in grado di interagire positivamente e scambiare informazioni con
interlocutori di pari livello.
5) Capacità di apprendimento: le informazioni acquisite anche dalla frequenza del corso

consentiranno allo studente di promuovere il proprio auto-aggiornamento reperendo elementi utili
attraverso la consultazione mirata di canali informativi derivati dalla letteratura scientifica e da siti
web accreditati

Scheda Docente

Programma del corso

Cinetica chimica: concetti generali. La velocità delle reazioni chimiche: formulazione e significato fisico. Fattori che influenzano la velocità delle reazioni chimiche: concentrazione dei reagenti, temperatura, catalizzatori. Effetto della concentrazione dei reagenti sulla velocità di reazione: equazione cinetica, costante di velocità, ordine di reazione. Determinazione dell’equazione cinetica in termini di ordini di reazione e di costante di velocità. Reazioni del primo e del secondo ordine, reazioni di ordine zero. Tempo di dimezzamento. Relazione fra costanti di velocità e costanti termodinamiche.Significato fisico della costante di velocità e sua dipendenza dalla temperatura. L’equazione di Arrhenius. Fattore pre-esponenziale ed energia di attivazione. I meccanismi di reazione: concetti generali. Stadi elementari e molecolarità. Equazioni cinetiche per gli stadi elementari. Meccanismi di reazione ed equazioni cinetiche. La catalisi: concetti generali. Catalizzatori e velocità di reazione. Esempi di interesse industriale, biologico ed ambientale. Catalisi eterogenea: natura del catalizzatore, caratterizzazione chimica e fisica, modalità di azione. Catalisi omogenea: concetti generali ed esempi. I meccanismi della catalisi omogenea: catalisi covalente, catalisi acido-base, catalisi da ioni metallici, catalisi micellare. La catalisi nei sistemi biologici. Definizione di catalisi enzimatica. I concetti sopra elencati verranno spiegati ed illustrati anche mediante esercizi numerici e metodi di elaborazione grafica. Gli studenti sono pertanto invitati a fornirsi di una calcolatrice e di quanto necessario per la rappresentazione ed elaborazione di grafici (carta millimetrata, riga, materiale di cancelleria).

Modalità Esame

L'esame prevede lo svolgimento di un test preliminare in forma scritta, della durata di 1,5 ore, e di una eventuale prova orale, che serve a valutare le conoscenze complessive acquisite dallo studente. Il test comprende una serie di domande a risposta aperta o chiusa, e due problemi numerici, da risolversi anche mediante l'uso di Excel o programmi similari. Il superamento del test con una votazione ampiamente sufficiente può esonerare lo studente dallo svolgimento della prova orale.

Testi adottati

1) AA, VV., Chimica Generale e Inorganica, Edi-Ermes, Milano, Cap. 14, Cinetica Chimica;
2) Materiale elaborato dal docente sotto forma di dispense e direttamente fornito agli studenti.

Modalità di svolgimento

Il corso viene erogato attraverso lezioni frontali basate anche sulla proiezione di slides e sull'illustrazione analitica di esercizi numerici svolti alla lavagna.

Modalità di frequenza

Consigliata ma non obbligatoria

Bibliografia

Articoli scientifici tratti dalla letteratura.
BIOCATALISI INDUSTRIALI

ALESSANDRO D'ANNIBALE

 Primo Semestre 3 AGR/13 ita

Obiettivi formativi

Il modulo si propone di fornire agli studenti le basi teoriche ed applicative relative all’impiego di
sistemi biocatalitici applicati a vari settori industriali. Viene offerta un'ampia panoramica dei
processi assistiti da biocatalizzatori caratterizzati da una reale rilevanza commerciale
Al termine del corso lo studente acquisirà anche:
1) conoscenza e capacità di comprensione: al termine del corso e e a seguito dell’impegno di
studio individuale, lo studente acquisirà una panoramica esaustiva sull’impatto della biocatalisi nel
settore industriale con riferimento alla produzione di beni di largo consumo e di fine chemicals
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: al termine del corso e a seguito
dell’impegno di studio individuale, lo studente raggiunge una preparazione adeguata che,
unitamente alle altre conoscenze più specifiche che acquisirà nel prosieguo, gli permetterà di
applicare le conoscenze acquisite alla possibile implementazione di fasi biocataliticamente
assistite nell’ambito di processi industriali. In particolare, verranno fornite linee guida nella
selezione del catalizzatore, del metodo eventuale di immobilizzazione e della configurazione
reattoristica più idonei all’applicazione target. Inoltre, sarà in possesso di elementi che gli
consentano di operare una scelta mirata tra possibili formulati commerciali alternativi contenenti
l’enzima in questione sulla base delle informazioni fornite dal produttore e dalla letteratura
scientifica.
3) Autonomia di giudizio (making judgements): la frequenza del corso unitamente agli sforzi di
studio individuali metteranno lo studente nelle condizioni di lavorare con autonomia di giudizio
anche attraverso la consultazione critica e la comparazione di materiali didattici di varia tipologia e
di analizzare criticamente dati inerenti a processi produttivi
4) Capacità comunicative: al termine della frequenza del corso associata ad un impegno di studio
individuale, lo studente sarà in grado di comunicare le conoscenze acquisite usando una
terminologia appropriata e sarà in grado di interagire positivamente e scambiare informazioni con
interlocutori di pari livello.
5) Capacità di apprendimento: le informazioni acquisite anche dalla frequenza del corso

consentiranno allo studente di promuovere il proprio auto-aggiornamento reperendo elementi utili
attraverso la consultazione mirata di canali informativi derivati dalla letteratura scientifica e da siti
web accreditati

Scheda Docente

Programma del corso

Enzimologia industriale: Fonti disponibili per l'estrazione di enzimi (animali,vegetali e microbiche); produzione e purificazione di enzimi su scala industriale. Fattori propulsivi della biocatalisi nel settore industriale (casi studio emblematici:fitasi e glucosio isomerasi) – Analisi di mercato degli enzimi industriali e impatto sui vari settori - Considerazioni economiche e ruolo della biocatalisi nella sostenibilità dei processi industriali (modifiche di processo/prodotto, impatto ambientale, consumi energetici). Stabilità e stabilizzazione di enzimi di interesse industriale - Immobilizzazione enzimatica - Tecniche di immobilizzazione enzimatica carrier-dipendenti - Supporti convenzionali, mesoporosi e nano materiali – Tecniche di immobilizzazione carrier-free - Caratteristiche chimico-fisiche, cinetiche e operative di preparazioni enzimatiche immobilizzate - Scaling-up del processo di immobilizzazione. Bioreattori a enzimi liberi ed immobilizzati (tipologie di reattori e modalità operative di conduzione dei processi). Problematiche generali relative all’utilizzo di enzimi in forma libera ed immobilizzatia - Biocatalisi in sistemi acquosi e in solventi organici - Settori applicativi industriali della biocatalisi: Industria alimentare (uso di enzimi nel settore lattiero-caseario, della panificazione, produzione di bevande), tessile (biostone-washing, sbozzimatura, bioscouring), cartaria (bleach-boosting e deinking), conciaria (uso di idrolasi nelle operazioni “a la riviere”), farmaceutica (sintoni chirali e pro-farmaci), biocarburanti (saccarificazione enzimatica di matrici di prima e seconda generazione, transesterificazioni enzimatiche e biodiesel). Uso di additivi enzimatici nel settore della detergenza - Uso di enzimi in personal care products ed in cosmetica.

Modalità Esame

Appositi quesiti saranno posti allo studente quale verifica degli obiettivi di apprendimento:
Verrà effettuato un colloquio orale finalizzato ad accertare le competenze acquisite nell'ambito del corso, di una terminologia appropriata nel descrivere aspetti specifici correlati agli argomenti del corso e la capacità critica nel collegarli fra loro. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli esami viene fatto tramite il portale di Ateneo.

Testi adottati

Articoli, lavori di rassegna su argomenti specifici e slide del corso caricate sulla piattaforma Moodle
- Verga, Pilone "Biochimica applicata: enzimi e loro applicazioni nella bioindustria Springer
- Andrés Illanes "Enzyme Biocatalysis. Principles and Application" Springer (2008)
- A. Liese, K. Seelbach, C. Wandrey "Industrial Biotransformations" Wiley (2006).

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula, presentazioni (ppt o Inkscape) con illustrazioni grafiche, fotografie, oggetti tridimensionali virtuali, video, animazioni. Esercitazioni interattive in aula

Modalità di frequenza

La frequenza di questo modulo, sebbene non sia obbligatoria, è caldamente raccomandata

Bibliografia

Articoli, lavori di rassegna su argomenti specifici e slide del corso caricate sulla piattaforma Moodle
121039 - CARATTERIZZAZIONE BIOCHIMICA DELLE SOSTANZE FARMACOLOGICAMENTE ATTIVE

FRANCESCO BUONOCORE

 		Primo Semestre 6 BIO/10 ITA

Obiettivi formativi

Il corso presenterà agli studenti i principi e gli approcci sperimentali più innovativi relativi all’ottenimento di
proteine di possibile utilizzo in ambito biotecnologico. Il corso si propone, inoltre, di ampliare le conoscenze
di base su aspetti relativi alla relazione struttura/funzione di proteine farmacologicamente attive.
Particolare attenzione verrà posta sui peptidi antibatterici e sulle applicazioni degli anticorpi in ambito
diagnostico e farmaceutico. Tali conoscenze saranno da applicare in ambito biotecnologico. Saranno
valutate le capacità comunicative e l'attitudine ad imparare.
Nello specifico, gli obiettivi di questo corso d’insegnamento possono così riassumersi:
1. conoscenza e capacità di comprensione di informazioni generali su aspetti generali riguardo alle
molecole bioattive;
2. conoscenza e capacità di comprensione applicate alla produzione di farmaci proteici;
3. autonomia di giudizio;
4. abilità comunicative;
5. capacità di apprendere.
Tali conoscenze saranno da applicare in ambito biotecnologico. Saranno valutate le capacità comunicative e
l'attitudine ad imparare.

Scheda Docente

Programma del corso

Settori di applicazione delle proteine in ambito biotecnologico. Esempi di utilizzo di enzimi in ambito industriale (farmacologico, alimentare, etc.). Aspetti generali delle tecniche di produzione, isolamento e caratterizzazione di proteine d’impiego biotecnologico da batteri, lieviti, cellule in coltura, animali transgenici con esempi di farmaci derivati già disponibili in commercio.
Applicazioni in campo diagnostico e farmaceutico degli anticorpi monoclonali. Ingegnerizzazione e produzione di anticorpi monoclonali. Particolari molecole anticorpali individuate in vertebrati (nanobodies, lambodies, etc.) di potenziale interesse applicativo in ambito farmacologico.
Peptidi con attività antimicrobica e antitumorale. La tecnica del Phage Display nell’ambito delle biotecnologie farmaceutiche.
Discussione di pubblicazioni scientifiche su specifici argomenti e approcci metodologici d’interesse per il programma del corso. Esercitazioni in laboratorio.

Modalità Esame

Il giudizio, e di conseguenza il voto finale, terrà conto delle conoscenze e dei concetti acquisiti, della capacità di analisi dei problemi, di collegare conoscenze interdisciplinari, di formulare ipotesi e di giudizi, della padronanza e della chiarezza di espressione ed esposizione. Al candidato saranno poste almeno due domande che spazieranno su tutto il programma, ognuna delle quali sarà valutata con un punteggio diverso a seconda della sua complessità. Gli aspetti principali saranno legati alla produzione di proteine farmacologicamente attive in sistemi eterologhi e agli aspetti biochimici che sono stati presi in considerazione per la loro produzione.

Testi adottati

Testi principali:
Biotecnologie farmaceutiche; Crommelin D. J., Sindelar R. D.; Zanichelli; 2000
Biochimica Industriale: Enzimi e Loro Applicazioni nella Bioindustria R. Verga M.S. Pilone. Springer, 2007
Maria Luisa Calabrò Compendio di Biotecnologie Farmaceutiche EdiSES S.r.l. Napoli 2009

Modalità di frequenza

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria. Tuttavia, la partecipazione in presenza alle lezioni ed alle esercitazioni è vivamente consigliata.

Bibliografia

Lavori recenti legati agli argomenti del corso
18430 - SCIENZE OMICHE APPLICATE

ANNA MARIA TIMPERIO

 		Secondo Semestre 6 BIO/11 ITA

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
1 ) L’Omica è un insieme di discipline biomolecolari che appartiene alle scienze della vita e che si
suddivide in diverse tematiche (genomica, trascrittomica, proteomica, metabolomica).
L’obiettivo principale del corso è mettere lo studente nelle condizioni di affrontare lo studio delle
principali tecniche e strumentazioni analitiche approfondendo la conoscenza delle moderne analisi
omiche, applicate essenzialmente ad una moderna visione della diagnosi precoce. Lo studente
sarà preparato per affrontare la ricerca di nuovi marcatori diagnostici in analisi cliniche e non. Al
termine delle lezioni frontali, durante il laboratorio previsto (24h), agli studenti è fornita la possibilità
di lavorare singolarmente su argomenti applicativi e pratici. In tal modo lo studente acquisirà
l’abilità di analisi della diversa espressione proteica a partire da estratti proteici e la possibilità di
applicare moderni strumenti analitici.
b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI:
1) Conoscenza e capacità di comprensione:
Aver acquisito una buona capacità di analisi nell'ambito delle scienze omiche e in ambito
biotecnologico
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicata:
Saper integrare le conoscenze acquisite nelle singole discipline in un sapere interdisciplinare
necessario per affrontare qualsiasi problema complesso nel settore delle biotecnologie in
particolare saper applicare le conoscenze di spettrometria di massa alle diverse applicazioni
relative alle biotecnologie.
3 ) Autonomia di giudizio
Gli studentid dovranno sviluppare la capacità di elaborare informazioni complesse e/o
frammentarie e di pervenire a idee e giudizi originali e autonomii capace di reperire e selezionare
criticamente le sorgenti di dati bibliografici , banche dati, e la
letteratura in campo scientifico. L'autonomia di giudizio viene sviluppata tramite lo studio critico di
articoli scientifici.
4) Abilità comunicative:
Lo studente sarà in grado di sostenere una discussione critica pubblica sugli argomenti trattati in
particolare sarà capace di applicare le tecniche di proteomica e metabolomica per qualsiasi
argomento scientifico di interesse. Sarà capace di lavorare in gruppo nell'ambito della
progettazione ed esecuzione di protocolli sperimentali in quanto sono previsti crediti di laboratorio.
5) Capacità di apprendere:
Lo studente avrà la capacità di individuare, applicare e sviluppare tecniche innovative nel campo di
pertinenza, di
lavorare in modo autonomo.

Scheda Docente

Programma del corso

CONTENUTI DEL CORSO
- Definizione di scienze "omiche"
Descrizione del programma e delle modalità dell'esame
Norme di sicurezza da adottare nei laboratori scientifici
- Proteomica definizione: Proteomica di espressione e funzionale, strategie di analisi proteomica.
Elettroforesi nativa (BLUE-NATIVE gel), mono e bi-dimensionali (1D-GEL, 2D-GEL)
Iso-elettro-focusing (IEF)
Cromatografia a fase inversa RP-HPLC
- Applicazioni della proteomica per lo studio di cellule tumorali e per la diagnosi precoce per la presenza di biomarcatori (esempi)
- Laboratorio 1
Estrazione proteica da materiale da definire
Determinazione della concentrazione proteica (metodo Brendford)
Uso dello spettrofotometro
- Laboratorio 2
Elettroforesi mono dimensionale (1D-SDS-PAGE)
Taglio delle bande dal gel e digestione in tripsina (Label Free)
- Laboratorio 3
HPLC a fase inversa: costruzione di un gradiente
Determinazione della pendenza e studio del cromatogramma
- Metabolomica definizione: Tecniche di preparazione dei campioni per l’analisi del metaboloma.
Metodi cromatografici e di spettrometria di massa utilizzati per caratterizzare metaboliti aventi funzione di biomarker
Esempi di studi di metabolomica in ricerche cliniche: Applicazione della metabolomica nello studio dell autismo
- Lipidomica definizione principali lipidi e lodo determinazione in spettrometria di massa
determinazione dei lipidi di membrane di globuli rossi
- Foodomica definizione. determinazione di flavonoidi, vitamine in alimenti
-Laboratorio 3
Estrazione dei metaboliti secondo il metodo di (Bligh & Dyer)
- Spettrometria di Massa :Generalità
Principali sorgenti, analizzatori e detector
Analisi di proteine, peptidi, metaboliti, lipidi in massa intatta
Massa tandem: significato e scopi
- Laboratorio 4
Determinazione della massa intatta di una proteina
Determinazione della sequenza amino-acidica con spettrometria di massa (nanoESI-TRAP)
Determinazione dei principali classi lipidiche in spettrometria ORBITRAP
Determinazione dei flavonoidi in spettrometria MALDI TOF
Statistica: Normalizzazione ed equalizzazione, missing values.
o Probabilità e ipotesi nulla
o Statistica descrittiva
Programmi e siti web per l’identificazione delle proteine, metaboliti e lipidi.
o Database di sequenze (MAVEN, SEQUEST, MASCOT, LIPID SEARCH, LIPID GATWAY,N e METABOANALYST)
o Algoritmi per il “de novo sequencing” software PEAKS.
Riduzione della complessità:
• Frazionamento subcellulare
o Lisi delle cellule e omogeneizzazione dei tessuti
o Separazione delle frazioni subcellulari
o Proteomica, metabolomica e lipidomica delle membrana
o Proteomica, metabolomica, lipidomica degli organelli e dei compartimenti intracellulari
Immunoprecipitazione
• Immunoprecipitazione per ridurre la complessità di un campione per la spettrometria di massa
• Proteomica Funzionale e Immunoprecipitazione
Systems biology
• Reti di proteine e meta-analisi
o Elementi di topologia dei grafi
o Costruzione di una rete di proteine (grafo non direzionale).
o Validazione statistica di una rete di proteine
o Analisi di sovra-rappresentazione
o Analisi gerarchica di dati proteomici (grafi direzionali).
o Meta-analisi
• Classificazione ontologica e di pathway
o Gene ontology (GO)
o Struttura di GO
o Tipi di annotazioni in GO
o Navigazione nelle ontologie: Quick GO e altri browser GO
o Classificazione ontologiche e di pathway: applicazioni specifiche

Modalità Esame

L’esame prevede la presentazione in ppt di un studio scientifico al quale è possibile applicare una tecnica omica studiata e l’esame orale. L’obiettivo della prova d’esame orale consiste nel verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma del corso e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente nell’ affrontare tematiche relative alla diagnostica molecolare. Dopo la presentazione del ppt dalla durata di 10 minuti circa, allo studente vengono presentate dai docenti cinque domande; e per ottenere la sufficienza è necessario rispondere in maniera esauriente almeno a tre domande. Per ogni domanda vengono attribuiti 6/30. La prova orale si potrebbe anche concludere alla terza domanda, nel caso la commissione verifichi una grave carenza su argomenti fondamentali del corso. La valutazione complessiva viene espressa in trentesimi (voto minimo 18). La valutazione del ppt conferisce idoneità/non idoneità all'esame orale.

Testi adottati

Le diapositive in power point mostrate a lezione dal docente verranno fornite in formato PDF.
I libri o gli articoli in rivista da cui sono tratti alcuni argomenti specifici verranno indicati dal docente nel corso della lezione.

Modalità di svolgimento

corso è organizzato con lezioni in aula sugli argomenti del programma e con esercitazioni guidate in laboratorio. In particolare sono previste 48 ore complessive (6 CFU) di cui 24 ore di lezione frontale e 24 ore di esercitazioni pratiche. Le lezioni si svolgono settimanalmente in aula mediante l’utilizzo di diapositive su power-point, navigazione in tempo reale di siti web e relative banche dati disponibili online. Per i laboratori gli studenti vengono divisi in gruppi con numerosità in base alle iscrizioni e ognuno lavorerà in maniera indipendente. I laboratori in questione saranno quello di esercitazioni biochimiche interdipartimentale e quello di spettrometria di massa di cui è responsabile la sottoscritta.

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria

Bibliografia

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15722218/;
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3402235/
18431 - TOSSICOLOGIA GENETICA

ROBERTA MESCHINI

 		Secondo Semestre 6 BIO/18 ITA

Obiettivi formativi

La tossicologia genetica si è sviluppata come disciplina indipendente dalla Genetica con lo scopo di definire un solido programma per il controllo della diffusione di agenti mutageni chimici, fisici e biologici nell'ambiente. La scoperta di un numero sempre crescente di sostanze mutagene già presenti o introdotte in modo continuo nell'ambiente e la conferma della correlazione sempre più stretta tra processi di mutagenesi, cancerogenesi e malattie genetiche ereditarie, ha determinato lo sviluppo di metodologie di laboratorio capaci di identificare le sostanze mutagene e lo sviluppo di sistemi di monitoraggio per valutare l’insorgenza di effetti genetici nella popolazione umana.
Il Corso ha lo scopo di far acquisire le conoscenze di base relative all’azione genotossica e mutagena degli agenti chimici e fisici e della risposta cellulare al danno al DNA. In una fase successiva, saranno presentati gli aspetti teorici e pratici dei principali test di mutagenesi a breve termine.

Risultati di apprendimento attesi
1. Conoscenza e capacità di comprensione (“knowledge and understanding”)
Al termine del corso gli studenti dovranno avere un’approfondita conoscenza dei principi di base della tossicologia genetica quali la generazione delle mutazioni attraverso i differenti meccanismi di formazione delle lesioni primarie al DNA, conseguenti processi di riparazione e fissazione finale della mutazione. Inoltre, avranno appreso i principali test di genotossicità e mutagenicità e avranno maturato la capacità di elaborare dei protocolli sperimentali.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (“applying knowledge and understanding”)
Gli studenti saranno continuamente esortati ad avvalersi delle conoscenze acquisite durante il corso e durante le esercitazioni in laboratorio al fine di applicarle a problematiche specifiche della materia come, ad esempio, la capacità genotossica di un agente chimico o fisico come anche le potenzialità applicative delle tecniche apprese.

3. Autonomia di giudizio (“making judgements”)
L’insegnamento fornirà allo studente la capacità di lavorare in autonomia fornendo appropriate tipologie di materiali didattici (lezioni in forma di presentazioni, specifiche monografie, letteratura scientifica rilevante) e lo svolgimento di congrue attività di laboratorio sincronizzate con la parte teorica del corso.

4. Abilità comunicative (“communication skills”)
Durante le lezioni sarà stimolata la capacità degli studenti a ragionare e discutere sugli argomenti trattati come anche al confronto delle opinioni per sviluppare le loro abilità comunicative. Tali abilità saranno quindi verificate in sede d’esame.

5. Capacità di apprendere (“learning skills”)
Gli studenti dovranno essere capaci di esporre e sviluppare temi scientifici inerenti al corso. Il coinvolgimento attivo degli studenti, mediante discussioni orali in aula ed esperienze pratiche in laboratorio, svilupperà tale abilità.

Scheda Docente

Programma del corso

Programma

1. Introduzione alla Tossicologia genetica. Origine e storia della Tossicologia genetica. Struttura ed organizzazione del materiale genetico. Definizione e classificazione delle mutazioni: Mutazioni geniche: sostituzione di basi, inserzioni, delezioni; reversione e soppressione; effetto fenotipico delle mutazioni geniche. Test di fluttuazione e mutazione spontanea nei batteri. Mutazioni cromosomiche: strutturali (aberrazioni cromosomiche) e numeriche (aneuploidia, poliploidia).

2. Alterazioni spontanee del DNA. Errori di incorporazione di basi durante la replicazione (errato appaiamento, tautomerizzazione) e meccanismo “proof-reading” per la correzione degli errori. Deaminazione delle basi, perdita spontanea delle basi e danno ossidativo al DNA. Meccanismi molecolari di inserzione e delezione di basi.

3. Fattori ambientali che danneggiano il DNA. Mutageni fisici: Radiazioni elettromagnetiche ionizzanti, radiazioni corpuscolate. Radiazioni elettromagnetiche non-ionizzanti (UV-A, UV-B, UV-C). Azione diretta ed indiretta delle radiazioni ionizzanti sul DNA e meccanismo di induzione S-indipendente delle aberrazioni cromosomiche. Mutageni chimici: agenti chimici diretti ed indiretti (attivazione metabolica). Meccanismo S-dipendente degli agenti mutageni chimici.

4. Sistemi di difesa e risposte cellulari al danno al DNA. Sistemi di difesa antiossidanti. Sistemi di detossificazione da xenobiotici. Sistemi di riparazione del danno al DNA: fotoliasi, alchiltransferasi, “nucleotide excision repair” (NER), “base excision repair (BER), “mismatch repair” (MMR), “SOS” repair, riparazione ricombinazionale; riparazione delle rotture a doppio filamento (HR e NHEJR); riparazione delle rotture a singolo filamento (SSB).

5. Effetto fenotipico delle mutazioni somatiche e germinali. Mutazione e cancro (attivazione di protooncogeni e geni soppressori dei tumori); Mutazione e invecchiamento cellulare; mutazioni e malattie genetiche (sindrome di Down, Klinefelter, Edwards, Xeroderma pigmentosum, Ataxia telangiectasia, sindrome di Bloom ecc.).

6. Strumenti di rilevamento dell’attività mutagena e genotossica.
Saggi di mutagenesi in vitro: Test di mutazione genica nei batteri (test di reversione in Salmonella typhimurium o test di Ames); Test di mutazione genica in cellule di mammifero (loci HPRT e TK); Test citogenetici in cellule di mammifero (aberrazioni cromosomiche, SCE, micronuclei). Approcci in silico.
Saggi di mutagenesi in vivo: Test di mutazione cromosomica in cellule somatiche (analisi di cellule in metafase); Test del micronucleo; Test della cometa; Analisi della mutazione genica in animali transgenici; Analisi della mutazione genica nel locus «Pig-a».

7. Applicazione della tossicologia genetica per il monitoraggio delle popolazioni umane e dell’ambiente. Valutazione dei biomarcatori di esposizione (determinazione di mutageni nei metaboliti o nei prodotti di escrezione nel sangue, nelle urine o in altri tessuti; determinazione degli addotti alle proteine o al DNA; Valutazione dei biomarcatori di effetto: Cambiamenti citogenetici (aberrazioni cromosomiche, micronuclei, aneuploidia) nei linfociti di sangue periferico e/o nelle cellule della mucosa boccale; Valutazione dei biomarcatori di suscettibilità: Diversa capacità riparativa nei diversi individui; Polimorfismi di enzimi del metabolismo.

8. Applicazioni dalle biotecnologie alla tossicologia genetica.

9. Valutazione e regolamentazione del rischio mutageno. Strategie di saggio e predizione degli effetti (somatici) cancerogeni e genetici in seguito ad esposizione ad agenti genotossici; identificazione di valori di esposizione “soglia”; Aspetti legislativi.

10. Esempi di casi studio di potenziali genotossici e/o mutageni.

11. Esercitazioni in laboratorio: Test di mutazione genica in S. typhimurium (test di Ames); Analisi delle aberrazioni cromosomiche e test della “Cometa” in cellule di mammifero in vitro.

Modalità Esame

Esame orale sull'intero programma del corso atto a verificare la capacità di conoscenza e di collegamento tra i contenuti del corso.

L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare, l’esame orale dovrà accertare che gli studenti abbiano acquisito conoscenze e competenze in Tossicologia genetica, coerentemente con il programma di insegnamento. Il voto finale corrisponde alla capacità espositiva e cognitiva dimostrata nella prova orale. Il calendario degli appelli e l'iscrizione agli appelli di esame viene effettuata tramite il portale di Ateneo.

Testi adottati

Migliore L. “Genomica e Mutagenesi Ambientale”;
Testi aggiuntivi (disponibili in biblioteca):
A.P. LI “Genetic Toxicology”;
D.H. Phillips and S. Venitt “Environmental Mutagenesis”;
R.H. Burdon “Genes and Environment”;

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula con presentazioni in PowerPoint con figure e schemi di processo per un totale di 40 ore. Sono previste 8 ore di esercitazioni in laboratorio didattico durante le quali gli studenti valuteranno l’induzione di mutazioni geniche ottenute mediante il test di mutazione genica in S. typhimurium (test di Ames); inoltre analizzeranno preparati citogenetici di aberrazioni cromosomiche e applicheranno il test della “Cometa” in cellule di mammifero in vitro.

Modalità di frequenza

Non obbligatoria, ma fortemente consigliata

Bibliografia

La bibliografia di riferimento sarà fornita dal docente.
18436 - CHIMICA DELLE SOSTANZE BIOATTIVE

LORENZO BOTTA

 		Secondo Semestre 6 CHIM/06 ITA

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso introduce ai concetti ed agli approcci sperimentali della chimica delle sostanze bioattive,
consolidando i principi acquisiti nell’ambito del corso di chimica organica della laurea triennale per
procedere alla conoscenza della biogenesi, della sintesi, della struttura chimica e delle proprietà
farmacologiche delle sostanze bioattive. Nella prima parte del corso sarà introdotto il concetto di
farmacoforo, quale unità strutturale minima caratterizzata da una specifica attività biologica e
clinica. Le sostanze bioattive, sia di origine sintetica che naturali, saranno quindi classificate sulla
base dei loro farmacofori principali, che lo studente apprenderà a riconoscere anche nell’ambito di
strutture molecolari complesse. Nella seconda parte del corso saranno forniti gli strumenti critici
per associare la presenza di determinati farmacofori alle applicazioni farmaceutiche e
farmacologiche, con una particolare attenzione ai meccanismi di azione molecolari con cui le
sostanze bioattive agiscono nell’organismo. Lo studente avrà quindi la possibilità di comprendere
l’origine naturale delle sostanze organiche bioattive e le loro possibili applicazioni industriali,
ricevendo una specifica formazione in merito alla progettazione, allo sviluppo e alla valutazione di
nuovi farmaci. Inoltre, grazie alla conoscenza dei meccanismi di azione a livello molecolare, lo
studente potrà associare l’impiego delle sostanze bioattive a specifici prodotti in ambito
nutraceutico, cosmeceutico e cosmetico, comprendendo le limitazioni nell’uso di sostanze
potenzialmente tossiche e la possibilità di un loro miglioramento funzionale e strutturale. Queste
conoscenze permetteranno allo studente di affrontare un percorso professionale nell’ambito
dell’industria farmaceutica, nutraceutica e cosmeceutica.
RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
• Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): Conoscenza dei
principi che definiscono l’unità strutturale minima di una molecola organica, naturale o sintetica,
per avere una determinata attività biologica (teoria del farmacoforo). Conoscenza delle relazioni tra
tipologia dei farmacofori presenti in una molecola organica ed attività farmaceutica e
farmacologica. Conoscenza del meccanismo di azione a livello molecolare delle principali famiglie
di sostanze bioattive, con una particolare attenzione alle sostanze con attività antiossidante,
antivirale, antiinfiammatoria ed antitumorale. Conoscenza degli stadi per la progettazione di un
farmaco di sintesi, e delle procedure per il suo impiego in clinica. Conoscenza dell’origine e della
distribuzione in natura delle principali famiglie di sostanze organiche naturali biologicamente attive.
• Conoscenza e capacità di comprensione applicate (applying knowledge and understanding): In
aggiunta alle conoscenze acquisite attraverso lo studio della chimica delle sostanze bioattive, gli
studenti potranno applicare i concetti teorici acquisiti nella risoluzione di esercizi pratici basati sulla
richiesta del docente di presentare uno schema di progettazione di un farmaco, avendo
l’indicazione iniziale del bersaglio di azione a livello molecolare e conoscendo il tipo di patologia
contro la quale si intende sviluppare la terapia di cura. In questo caso gli studenti dovranno
applicare anche le loro precedenti conoscenze di chimica e di biologia per la completa risoluzione
del problema.
• Autonomia di giudizio (making judgements): Al termine del corso lo studente avrà acquisito la
formazione necessaria per una completa autonomia di giudizio in merito alla possibilità di utilizzare
una determinata sostanza organica, di origine naturale o sintetica, per la terapia di una
determinata patologia. Lo studente sarà quindi in grado di collegare le conoscenze acquisite di
biochimica, biologia molecolare, enzimologia, fisiologia e genetica alla progettazione di una
sostanza applicabile in ambito farmaceutico, nutraceutico e cosmeceutico.
• Abilità comunicative (communication skills): gli studenti saranno invitati in modo continuativo e
costante ad una partecipazione attiva alla lezione allo scopo di approfondire l’argomento per
raccogliere proposte di possibili soluzioni in caso di scenari complessi. In questa attività gli studenti

saranno chiamati a confrontarsi al fine di supportare le proprie idee. Lo strumento didattico è volto
a far crescere le capacità comunicative e l’abilità di sapere lavorare e confrontarsi in un gruppo, il
tutto finalizzato al consolidamento dei concetti acquisiti.
• Capacità di apprendere (learning skills): Le capacità di apprendimento degli studenti saranno
valutate durante lo svolgimento del corso tramite prove di esonero che permetteranno di seguire
individualmente lo stato di maturazione della conoscenza, evidenziando le capacità di restituzione
dello studente.

Scheda Docente

Programma del corso

Parte Generale

Definizione di farmaco.
Farmacocinetica: assorbimento, distribuzione, metabolismo ed eliminazione. Proprietà chimico-fisiche del farmaco che influenzano ciascuna di queste fasi.
Concetti di biodisponibilità e bioequivalenza. Proprietà delle membrane cellulari. Acidi grassi: classificazione, proprietà e ruolo biologico.
Farmacodinamica. Recettore: definizione e caratteristiche. Classificazione dei recettori. Sito recettoriale e sua specificità. Siti allosterici e siti accessori. Interazione ligando-recettore: ruolo del legame chimico nell’interazione recettoriale. Recettori ionotropici: struttura e caratteristiche.
Bersagli dei farmaci: Proteine, Enzimi, Recettori e Acidi Nucleici: struttura e funzione. Recettori e trasduzione del segnale.
Meccanismi di attivazione dei recettori: ionotropici; voltaggio-dipendenti e ligando-dipendenti; attivabili per fosforilazione. Recettori accoppiati alle proteine G: struttura ed attivazione del ciclo della proteina G. Ruolo della porzione α della proteina G. Effettori della porzione α ed effetti mediati da Gs, Gi, Gq. Struttura e gruppi funzionali dei principali ligandi endogeni dei recettori ionotropici e metabotropici: Gaba, Glicina, Aspartato, Glutammato, Acetilcolina, Adrenalina, Noradrenalina, Serotonina, Dopamina, Istamina. Recettore ad attività proteinchinasica. Recettore GTPasico a singolo filamento transmembranario.
Il farmacoforo ed il contorno molecolare di un farmaco. Concetto di affinità ed attività intrinseca. Definizione di agonista, agonista parziale, agonista inverso, antagonista.
L’eccitabilità cellulare. Meccanismo di conduzione dell’impulso. Le sinapsi chimiche: struttura, ruolo delle vescicole, meccanismi di sintesi ed immagazzinamento del mediatore, rilascio del mediatore. I recettori postsinaptici. Meccanismo di ricaptazione del mediatore del piede presinaptico.
Caratteristiche del sito recettoriale dei principali neurotrasmettitori: Serotonina, Dopamina, Istamina, Acetilcolina, Noradrenalina.
Interazioni farmaco-recettore. Interazioni elettroniche. Legami coinvolti nel complesso farmaco-recettore: legame covalente, legame ionico, legame idrogeno, complessi di trasferimento di carica, forze di Van der Waals ed altre interazioni. Interazioni steriche: effetti sterici nel complesso farmaco-recettore.
Formulazione e veicolazione dei farmaci: principi e uso di veicolanti specifici (liposomi, micelle, anticorpi, lignina).

Parte Speciale

Agenti antibatterici: inibitori del metabolismo cellulare (Antimetaboliti), inibitori della sintesi della parete cellulare, inibitori della sintesi proteica, inibitori trascrizione e replicazione degli acidi nucleici.
Agenti antivirali: acidi nucleici struttura e proprietà, farmaci contro DNA e RNA virus, oligonucleotidi antisenso, farmaci ad ampio spettro, vaccini.
Agenti antitumorali: farmaci che agiscono su acidi nucleici (intercalanti, veleni delle Topoisomerasi, agenti alchilanti e metallanti, tagliatori di catena), terapia antisenso, farmaci che agiscono su enzimi (antagonisti adrenergici, antimetaboliti), farmaci che agiscono su proteine strutturali, anticorpi e anticorpi coniugati con i farmaci.

Modalità Esame

L'esame si svolge nelle forme stabilite dal Regolamento Didattico di Ateneo. Del suo svolgimento viene redatto apposito verbale, sottoscritto dal Presidente e dai membri della commissione e dallo studente esaminato. Il voto è espresso in trentesimi, con eventuale lode. Il superamento dell'esame presuppone il conferimento di un voto non inferiore ai diciotto/trentesimi e comporta l'attribuzione dei corrispondenti crediti formativi universitari. Nella valutazione delle prova e nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (errori nell’applicare i concetti, discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta). In particolare, le domande avranno come obiettivo la verifica degli obiettivi di apprendimento: Conoscenza della teoria del farmacoforo, capacità di applicare la teoria del farmacoforo al caso di sostanze organiche di sintesi o naturali, capacità di delineare una strategia per la preparazione di un farmaco che abbia una determinata attività farmacologica, conoscenza dei meccanismi di azione a livello molecolare e della potenziale tossicità delle molecole organiche sulla base di loro distintivi elementi strutturali.

Testi adottati

Chimica farmaceutica di Patrick L. Graham
Chimica farmaceutica di Alberto Gasco, Fulvio Gualtieri, Carlo Melchiorre

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula supportate da esempi pratici attinenti i contenuti della lezione. Per le attività di didattica frontale sono previsti 6 CFU.

L'esame finale è una prova orale. La prova finale verte sull'ultima edizione del programma di chimica delle sostanze bioattive. Le domande sono costruite per verificare la capacità di conoscenza e il collegamento tra i contenuti del corso e possono fare riferimento a casi di applicazione industriale studiati in aula. Il voto finale corrisponde alla valutazione della conoscenza dei contenuti e della capacità da parte del candidato di collegare tra loro diversi argomenti del programma.

Modalità di frequenza

La frequenza al corso, sebbene altamente consigliata, è facoltativa

Bibliografia

Chimica farmaceutica di Patrick L. Graham
Chimica farmaceutica di Alberto Gasco, Fulvio Gualtieri, Carlo Melchiorre
18447 - LINGUA INGLESE B2

JULIE ANNE HOBSON

 		Secondo Semestre 4 L-LIN/12 ITA

Obiettivi formativi

Questo corso dinamico approfondisce le sfumature della scrittura inglese che la distinguono dall'italiano. Le studentesse/gli studenti impareranno le tecniche per elaborare documenti convincenti e saggi concisi direttamente rilevanti per il loro campo di studi, ottenendo un vantaggio tangibile nelle loro attività accademiche.
Pur concentrandosi principalmente sull'affinamento delle capacità di lettura e scrittura, è necessario riconoscere l'interconnessione del linguaggio. Pertanto, anche l'ascolto e la conversazione sono integrati nell'esperienza di apprendimento. Questo approccio immersivo consente a studentesse/studenti di assorbire la lingua in modo naturale, affrontando la grammatica e la fonologia, garantendo un'esperienza di apprendimento pratica e coinvolgente.
L'obiettivo finale è il raggiungimento del livello B2 del Quadro Comune Europeo di Riferimento (QCER), adottato dal Consiglio d'Europa, mediante il quale lo studente:
• È in grado di comprendere le idee principali di testi complessi su argomenti sia concreti che astratti, comprese le discussioni tecniche nel proprio settore di specializzazione.
• È in grado di interagire con un certo grado di fluidità e spontaneità che rendono possibile l'interazione naturale con parlanti nativi senza sforzo per l'interlocutore.
• È in grado di produrre testi chiari e dettagliati su un'ampia gamma di argomenti e spiegare un punto di vista su un argomento fornendo i pro e i contro delle varie opzioni.
Un focus centrale del corso è la comprensione del potere del testo e del contesto. Attraverso un'analisi approfondita del testo studentesse/studenti impareranno a identificare il vocabolario preciso, il registro appropriato e le tecniche di strutturazione efficaci necessarie per una scrittura adeguata di saggi. Particolare rilevanza verrà attribuita ai testi scientifici. Per sviluppare ulteriormente le capacità di comprensione dell'ascolto, sarà garantito l'accesso a risorse audio mirate.
Le studentesse/gli studenti acquisiranno preziose capacità di presentazione. Ogni lezione offrirà l'opportunità di preparare e presentare presentazioni su argomenti di propria scelta utilizzando diversi strumenti e modalità, aumentando la loro sicurezza e fluidità nell'inglese parlato. Questo approccio dinamico garantisce che studentesse/ studenti sviluppino tutte le competenze necessarie per comunicare efficacemente in contesti accademici e professionali.
18448 - TIROCINIO

 		Secondo Semestre 3 ita
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI - - - -
APPLICAZIONI INDUSTRIALI DI TECNICHE MICROSCOPICHE

SIMONA PICCHIETTI

 Primo Semestre 6 BIO/05 ita

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso ha lo scopo di fornire una conoscenza avanzata delle principali tecniche di microscopia e delle possibili applicazioni in ambito biologico e nella ricerca biomedica applicata.

RISULTATI ATTESI
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Al termine del corso gli studenti dovranno dimostrare di conoscere le tecniche di microscopia e le loro applicazioni in ambito biologico e biomedico.

CONOSCENZA E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE APPLICATE: Con le conoscenze acquisite, gli studenti potranno utilizzare e ottimizzare i metodi microscopici per affrontare problematiche specifiche in campo biotecnologico.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti sapranno analizzare e interpretare i risultati sperimentali.

ABILITA’ COMUNICATIVE: Gli studenti avranno sviluppato la capacità di esporre tematiche scientifiche, approcci metodologici, e risultati in ambito biotecnologico utilizzando un appropriato linguaggio scientifico.

CAPACITA’ DI APPRENDERE: Gli studenti saranno in grado di acquisire autonomamente conoscenze su temi scientifici applicati e approcci metodologici attraverso la consultazione della letteratura scientifica.

Scheda Docente

Programma del corso

La microscopia ottica: principi e applicazioni. Le tecniche cito-istologiche come metodo diagnostico. Metodi di indagine istochimica. La microscopia ottica a microdissezione laser: principi di funzionamento e applicazioni in diversi ambiti di ricerca. Tecniche di immunoistochimica ed immunofluorescenza su cellule e tessuti: possibili applicazioni in ambito biologico e in particolare nella ricerca biomedica di base ed applicata. Gli anticorpi e le immunolocalizzazioni. Fluorescenza e fluorocromi. Le proteine fluorescenti. Il microscopio a fluorescenza e il microscopio a scansione laser confocale; principi di preservazione dei campioni per la microscopia confocale. Microscopia a due fotoni. Microscopia a super-risoluzione: principi ed applicazioni. Procedure per l’ibridazione in situ su cellule e sezioni di tessuti: principi generali ed applicazioni. La microscopia elettronica: principi di funzionamento ed applicazioni in ambito diagnostico. Il microscopio elettronico a trasmissione e a scansione: tecniche di preparazione dei campioni. Microanalisi elementare del campione (SEM-EDS): presentazione e discussione di casi studio. Il microscopio elettronico a scansione ambientale principi ed applicazioni. L’immunogold labelling e sue applicazioni in ambito biomedico. Microscopia per le nanotecnologie. Il microscopio a forza atomica: principi e applicazioni in ambito farmacologico. Discussione di lavori scientifici in lingua inglese riguardanti le tematiche e gli approcci metodologici affrontati durante il corso.
Descrizione sintetica delle attività di laboratorio
Allestimento di vetrini istologici: fissazione, inclusione, taglio al microtomo, colorazione ed osservazione al microscopio ottico. Reazioni di immunolocalizzazione: la tecnica ABC immunoperossidasi. Preparazione di campioni per la microscopia a fluorescenza: osservazione di campioni al microscopio a fluorescenza e al microscopio a scansione laser confocale. Microdissezione laser di campioni biologici. Preparazione di campioni per la microscopia elettronica a trasmissione: fissazione, inclusione, taglio all’ultramicrotomo, contrasto positivo ed analisi al TEM. Contrasto negativo di campioni biologici. Reazioni di immunolocalizzazione per la microscopia elettronica: preparazione ed osservazione di campioni. Il microscopio elettronico a scansione: preparazione di campioni ed osservazione. Microanalisi elementare del campione: preparazione ed osservazione di campioni. Le esercitazioni verranno svolte presso il laboratorio di zoologia e nei laboratori del CGA.

Modalità Esame

Esame orale, consistente in quesiti relativi ad aspetti teorici e pratici inerenti alle tematiche affrontate. Nella determinazione del voto finale si terrà conto di diversi aspetti: il livello di conoscenza degli argomenti trattati (sufficiente, medio, completo, approfondito); la capacità di collegare tra loro i concetti acquisiti (sufficiente, buona, ottima); la capacità di analisi e di senso critico (sufficiente, buona, ottima), la padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Testi adottati

Articoli scientifici in inglese e slides delle lezioni.
https://www.unitus.it/it/unitus/Studenti/articolo/moodle

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula, presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie, animazioni e video in lingua inglese.

Modalità di frequenza

Due lezioni a settimana. Frequenza obbligatoria per le attività di laboratorio (16 ore). La frequenza alle esercitazioni sarà verificata tramite rilevazione delle presenze.

Bibliografia

https://www.unitus.it/it/unitus/Studenti/articolo/moodle
INSEGNAMENTO SEMESTRE CFU SSD LINGUA
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI - - - -
BIORAFFINERIE E BIOTECNOLOGIE SOSTENIBILI

MAURIZIO PETRUCCIOLI

 Secondo Semestre 6 BIO/19 ita

Obiettivi formativi

a) OBIETTIVI FORMATIVI
Con il presente insegnamento si intende far acquisire agli studenti la familiarità del metodo scientifico e della sua applicazione, manualità in ambito microbiologico e le conoscenze delle bioraffineria e le biotecnologie sostenibili in relazione allo sviluppo delle biotecnologie industriali. Oltre all’individuazione dei criteri su cui si basa lo sviluppo delle bioraffinerie verranno analizzati vari esempi di produzione di fine-chemicals, biomolecole ed enzimi attraverso il recupero e purificazione da matrici naturali o per via fermentativa.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding) verrà acquisita dallo studente relativamente a: i) biotecnologie eco-compatibili per la tutela dell’ambiente, anche nell’ottica di recupero di biomolecole di potenziale interesse salutistico, come nel caso delle bioraffinerie; ii) di metodi ecocompatibili per la tutela dell’ambiente e per la valorizzazione delle risorse naturali attualmente smaltite con scarti, rifiuti o reflui; iii) approcci biotecnologici finalizzati alla produzione di molecole di potenziale interesse industriale; iv) capacita di utilizzare la lingua inglese in contesti tecnico-scientifici.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding) riguarderà la capacita a progettare ed utilizzare microrganismi per scopi biotecnologici nel trattamento di reflui residui e scarti con l’obiettivo di ottenere prodotti ad alto valore aggiunto e definire progettualità di ricerca nel campo delle biotecnologie industriali e farmaceutiche.
3) Autonomia di giudizio (making judgements); l’insegnamento fornirà allo studente la capacità di lavorare in autonomia in particolar modo attraverso la consultazione critica di varie tipologia di materiali didattici (quali pubblicazioni scientifiche anche in inglese, position papers, ecc.) e lo svolgimento di attività di laboratorio e visite didattiche.
4) Per le abilità comunicative (communication skills), lo studente che frequenta l’insegnamento sarà in grado di presentare, anche con l'ausilio delle opportune tecniche audiovisive ed in modo critico, le biotecnologie connesse con le biotecnologie microbiche e le bioraffinerie. Tale abilità saranno conseguite anche grazie all’ampio uso che viene fatto delle presentazioni power point in aula e al dialogo e scambio di opinioni tra gli studenti ed il docente sia in occasione delle lezioni frontali che durante le attività di laboratorio e le escursioni didattiche.
5) La capacità di apprendere (learning skills) verrebbe acquisita tramite l'apprendimento autonomo di problematiche applicative affrontate nell’insegnamento e durante le esercitazioni di laboratorio.

Scheda Docente

Programma del corso

- Il concetto di Bioraffineria e ragioni che indirizzano verso la valorizzazione di scarti, sottoprodotti, rifiuti e reflui di diversi settori, in particolare quello agroalimentare. Contesto nel quale si inseriscono le bioraffinerie: la cosiddetta Economia Verde ed Economia Circolare.
- Contaminazione ambientale, fonti di inquinamento e opportunità di trattamento e contemporanea valorizzazione degli scarti, reflui e sottoprodotti : trattamento aerobio delle acque reflue (sistemi a fanghi attivi, a filtri percolatori, a dischi ruotanti, ecc.; disfunzioni degli impianti; rimozione dei nitrati e fosfati; trattamento dei fanghi di supero); trattamento anaerobio di acque reflue e residui solidi (biochimismo; microrganismi implicati; biodigestori; biogas).
- Contaminanti emergenti (es. antibiotici) e geni di resistenza agli antibiotici: possibili soluzioni tecnologiche.
- Linee guida nella scelta delle strategie finalizzate al recupero delle risorse rinnovabili e alla produzione di molecole a medio ed alto valore aggiunto.
- Produzione di ammendanti/fertilizzanti, biostimolanti e agenti di biocontrollo da scarti: il compostaggio ed il controllo delle emissioni odorose (biofiltrazione).
- Produzione di bioadsorbenti, energia e biocarburanti da scarti: pirolisi, gassificazione, fermentazioni microbiche.
- Recupero di fine-chemicals e molecole bioattive (antiossidanti, ingredienti alimentari multifunzionali, ecc.).
- Produzione microbica di biomasse microbiche, biomolecole ed enzimi.
Verranno svolte esercitazioni di laboratorio riguardo i metodi di quantificazione del tasso inquinante di reflui (BOD, COD, ecc.) e osservazione di fanghi attivi.
Verrà svolta una visita didattica presso una bioraffineria.

Modalità Esame

Verrà valutata con gli studenti l’opportunità di svolgere una prova in itinere. Nel caso verrà svolta a circa metà del semestre e consisterà in un questionario con risposte aperte.
Chi ha sostenuto la prova in itinere e ne accetta l’esito positivo svolge la prova orale finale su argomenti diversi da quelli oggetto della prova in itinere. In questo caso, l’ orale consiste in 2-3 domande di cui, in genere, 1-2 sulle bioraffinerie e 1-2 sulle biotecnologie sostenibili.
Nel caso non venga svolta la prova in itinere o non se ne accetti l’esito, l’ orale consiste in 3-5 domande di cui, in genere, 1 sulle esercitazioni di laboratorio, 2-3 sulle bioraffinerie e 1-2 sulle biotecnologie sostenibili. In situazioni particolari o peculiarità di uno o più candidati, l'esame potrà essere svolto in forma scritta con cinque domande a risposta aperta, valutate come per l'orale. Ai candidati sarà concessa un'ora e mezzo di tempo per rispondere.
Nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), delle capacità critiche e di formulare di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione ed uso del linguaggio scientifico-tecnico(esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Testi adottati

Testi suggeriti:
P. BARBIERI, G. BESTETTI, E. GALLI, D. ZANNONI, Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2008.
B. BIAVATI, C. SORLINI, Microbiologia agroambientale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2008.
M.T. MADIGAN, J.M. MARTINKO, Biologia dei microrganismi, Vol. 2A: Microbiologia ambientale e industriale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2007.
Beppe Croce, Stefano Ciafani e Luca Lazzeri. Bioeconomia - La chimica verde e la rinascita di un'eccellenza italiana. Casa editrice "Edizioni Ambiente srl" 2015; ISBN 978-88-6627-143-7
Appunti e materiale forniti dal docente

Modalità di svolgimento

Verranno svolte lezioni frontali, esercitazioni di laboratorio e escursioni didattiche. Durante le lezioni teoriche si utilizzeranno presentazioni power point che verranno messe a disposizione degli studenti anticipatamente. Si lavorerà in un clima cordiale con dialogo e scambio di opinioni tra gli studenti ed il docente. Questo sarà ancora più favorito in occasione delle esercitazioni di laboratorio sia in occasione delle lezioni frontali che durante le attività di laboratorio e le escursioni didattiche. Se di interesse degli studenti, verrà prevista una prova in itinere che mira a favorire la frequenza associata allo studio.

Modalità di frequenza

La frequenza è facoltativa ma consigliata, anche per la programmazione di due visite didattiche e di esercitazioni di laboratorio.
In ogni caso, oltro al materiale didattico presente su Moodle, verranno dati tutti i suggerimenti e supporto a coloro i quali non potranno frequentare.

Bibliografia

Beppe Croce, Stefano Ciafani e Luca Lazzeri. Bioeconomia - La chimica verde e la rinascita di un'eccellenza italiana. Casa editrice "Edizioni Ambiente srl" 2015; ISBN 978-88-6627-143-7
Petruccioli M., Raviv M., Silvestro R.D., Dinelli G. (2011). Agriculture and agro-industrial wastes, by-products and wastewaters: origin, characteristics and potential in biobased-compounds production. In: Comprehensive Biotechnology. Vol 6: Environmental Biotechnology and Safety. Ed. Murray Moo-Young. Elsevier Inc. NL pp. 531–545. DOI: 10.1016/B978-0-08-088504-9.00389-5.
Potranno essere messi a disposizione anche lavori scientifici, rassegne bibliografiche e Position Papers che possono essere utili per integrare lo studio
OPERAZIONI UNITARIE NELL'INDUSTRIA BIOTECNOLOGICA

MARCELLO FIDALEO

 Secondo Semestre 6 AGR/15 ita

Obiettivi formativi

Fornire le conoscenze teorico/pratiche per la comprensione dei processi alla base
dell’industria biotecnologica ed il loro inquadramento nello schema di approccio delle operazioni
unitarie.

Risultati di apprendimento attesi
1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base
delle operazioni unitarie, delle principali operazioni unitarie e delle apparecchiature corrispondenti
utilizzate nell’industria biotecnologica.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper realizzare lo schema a blocchi
dei processi e utilizzare metodi quantitativi di computo per la risoluzione di semplici problemi, con
particolare riferimento ai bilanci di materia macroscopici.
3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le
informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi alle operazioni unitarie in
ambito biotecnologico.
4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni relative
alle operazioni unitarie dell’industria biotecnologica a interlocutori specialisti e non specialisti;
5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano
di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato le operazioni unitarie.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione ai prodotti biofarmaceutici. Panoramica dei processi e degli impianti per la produzione biofarmaceutica. Buone pratiche di fabbricazione (GMP) per la produzione biofarmaceutica. Operazioni di upstream: crescita cellulare, bioreattori, scale up di processi fermentativi e colture cellulari. Operazioni di downstream: lisi cellulare, separazioni solido-liquido mediante centrifugazione, separazioni solido-liquido mediante filtrazione. Operazioni di purificazione: cromatografia. Operazioni di formulazione: ultrafiltrazione.

Modalità Esame

L’esame finale è orale e consiste in tre domande sul programma svolto e sulla discussione di un elaborato da preparare a cura dello studente.

Testi adottati

Biopharmaceutical manufacturing, Principles, processes and practices. Gary Gilleskie, Charles Rutter, Becky McCuen. 2025, Walter de Gruyter GmhB, Belin/Boston. https://doi.org/10.1515/9783111112459

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

Biopharmaceutical manufacturing, Principles, processes and practices. Gary Gilleskie, Charles Rutter, Becky McCuen. 2025, Walter de Gruyter GmhB, Belin/Boston. https://doi.org/10.1515/9783111112459
FARMACOLOGIA APPLICATA E SCIENZE REGOLATORIE

EMANUELE MOCCIARO

 Secondo Semestre 6 BIO/14 ita

Obiettivi formativi

Comprendere le basi cellulari, biochimiche e molecolari delle classi di principi attivi e delle loro
interazioni all'interno dell’organismo umano e in particolare a livello di organi e distretti e a livello
cellulare e sub-cellulare. Conoscenza della farmacologia clinica dei farmaci in uso più comune, delle
loro interazioni, degli effetti avversi e del rapporto costo/beneficio. Apprendere gli aspetti normativi
e i correlati giuridici e legali inerenti lo sviluppo del farmaco e le fasi di sperimentazione pre-clinica
e clinica.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione alla farmacologia
Farmacocinetica
Farmacodinamica
Interazioni con i farmaci
Farmacogenetica
Sviluppo del farmaco
Farmacovigilanza
Farmaci Biotecnologici
Classi di farmaci (Farmaci per l'oncologia, farmaci per il sistema immunitario, farmaci per il sistema cardiovascolare, farmaci per il sistema nervoso centrale, farmaci per il sistema endocrino e farmaci per il sistema respiratorio)
Farmacovigilanza

Modalità Esame

La verifica dell’apprendimento avverrà mediante esame orale finale, volto a valutare la comprensione e la capacità di integrazione dei contenuti trattati durante il corso. L’esame verificherà la conoscenza dei meccanismi molecolari e cellulari dell’azione dei farmaci, dei principi di farmacocinetica e farmacodinamica, nonché la capacità di applicare tali concetti alle diverse classi di farmaci e ai principali ambiti terapeutici.

Particolare attenzione sarà rivolta alla capacità dello studente di ragionare in modo critico sui meccanismi farmacologici, sulle indicazioni terapeutiche, sugli effetti avversi e sul razionale alla base dello sviluppo e dell’impiego clinico dei farmaci.

Durante la prova, potranno essere discussi esempi o dati tratti dalla letteratura scientifica recente, al fine di valutare l’abilità dello studente nel collegare gli aspetti teorici con quelli applicativi e sperimentali della farmacologia.

La partecipazione attiva alle lezioni e l’interesse dimostrato nella discussione dei temi affrontati durante il corso saranno considerati positivamente nella valutazione complessiva.

Testi adottati

1) Farmaci biotecnologici aspetti farmacologici e clinici
Elisabetta Vegeto, Adriana Maggi, Paola Minghetti
Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli

2)Le basi della farmacologia
Karen Whalen, Con la collaborazione di Sarah M. Lerchenfeldt e Chris R. Giordano
Zanichelli

3) Qualsiasi libro di testo aggiornato sulla Farmacologia di base e sui farmaci biotecnologici

4)Slide, lezioni e dispense del docente

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria, anche se fortemente consigliata al fine di fruire al meglio dei contenuti che saranno oggetto di valutazione durante l'esame.

Bibliografia

Oltre ai testi consigliati, il corso prevede l’utilizzo di articoli scientifici pubblicati su riviste indicizzate e disponibili su PubMed.
Tali letture saranno selezionate per illustrare gli sviluppi più recenti nell’ambito della farmacologia e delle biotecnologie, con particolare attenzione ai meccanismi molecolari dell’azione dei farmaci, allo sviluppo dei biofarmaci, alle terapie geniche e cellulari e agli approcci di farmacogenetica.
Gli studenti saranno incoraggiati a leggere e discutere criticamente articoli originali e di revisione, al fine di sviluppare la capacità di interpretare dati sperimentali, valutare le evidenze scientifiche e collegare i principi di farmacologia di base con le più recenti applicazioni di ricerca e cliniche.
BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE DI ORIGINE ANIMALE

GIANLUCA POLGAR

 Secondo Semestre 6 BIO/05 ita

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Lo scopo del corso è di fornire conoscenze, capacità di comprensione e capacità autonoma di
giudizio su argomenti di base ed applicati riguardanti le biotecnologie animali, con particolare
attenzione alla biodiversità ed evoluzione adattativa delle molecole di origine animale. Nell’ambito
del corso, inoltre, verranno sviluppate capacità di apprendimento, critiche e comunicative a partire
da pubblicazioni scientifiche.
Risultati attesi: al termine del corso gli studenti dovranno dimostrare la capacità (i) di analizzare
criticamente la letteratura scientifica esaminata e (ii) di fornire una panoramica delle conoscenze di
base ed applicate relative alle biomolecole dei gruppi animali considerati.
Autonomia di giudizio e abilità comunicative: gli studenti dovranno essere in grado di leggere,
comprendere, estrarre, elaborare e presentare oralmente e per iscritto informazioni scientifiche
sull’argomento del corso, a partire dalla letteratura internazionale peer-reviewed. La capacità di
apprendere le informazioni così ottenute verrà verificata al termine del corso.
18446 - ATTIVITà FORMATIVA A SCELTA

 		Primo Semestre 12 ita
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI - - - -
FISIOLOGIA MOLECOLARE

DAVIDE CERVIA

 Secondo Semestre 6 BIO/09 ita

Obiettivi formativi

Comprendere i processi dinamici e la comunicazione biochimica a livello subcellulare ed in
particolare saper descrivere aspetti funzionali e patologici: delle molecole segnale e dei loro
recettori; dei canali di membrana; dei principali meccanismi di trasduzione citoplasmatica e
nucleare. Conoscenza degli eventi di morte e sopravvivenza cellulare, dei meccanismi di plasticità
sinaptica e neuro-degenerazione, dei processi di crescita e sviluppo muscolare.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione: comunicazione e segnalazione cellulare.
Canali ionici e idrici.
Recettori accoppiati a proteine G.
Recettori ad attività enzimatica.
Meccanismi intracellulari di trasduzione del segnale.
Molecole segnale e sistemi di trasmissione.

Modalità Esame

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito i principi alla base degli eventi molecolari che regolano le funzioni e la comunicazione delle cellule umane, con riferimento anche agli aspetti patologici di rilevanza clinica. La conoscenza e la padronanza degli argomenti, la chiarezza espositiva, la visione della disciplina e l'uso corretto della terminologia tecnica saranno considerati come elementi di valutazione (espresso in 30esimi; sufficiente 18).

Testi adottati

- testi indicati dal docente
- articoli scientifici messi a disposizione dal docente
- “slides” delle lezioni messe a disposizione dal docente sulla piattaforma istituzionale

Modalità di frequenza

La partecipazione alle lezioni non è obbligatoria

Bibliografia

siti web indicati dal docente durante il corso
BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE DI ORIGINE VEGETALE

ELISA OVIDI

 Secondo Semestre 6 BIO/01 ita

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso mira a fornire agli studenti una conoscenza approfondita sulle molecole di origine vegetale
e sulle loro proprietà biologiche, nonché a far comprendere le molteplici applicazioni di tali
molecole nella produzione di beni di consumo e come principi attivi per farmaci. Inoltre, il corso

approfondirà le metodologie di indagine per la caratterizzazione chimica e biologica delle molecole
vegetali.
RISULTATI ATTESI
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Al termine del corso, gli studenti dovranno
dimostrare di aver acquisito le conoscenze sulle molecole di origine vegetale e sulle loro proprietà
biologiche, con particolare riferimento alla produzione di beni di consumo e al loro utilizzo nel
settore farmaceutico.
CONOSCENZA E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE APPLICATE: Gli studenti applicheranno le
conoscenze acquisite durante il corso nella progettazione di esperimenti e procedure per lo studio
delle molecole vegetali e delle loro proprietà biologiche.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti saranno in grado di valutare e giudicare in modo critico le
metodologie applicate e i risultati ottenuti nelle esperienze laboratoriali svolte durante il corso.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Gli studenti acquisiranno la capacità di comunicare in modo efficace le
loro conoscenze e il loro apprendimento, utilizzando una terminologia scientifica appropriata.
Inoltre, attraverso la redazione di un articolo scientifico sulle attività di laboratorio, rafforzeranno le
loro competenze nella comunicazione scientifica.
CAPACITÀ DI APPRENDERE: Gli studenti opereranno in un ambiente di apprendimento attivo,
sviluppando autonomia nella comprensione della letteratura scientifica e dei risultati della ricerca.

Scheda Docente

Programma del corso

Le piante, il ruolo ecologico e il loro impiego tradizionale ed economico. Le biotecnologie convenzionali e moderne. Gli atomi e le molecole. La cellula è un insieme di molecole. I tessuti vegetali e gli organi della pianta. Il ciclo biologico delle piante. Il metabolismo delle piante e la fotosintesi.
I metaboliti primari e loro biosintesi: acidi nucleici, proteine, lipidi, polisaccaridi, vitamine. Il glucosio, il saccarosio, l’amido e la cellulosa: il loro impiego nei beni di consumo e nei prodotti farmaceutici. Gli oli vegetali, le vitamine e le gomme vegetali.
I metaboliti secondari. Classificazione dei metaboliti secondari e loro biosintesi: terpeni e terpenoidi, composti fenolici, alcaloidi. Attività biologiche dei metaboliti secondari. I metaboliti secondari come segnali chimici indispensabili per la sopravvivenza delle specie, nell'interazione della pianta con l'ambiente biotico e abiotico. L’allelopatia e le fitoalessine.
La fitoterapia e i prodotti fitoterapici. Le piante come fonte di molecole bioattive.
Metodologie per l’estrazione e purificazione dei metaboliti secondari. La cromatografia e il frazionamento guidato. Attività biologica delle molecole vegetali: il saggio biologico su modelli cellulari batterici, vegetali e animali. Determinazione dell'attività antibatterica, attività citotossica e antiproliferativa (saggio MTT,
citofluorimetria, elettroforesi e western blotting,
immunofluorescenza, microscopia elettronica). Determinazione dell'attività antiossidante mediante metodi colorimetrici e mediante saggi sulle cellule.
Farmaci di origine vegetale. Le piante alimentari e i fattori anti-nutrizionali. Gli oli essenziali.
In laboratorio: La procedura della ricerca nel settore delle molecole vegetali: l’alternanza e la sinergia dell’indagine chimica e l’indagine biologica. La preparazione di campioni. Indagini chimiche: metodiche di cromatografia.
Indagini di tipo biologico: individuazione e coltura del modello biologico e somministrazione campioni; valutazione dell’effetto biologico. Indagini di citofluorimetria.
Cosa è e come si struttura una pubblicazione scientifica. Scrittura di un lavoro sulla base dei risultati ottenuti dall’esperienza di laboratorio.

Modalità Esame

L'obiettivo della prova orale è verificare la capacità di apprendimento della materia, la capacità di saper ragionare sugli argomenti trattati nel Corso e la capacità di esposizione. Saranno parte integrante dell'esame domande a riguardo metodologie di ricerca ed la scrittura di un lavoro scientifico sulla base dell’esperienza laboratoriale. Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Testi adottati

Il Docente fornirà agli studenti le diapositive dell'intero Corso ed articoli scientifici dai quali evincere gli elementi per sostenere l'esame.

Modalità di frequenza

La frequenza alle lezioni è facoltativa. Il Docente auspica la presenza degli studenti, utile per migliorare la loro capacità di apprendimento

Bibliografia

Vedi testi
18449 - PROVA FINALE

 		Secondo Semestre 32 ita
120422 - ECONOMIA E MARKETING DELLE IMPRESE BIOTECNOLOGICHE

CLARA CICATIELLO

 		Secondo Semestre 6 AGR/01 ita

Obiettivi formativi

Scopo dell’insegnamento è introdurre gli studenti alla gestione economica dell’impresa, con particolare riferimento al settore delle biotecnologie. Il corso si propone anche di fornire un quadro generale dell’azione di marketing svolta dalle imprese, con particolare attenzione alla sua integrazione con il management aziendale. Il corso presenta una forte valenza applicativa adottando un approccio teorico-pratico.
I risultati di apprendimento attesi si articolano come segue:
1) Conoscenza e capacità di comprensione: l’insegnamento fornirà conoscenze e capacità di comprensione delle modalità con cui si organizza la gestione dell’impresa e si impostano le principali strategie di marketing nel settore delle biotecnologie.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: gli studenti acquisiranno la capacità di analizzare nel concreto l’ambiente e il contesto dell’impresa tramite indicatori misurabili, di valutare le condizioni economiche per lo sviluppo delle innovazioni, con riferimento a casi concreti, e di sviluppare una strategia di marketing per le innovazioni di prodotto.
3) Autonomia di giudizio: al termine del corso, gli studenti saranno in grado di leggere ed interpretare autonomamente l’andamento della gestione di una impresa biotecnologica, e di impostare una strategia di marketing per la valorizzazione commerciale dei prodotti biotecnologici innovativi.
4) Abilità comunicative: durante il corso, gli studenti saranno chiamati a presentare ed argomentare analisi di dati gestionali, fonti di documentazione, piani di marketing, stimolando la discussione e il confronto tra gli studenti durante lo studio e le esercitazioni in aula.
5) Capacità di apprendimento: le conoscenze acquisite durante il corso permetteranno agli studenti di comprendere aspetti economici, gestionali ed organizzativi delle imprese nel settore biotecnologi, e forniranno loro la base per comprendere processi gestionali e di marketing più complessi, sia seguendo ulteriori corsi in ambito economico, sia in modo auto-diretto e autonomo.

Scheda Docente

Programma del corso

PARTE 1 – Introduzione alla gestione strategica dell’impresa e al bilancio (libro di testo e slide docente)
- Introduzione alla gestione strategica dell’impresa (cap. 1)
- I diversi tipi di impresa nel settore delle biotecnologie (slide docente)
- Il bilancio dell’impresa: stato patrimoniale e conto economico (cap. 3.1, 3.2, 3.3, 3.4)

PARTE II – Analisi dei risultati aziendali (libro di testo)
- L’analisi di bilancio (cap. 4.1 e 4.2)
- La riclassificazione del bilancio (cap. 4.3)
- Gli indici di bilancio (cap. 4.4)

PARTE III – L’innovazione e il processo di investimento in azienda (libro di testo e slide docente)
- Processo di sviluppo dell’innovazione (slide docente)
- Tipologie di innovazione (slide docente)
- Brevetti e diritti di utilizzo delle innovazioni (slide docente)
- I profili di analisi degli investimenti (cap 5.1, 5.2 e 5.3)
- Gli indici di valutazione degli investimenti (cap. 5.4)

PARTE IV – La gestione del marketing nelle aziende del settore biotecnologico (libro di testo e slide docente)
- Il marketing management (slide docente e cap. 9.1, 9.2 e 9.3)
- Le ricerche di marketing (cap. 9.4)
- Segmentazione, targeting e posizionamento (cap. 9.5 e slide docente)
- Le leve del marketing mix (cap. 9.6, 9.7 e slide docente)

Modalità Esame

Il corso prevede un esonero di metà corso sulle parti I e II, svolto come un esame scritto a domande aperte e voto finale in 30esimi. Al termine del corso, si svolgerà l’esame finale in forma orale, durante il quale al candidato sarà posta una domanda sulle parti III e IV, in caso di superamento dell’esonero, oppure due-tre domande su tutte le parti del corso in caso di non svolgimento o non superamento dell’esonero.
In caso di superamento dell’esonero, al voto finale concorrono il risultato dell’esonero (45%), l’esame orale finale (45%) e la partecipazione alle lezioni e alle esercitazioni in aula (10%). In caso di non superamento o non svolgimento dell’esonero, al voto finale concorrono l’esame orale finale (90%) e la partecipazione alle lezioni e alle esercitazioni in aula (10%). È comunque facoltà dello studente rifiutare il voto di esonero e sostenere l’esame finale su tutto il programma.
Gli studenti con difficoltà di apprendimento (certificate) possono richiedere di sostenere l'esame totalmente in forma scritta, con una combinazione di domande a risposta multipla e domande aperte. Il docente si riserva di chiedere chiarimenti orali qualora lo reputasse necessario ed in base a valutazioni specifiche effettuate caso per caso.

Testi adottati

Fiorillo V., Lo Zoppo M. (2022) AGRIBUSINESS: management dell'azienda agricola. EGEA editore.

Modalità di frequenza

La frequenza alle lezioni non è obbligatoria. Tuttavia, considerando che la didattica sarà organizzata per assicurare la centralità del ruolo attivo dello studente, la partecipazione alle lezioni è vivamente consigliata.

Bibliografia

Slide delle lezioni, disponibili su Moodle
Esercizi, disponibili su Moodle
Materiali per le esercitazioni in aula resi disponibili dal docente in Moodle

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso ha lo scopo di fornire una conoscenza avanzata delle principali tecniche di microscopia e delle possibili applicazioni in ambito biologico e nella ricerca biomedica applicata.

RISULTATI ATTESI
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Al termine del corso gli studenti dovranno dimostrare di conoscere le tecniche di microscopia e le loro applicazioni in ambito biologico e biomedico.

CONOSCENZA E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE APPLICATE: Con le conoscenze acquisite, gli studenti potranno utilizzare e ottimizzare i metodi microscopici per affrontare problematiche specifiche in campo biotecnologico.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti sapranno analizzare e interpretare i risultati sperimentali.

ABILITA’ COMUNICATIVE: Gli studenti avranno sviluppato la capacità di esporre tematiche scientifiche, approcci metodologici, e risultati in ambito biotecnologico utilizzando un appropriato linguaggio scientifico.

CAPACITA’ DI APPRENDERE: Gli studenti saranno in grado di acquisire autonomamente conoscenze su temi scientifici applicati e approcci metodologici attraverso la consultazione della letteratura scientifica.

Scheda Docente

Programma del corso

La microscopia ottica: principi e applicazioni. Le tecniche cito-istologiche come metodo diagnostico. Metodi di indagine istochimica. La microscopia ottica a microdissezione laser: principi di funzionamento e applicazioni in diversi ambiti di ricerca. Tecniche di immunoistochimica ed immunofluorescenza su cellule e tessuti: possibili applicazioni in ambito biologico e in particolare nella ricerca biomedica di base ed applicata. Gli anticorpi e le immunolocalizzazioni. Fluorescenza e fluorocromi. Le proteine fluorescenti. Il microscopio a fluorescenza e il microscopio a scansione laser confocale; principi di preservazione dei campioni per la microscopia confocale. Microscopia a due fotoni. Microscopia a super-risoluzione: principi ed applicazioni. Procedure per l’ibridazione in situ su cellule e sezioni di tessuti: principi generali ed applicazioni. La microscopia elettronica: principi di funzionamento ed applicazioni in ambito diagnostico. Il microscopio elettronico a trasmissione e a scansione: tecniche di preparazione dei campioni. Microanalisi elementare del campione (SEM-EDS): presentazione e discussione di casi studio. Il microscopio elettronico a scansione ambientale principi ed applicazioni. L’immunogold labelling e sue applicazioni in ambito biomedico. Microscopia per le nanotecnologie. Il microscopio a forza atomica: principi e applicazioni in ambito farmacologico. Discussione di lavori scientifici in lingua inglese riguardanti le tematiche e gli approcci metodologici affrontati durante il corso.
Descrizione sintetica delle attività di laboratorio
Allestimento di vetrini istologici: fissazione, inclusione, taglio al microtomo, colorazione ed osservazione al microscopio ottico. Reazioni di immunolocalizzazione: la tecnica ABC immunoperossidasi. Preparazione di campioni per la microscopia a fluorescenza: osservazione di campioni al microscopio a fluorescenza e al microscopio a scansione laser confocale. Microdissezione laser di campioni biologici. Preparazione di campioni per la microscopia elettronica a trasmissione: fissazione, inclusione, taglio all’ultramicrotomo, contrasto positivo ed analisi al TEM. Contrasto negativo di campioni biologici. Reazioni di immunolocalizzazione per la microscopia elettronica: preparazione ed osservazione di campioni. Il microscopio elettronico a scansione: preparazione di campioni ed osservazione. Microanalisi elementare del campione: preparazione ed osservazione di campioni. Le esercitazioni verranno svolte presso il laboratorio di zoologia e nei laboratori del CGA.

Modalità Esame

Esame orale, consistente in quesiti relativi ad aspetti teorici e pratici inerenti alle tematiche affrontate. Nella determinazione del voto finale si terrà conto di diversi aspetti: il livello di conoscenza degli argomenti trattati (sufficiente, medio, completo, approfondito); la capacità di collegare tra loro i concetti acquisiti (sufficiente, buona, ottima); la capacità di analisi e di senso critico (sufficiente, buona, ottima), la padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Testi adottati

Articoli scientifici in inglese e slides delle lezioni.
https://www.unitus.it/it/unitus/Studenti/articolo/moodle

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali in aula, presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie, animazioni e video in lingua inglese.

Modalità di frequenza

Due lezioni a settimana. Frequenza obbligatoria per le attività di laboratorio (16 ore). La frequenza alle esercitazioni sarà verificata tramite rilevazione delle presenze.

Bibliografia

https://www.unitus.it/it/unitus/Studenti/articolo/moodle

Obiettivi formativi

a) OBIETTIVI FORMATIVI
Con il presente insegnamento si intende far acquisire agli studenti la familiarità del metodo scientifico e della sua applicazione, manualità in ambito microbiologico e le conoscenze delle bioraffineria e le biotecnologie sostenibili in relazione allo sviluppo delle biotecnologie industriali. Oltre all’individuazione dei criteri su cui si basa lo sviluppo delle bioraffinerie verranno analizzati vari esempi di produzione di fine-chemicals, biomolecole ed enzimi attraverso il recupero e purificazione da matrici naturali o per via fermentativa.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
1) Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding) verrà acquisita dallo studente relativamente a: i) biotecnologie eco-compatibili per la tutela dell’ambiente, anche nell’ottica di recupero di biomolecole di potenziale interesse salutistico, come nel caso delle bioraffinerie; ii) di metodi ecocompatibili per la tutela dell’ambiente e per la valorizzazione delle risorse naturali attualmente smaltite con scarti, rifiuti o reflui; iii) approcci biotecnologici finalizzati alla produzione di molecole di potenziale interesse industriale; iv) capacita di utilizzare la lingua inglese in contesti tecnico-scientifici.
2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding) riguarderà la capacita a progettare ed utilizzare microrganismi per scopi biotecnologici nel trattamento di reflui residui e scarti con l’obiettivo di ottenere prodotti ad alto valore aggiunto e definire progettualità di ricerca nel campo delle biotecnologie industriali e farmaceutiche.
3) Autonomia di giudizio (making judgements); l’insegnamento fornirà allo studente la capacità di lavorare in autonomia in particolar modo attraverso la consultazione critica di varie tipologia di materiali didattici (quali pubblicazioni scientifiche anche in inglese, position papers, ecc.) e lo svolgimento di attività di laboratorio e visite didattiche.
4) Per le abilità comunicative (communication skills), lo studente che frequenta l’insegnamento sarà in grado di presentare, anche con l'ausilio delle opportune tecniche audiovisive ed in modo critico, le biotecnologie connesse con le biotecnologie microbiche e le bioraffinerie. Tale abilità saranno conseguite anche grazie all’ampio uso che viene fatto delle presentazioni power point in aula e al dialogo e scambio di opinioni tra gli studenti ed il docente sia in occasione delle lezioni frontali che durante le attività di laboratorio e le escursioni didattiche.
5) La capacità di apprendere (learning skills) verrebbe acquisita tramite l'apprendimento autonomo di problematiche applicative affrontate nell’insegnamento e durante le esercitazioni di laboratorio.

Scheda Docente

Programma del corso

- Il concetto di Bioraffineria e ragioni che indirizzano verso la valorizzazione di scarti, sottoprodotti, rifiuti e reflui di diversi settori, in particolare quello agroalimentare. Contesto nel quale si inseriscono le bioraffinerie: la cosiddetta Economia Verde ed Economia Circolare.
- Contaminazione ambientale, fonti di inquinamento e opportunità di trattamento e contemporanea valorizzazione degli scarti, reflui e sottoprodotti : trattamento aerobio delle acque reflue (sistemi a fanghi attivi, a filtri percolatori, a dischi ruotanti, ecc.; disfunzioni degli impianti; rimozione dei nitrati e fosfati; trattamento dei fanghi di supero); trattamento anaerobio di acque reflue e residui solidi (biochimismo; microrganismi implicati; biodigestori; biogas).
- Contaminanti emergenti (es. antibiotici) e geni di resistenza agli antibiotici: possibili soluzioni tecnologiche.
- Linee guida nella scelta delle strategie finalizzate al recupero delle risorse rinnovabili e alla produzione di molecole a medio ed alto valore aggiunto.
- Produzione di ammendanti/fertilizzanti, biostimolanti e agenti di biocontrollo da scarti: il compostaggio ed il controllo delle emissioni odorose (biofiltrazione).
- Produzione di bioadsorbenti, energia e biocarburanti da scarti: pirolisi, gassificazione, fermentazioni microbiche.
- Recupero di fine-chemicals e molecole bioattive (antiossidanti, ingredienti alimentari multifunzionali, ecc.).
- Produzione microbica di biomasse microbiche, biomolecole ed enzimi.
Verranno svolte esercitazioni di laboratorio riguardo i metodi di quantificazione del tasso inquinante di reflui (BOD, COD, ecc.) e osservazione di fanghi attivi.
Verrà svolta una visita didattica presso una bioraffineria.

Modalità Esame

Verrà valutata con gli studenti l’opportunità di svolgere una prova in itinere. Nel caso verrà svolta a circa metà del semestre e consisterà in un questionario con risposte aperte.
Chi ha sostenuto la prova in itinere e ne accetta l’esito positivo svolge la prova orale finale su argomenti diversi da quelli oggetto della prova in itinere. In questo caso, l’ orale consiste in 2-3 domande di cui, in genere, 1-2 sulle bioraffinerie e 1-2 sulle biotecnologie sostenibili.
Nel caso non venga svolta la prova in itinere o non se ne accetti l’esito, l’ orale consiste in 3-5 domande di cui, in genere, 1 sulle esercitazioni di laboratorio, 2-3 sulle bioraffinerie e 1-2 sulle biotecnologie sostenibili. In situazioni particolari o peculiarità di uno o più candidati, l'esame potrà essere svolto in forma scritta con cinque domande a risposta aperta, valutate come per l'orale. Ai candidati sarà concessa un'ora e mezzo di tempo per rispondere.
Nell’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici (discreta, buona, ben consolidata), della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), delle capacità critiche e di formulare di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione ed uso del linguaggio scientifico-tecnico(esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Testi adottati

Testi suggeriti:
P. BARBIERI, G. BESTETTI, E. GALLI, D. ZANNONI, Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2008.
B. BIAVATI, C. SORLINI, Microbiologia agroambientale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2008.
M.T. MADIGAN, J.M. MARTINKO, Biologia dei microrganismi, Vol. 2A: Microbiologia ambientale e industriale, Casa Editrice Ambrosiana, Milano, 2007.
Beppe Croce, Stefano Ciafani e Luca Lazzeri. Bioeconomia - La chimica verde e la rinascita di un'eccellenza italiana. Casa editrice "Edizioni Ambiente srl" 2015; ISBN 978-88-6627-143-7
Appunti e materiale forniti dal docente

Modalità di svolgimento

Verranno svolte lezioni frontali, esercitazioni di laboratorio e escursioni didattiche. Durante le lezioni teoriche si utilizzeranno presentazioni power point che verranno messe a disposizione degli studenti anticipatamente. Si lavorerà in un clima cordiale con dialogo e scambio di opinioni tra gli studenti ed il docente. Questo sarà ancora più favorito in occasione delle esercitazioni di laboratorio sia in occasione delle lezioni frontali che durante le attività di laboratorio e le escursioni didattiche. Se di interesse degli studenti, verrà prevista una prova in itinere che mira a favorire la frequenza associata allo studio.

Modalità di frequenza

La frequenza è facoltativa ma consigliata, anche per la programmazione di due visite didattiche e di esercitazioni di laboratorio.
In ogni caso, oltro al materiale didattico presente su Moodle, verranno dati tutti i suggerimenti e supporto a coloro i quali non potranno frequentare.

Bibliografia

Beppe Croce, Stefano Ciafani e Luca Lazzeri. Bioeconomia - La chimica verde e la rinascita di un'eccellenza italiana. Casa editrice "Edizioni Ambiente srl" 2015; ISBN 978-88-6627-143-7
Petruccioli M., Raviv M., Silvestro R.D., Dinelli G. (2011). Agriculture and agro-industrial wastes, by-products and wastewaters: origin, characteristics and potential in biobased-compounds production. In: Comprehensive Biotechnology. Vol 6: Environmental Biotechnology and Safety. Ed. Murray Moo-Young. Elsevier Inc. NL pp. 531–545. DOI: 10.1016/B978-0-08-088504-9.00389-5.
Potranno essere messi a disposizione anche lavori scientifici, rassegne bibliografiche e Position Papers che possono essere utili per integrare lo studio

Obiettivi formativi

Fornire le conoscenze teorico/pratiche per la comprensione dei processi alla base
dell’industria biotecnologica ed il loro inquadramento nello schema di approccio delle operazioni
unitarie.

Risultati di apprendimento attesi
1) Conoscenza e capacità di comprensione: sviluppare la conoscenza dei principi alla base
delle operazioni unitarie, delle principali operazioni unitarie e delle apparecchiature corrispondenti
utilizzate nell’industria biotecnologica.
2) Conoscenza e capacità di comprensione applicate: saper realizzare lo schema a blocchi
dei processi e utilizzare metodi quantitativi di computo per la risoluzione di semplici problemi, con
particolare riferimento ai bilanci di materia macroscopici.
3) Autonomia di giudizio: saper raccogliere, selezionare e valutare in maniera autonoma le
informazioni necessarie per l’analisi e la risoluzione di problemi relativi alle operazioni unitarie in
ambito biotecnologico.
4) Abilità comunicative: saper comunicare informazioni, idee, problemi e soluzioni relative
alle operazioni unitarie dell’industria biotecnologica a interlocutori specialisti e non specialisti;
5) Capacità di apprendimento: sviluppare quelle capacità di apprendimento che consentano
di continuare a studiare in modo autonomo o parzialmente guidato le operazioni unitarie.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione ai prodotti biofarmaceutici. Panoramica dei processi e degli impianti per la produzione biofarmaceutica. Buone pratiche di fabbricazione (GMP) per la produzione biofarmaceutica. Operazioni di upstream: crescita cellulare, bioreattori, scale up di processi fermentativi e colture cellulari. Operazioni di downstream: lisi cellulare, separazioni solido-liquido mediante centrifugazione, separazioni solido-liquido mediante filtrazione. Operazioni di purificazione: cromatografia. Operazioni di formulazione: ultrafiltrazione.

Modalità Esame

L’esame finale è orale e consiste in tre domande sul programma svolto e sulla discussione di un elaborato da preparare a cura dello studente.

Testi adottati

Biopharmaceutical manufacturing, Principles, processes and practices. Gary Gilleskie, Charles Rutter, Becky McCuen. 2025, Walter de Gruyter GmhB, Belin/Boston. https://doi.org/10.1515/9783111112459

Modalità di frequenza

La frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

Biopharmaceutical manufacturing, Principles, processes and practices. Gary Gilleskie, Charles Rutter, Becky McCuen. 2025, Walter de Gruyter GmhB, Belin/Boston. https://doi.org/10.1515/9783111112459

Obiettivi formativi

Comprendere le basi cellulari, biochimiche e molecolari delle classi di principi attivi e delle loro
interazioni all'interno dell’organismo umano e in particolare a livello di organi e distretti e a livello
cellulare e sub-cellulare. Conoscenza della farmacologia clinica dei farmaci in uso più comune, delle
loro interazioni, degli effetti avversi e del rapporto costo/beneficio. Apprendere gli aspetti normativi
e i correlati giuridici e legali inerenti lo sviluppo del farmaco e le fasi di sperimentazione pre-clinica
e clinica.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione alla farmacologia
Farmacocinetica
Farmacodinamica
Interazioni con i farmaci
Farmacogenetica
Sviluppo del farmaco
Farmacovigilanza
Farmaci Biotecnologici
Classi di farmaci (Farmaci per l'oncologia, farmaci per il sistema immunitario, farmaci per il sistema cardiovascolare, farmaci per il sistema nervoso centrale, farmaci per il sistema endocrino e farmaci per il sistema respiratorio)
Farmacovigilanza

Modalità Esame

La verifica dell’apprendimento avverrà mediante esame orale finale, volto a valutare la comprensione e la capacità di integrazione dei contenuti trattati durante il corso. L’esame verificherà la conoscenza dei meccanismi molecolari e cellulari dell’azione dei farmaci, dei principi di farmacocinetica e farmacodinamica, nonché la capacità di applicare tali concetti alle diverse classi di farmaci e ai principali ambiti terapeutici.

Particolare attenzione sarà rivolta alla capacità dello studente di ragionare in modo critico sui meccanismi farmacologici, sulle indicazioni terapeutiche, sugli effetti avversi e sul razionale alla base dello sviluppo e dell’impiego clinico dei farmaci.

Durante la prova, potranno essere discussi esempi o dati tratti dalla letteratura scientifica recente, al fine di valutare l’abilità dello studente nel collegare gli aspetti teorici con quelli applicativi e sperimentali della farmacologia.

La partecipazione attiva alle lezioni e l’interesse dimostrato nella discussione dei temi affrontati durante il corso saranno considerati positivamente nella valutazione complessiva.

Testi adottati

1) Farmaci biotecnologici aspetti farmacologici e clinici
Elisabetta Vegeto, Adriana Maggi, Paola Minghetti
Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione esclusiva Zanichelli

2)Le basi della farmacologia
Karen Whalen, Con la collaborazione di Sarah M. Lerchenfeldt e Chris R. Giordano
Zanichelli

3) Qualsiasi libro di testo aggiornato sulla Farmacologia di base e sui farmaci biotecnologici

4)Slide, lezioni e dispense del docente

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria, anche se fortemente consigliata al fine di fruire al meglio dei contenuti che saranno oggetto di valutazione durante l'esame.

Bibliografia

Oltre ai testi consigliati, il corso prevede l’utilizzo di articoli scientifici pubblicati su riviste indicizzate e disponibili su PubMed.
Tali letture saranno selezionate per illustrare gli sviluppi più recenti nell’ambito della farmacologia e delle biotecnologie, con particolare attenzione ai meccanismi molecolari dell’azione dei farmaci, allo sviluppo dei biofarmaci, alle terapie geniche e cellulari e agli approcci di farmacogenetica.
Gli studenti saranno incoraggiati a leggere e discutere criticamente articoli originali e di revisione, al fine di sviluppare la capacità di interpretare dati sperimentali, valutare le evidenze scientifiche e collegare i principi di farmacologia di base con le più recenti applicazioni di ricerca e cliniche.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Lo scopo del corso è di fornire conoscenze, capacità di comprensione e capacità autonoma di
giudizio su argomenti di base ed applicati riguardanti le biotecnologie animali, con particolare
attenzione alla biodiversità ed evoluzione adattativa delle molecole di origine animale. Nell’ambito
del corso, inoltre, verranno sviluppate capacità di apprendimento, critiche e comunicative a partire
da pubblicazioni scientifiche.
Risultati attesi: al termine del corso gli studenti dovranno dimostrare la capacità (i) di analizzare
criticamente la letteratura scientifica esaminata e (ii) di fornire una panoramica delle conoscenze di
base ed applicate relative alle biomolecole dei gruppi animali considerati.
Autonomia di giudizio e abilità comunicative: gli studenti dovranno essere in grado di leggere,
comprendere, estrarre, elaborare e presentare oralmente e per iscritto informazioni scientifiche
sull’argomento del corso, a partire dalla letteratura internazionale peer-reviewed. La capacità di
apprendere le informazioni così ottenute verrà verificata al termine del corso.

Obiettivi formativi

Comprendere i processi dinamici e la comunicazione biochimica a livello subcellulare ed in
particolare saper descrivere aspetti funzionali e patologici: delle molecole segnale e dei loro
recettori; dei canali di membrana; dei principali meccanismi di trasduzione citoplasmatica e
nucleare. Conoscenza degli eventi di morte e sopravvivenza cellulare, dei meccanismi di plasticità
sinaptica e neuro-degenerazione, dei processi di crescita e sviluppo muscolare.

Scheda Docente

Programma del corso

Introduzione: comunicazione e segnalazione cellulare.
Canali ionici e idrici.
Recettori accoppiati a proteine G.
Recettori ad attività enzimatica.
Meccanismi intracellulari di trasduzione del segnale.
Molecole segnale e sistemi di trasmissione.

Modalità Esame

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito i principi alla base degli eventi molecolari che regolano le funzioni e la comunicazione delle cellule umane, con riferimento anche agli aspetti patologici di rilevanza clinica. La conoscenza e la padronanza degli argomenti, la chiarezza espositiva, la visione della disciplina e l'uso corretto della terminologia tecnica saranno considerati come elementi di valutazione (espresso in 30esimi; sufficiente 18).

Testi adottati

- testi indicati dal docente
- articoli scientifici messi a disposizione dal docente
- “slides” delle lezioni messe a disposizione dal docente sulla piattaforma istituzionale

Modalità di frequenza

La partecipazione alle lezioni non è obbligatoria

Bibliografia

siti web indicati dal docente durante il corso

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Il corso mira a fornire agli studenti una conoscenza approfondita sulle molecole di origine vegetale
e sulle loro proprietà biologiche, nonché a far comprendere le molteplici applicazioni di tali
molecole nella produzione di beni di consumo e come principi attivi per farmaci. Inoltre, il corso

approfondirà le metodologie di indagine per la caratterizzazione chimica e biologica delle molecole
vegetali.
RISULTATI ATTESI
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Al termine del corso, gli studenti dovranno
dimostrare di aver acquisito le conoscenze sulle molecole di origine vegetale e sulle loro proprietà
biologiche, con particolare riferimento alla produzione di beni di consumo e al loro utilizzo nel
settore farmaceutico.
CONOSCENZA E CAPACITA’ DI COMPRENSIONE APPLICATE: Gli studenti applicheranno le
conoscenze acquisite durante il corso nella progettazione di esperimenti e procedure per lo studio
delle molecole vegetali e delle loro proprietà biologiche.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Gli studenti saranno in grado di valutare e giudicare in modo critico le
metodologie applicate e i risultati ottenuti nelle esperienze laboratoriali svolte durante il corso.
ABILITÀ COMUNICATIVE: Gli studenti acquisiranno la capacità di comunicare in modo efficace le
loro conoscenze e il loro apprendimento, utilizzando una terminologia scientifica appropriata.
Inoltre, attraverso la redazione di un articolo scientifico sulle attività di laboratorio, rafforzeranno le
loro competenze nella comunicazione scientifica.
CAPACITÀ DI APPRENDERE: Gli studenti opereranno in un ambiente di apprendimento attivo,
sviluppando autonomia nella comprensione della letteratura scientifica e dei risultati della ricerca.

Scheda Docente

Programma del corso

Le piante, il ruolo ecologico e il loro impiego tradizionale ed economico. Le biotecnologie convenzionali e moderne. Gli atomi e le molecole. La cellula è un insieme di molecole. I tessuti vegetali e gli organi della pianta. Il ciclo biologico delle piante. Il metabolismo delle piante e la fotosintesi.
I metaboliti primari e loro biosintesi: acidi nucleici, proteine, lipidi, polisaccaridi, vitamine. Il glucosio, il saccarosio, l’amido e la cellulosa: il loro impiego nei beni di consumo e nei prodotti farmaceutici. Gli oli vegetali, le vitamine e le gomme vegetali.
I metaboliti secondari. Classificazione dei metaboliti secondari e loro biosintesi: terpeni e terpenoidi, composti fenolici, alcaloidi. Attività biologiche dei metaboliti secondari. I metaboliti secondari come segnali chimici indispensabili per la sopravvivenza delle specie, nell'interazione della pianta con l'ambiente biotico e abiotico. L’allelopatia e le fitoalessine.
La fitoterapia e i prodotti fitoterapici. Le piante come fonte di molecole bioattive.
Metodologie per l’estrazione e purificazione dei metaboliti secondari. La cromatografia e il frazionamento guidato. Attività biologica delle molecole vegetali: il saggio biologico su modelli cellulari batterici, vegetali e animali. Determinazione dell'attività antibatterica, attività citotossica e antiproliferativa (saggio MTT,
citofluorimetria, elettroforesi e western blotting,
immunofluorescenza, microscopia elettronica). Determinazione dell'attività antiossidante mediante metodi colorimetrici e mediante saggi sulle cellule.
Farmaci di origine vegetale. Le piante alimentari e i fattori anti-nutrizionali. Gli oli essenziali.
In laboratorio: La procedura della ricerca nel settore delle molecole vegetali: l’alternanza e la sinergia dell’indagine chimica e l’indagine biologica. La preparazione di campioni. Indagini chimiche: metodiche di cromatografia.
Indagini di tipo biologico: individuazione e coltura del modello biologico e somministrazione campioni; valutazione dell’effetto biologico. Indagini di citofluorimetria.
Cosa è e come si struttura una pubblicazione scientifica. Scrittura di un lavoro sulla base dei risultati ottenuti dall’esperienza di laboratorio.

Modalità Esame

L'obiettivo della prova orale è verificare la capacità di apprendimento della materia, la capacità di saper ragionare sugli argomenti trattati nel Corso e la capacità di esposizione. Saranno parte integrante dell'esame domande a riguardo metodologie di ricerca ed la scrittura di un lavoro scientifico sulla base dell’esperienza laboratoriale. Per l’attribuzione del voto finale si terrà conto: del livello di conoscenza dei contenuti dimostrato (superficiale, appropriato, preciso e completo, completo e approfondito), della capacità di applicare i concetti teorici, della capacità di analisi, di sintesi e di collegamenti interdisciplinari (sufficiente, buona, ottima), della capacità di senso critico e di formulazione di giudizi (sufficiente, buona, ottima), della padronanza di espressione (esposizione carente, semplice, chiara e corretta, sicura e corretta).

Testi adottati

Il Docente fornirà agli studenti le diapositive dell'intero Corso ed articoli scientifici dai quali evincere gli elementi per sostenere l'esame.

Modalità di frequenza

La frequenza alle lezioni è facoltativa. Il Docente auspica la presenza degli studenti, utile per migliorare la loro capacità di apprendimento

Bibliografia

Vedi testi

GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTA ANNO/SEMESTRE CFU SSD LINGUA
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI - 18 - -
18441 - APPLICAZIONI INDUSTRIALI DI TECNICHE MICROSCOPICHE

SIMONA PICCHIETTI

 		Primo Anno / Secondo Semestre 6 BIO/05 ita
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI - 18 - -
18444 - BIORAFFINERIE E BIOTECNOLOGIE SOSTENIBILI

MAURIZIO PETRUCCIOLI

 		Secondo Anno / Primo Semestre 6 BIO/19 ita
120419 - OPERAZIONI UNITARIE NELL'INDUSTRIA BIOTECNOLOGICA

MARCELLO FIDALEO

 		Secondo Anno / Primo Semestre 6 AGR/15 ita
120420 - FARMACOLOGIA APPLICATA E SCIENZE REGOLATORIE

EMANUELE MOCCIARO

 		Secondo Anno / Primo Semestre 6 BIO/14 ita
120495 - BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE DI ORIGINE ANIMALE

GIANLUCA POLGAR

 		Secondo Anno / Primo Semestre 6 BIO/05 ita
120421 - FISIOLOGIA MOLECOLARE

DAVIDE CERVIA

 		Secondo Anno / Secondo Semestre 6 BIO/09 ita
120496 - BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE DI ORIGINE VEGETALE

ELISA OVIDI

 		Secondo Anno / Secondo Semestre 6 BIO/01 ita