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Percorso Formativo

INSEGNAMENTOSEMESTRECFUSSDLINGUA
18432 - CARATTERIZZAZIONE BIOCHIMICA DI MOLECOLE FARMACOLOGICAMENTE ATTIVE

FRANCESCO BUONOCORE

Primo Semestre 6BIO/10ITA

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.
Tecniche di mutagenesi utilizzate in ambito biotecnologico (mutagenesi sito-specifica o casuale). Progettazione di proteine per applicazioni in ambito biotecnologico.
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 svolgimento

Lezioni frontali in aula utilizzando anche presentazioni (ppt) con illustrazioni grafiche, fotografie, oggetti tridimensionali virtuali, video, animazioni.

Modalità di frequenza

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

Bibliografia

Lavori recenti su tematiche del corso

18434 - BIOTECNOLOGIE MICROBICHE

SILVIA CROGNALE

Primo Semestre 6BIO/19ITA

Obiettivi formativi

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 possibile applicazioni microbiche di fenomeni fisologici, IMPARANDO cosi la possibilibità di fruttare il metabolismo microbico in campo biotecnologico

Scheda Docente

Programma del corso

Diversità metaboliche fra microrganismi (fotosintesi, litotrofia, respirazione anaerobia, fermentazione) e cicli biogeochimici (del carbonio, dell'azoto, dello zolfo e del ferro).
• Biodiversità microbica – i microrganismi non coltivabili – la metagenomica: concetti, approcci sperimentali– metagenomica ed analisi funzionale. Approcci genomici allo studio delle comunità microbiche. Identificazione tassonomica di isolati microbici: profili metabolici , metodi molecolari, caratterizzazione strutturale. Conservazione di isolati microbici di interesse biotecnologico: le collezioni microbiche, la crioconservazione, la liofilizzazione
• I consorzi microbici, modelli di interazione e comunicazione. Sintrofia e quorum sensing. Biofilm –modelli utili per aspetti patologici ed industriali. Modalità di coltivazione di sistemi biofilm. Controllo e monitoraggio di biofilm microbici. Il microbiota intestinale Probiotici, lattobacilli e Bifidobatteri. Microbial fuel Cell
•Screening di molecole bioattive di origine microbica: Strategie di bioprospecting , approcci tradizionali, approcci bioinformatici.
• Lo sviluppo microbico Cinetica della crescita microbica. Cinetica della formazione del prodotto. Cinetica del consumo del substrato. Il bilancio di massa. Velocità volumetrica e specifica di reazione. Crescita microbica. Resa di crescita. Modello di Monod. Principali metodi di determinazione della biomassa. Modalita’ operative di conduzione di un bioprocesso. Fermentazione batch, continua, fed-batch. Vantaggi e limitazioni.
• Produzione microbica di proteine ricombinanti. Sintesi di prodotti commerciali mediante microorganismi ricombinanti
• Biorisanamento di ambienti contaminati: inquinanti del suolo e delle acque, fonti di inquinamento, destino degli inquinanti nel suolo catabolismo aerobio o anaerobio di inquinanti organico. Attenuazione naturale Bioaugmentation, biostimulation, biopile, test di tossicità. Acclimatazione. Trasferimento genico cenni al miglioramento delle capacità degradative dei microrganismi, rilascio e manipolazione di ceppi geneticamente modificati.

Modalità Esame

Verrà svolto un esame orale consistente in 3-4 domande a cui lo studente dovrà rispondere domostrando di conoscere l'argomento.
Le domande verteranno sul programma trattato durante le lezioni e sugli aspetti metodologici trattatai durante le esercitazioni
Sarà valutato il livello di conoscenza sull'argomento, la capacità di mettere in relazione i diversi argomenti trattati, la capacità espostiva dello studente.

Testi adottati


Brock. Biologia dei microrganismi. Microbiologia generale, ambientale e industriale. Ediz. Mylab
Barbieri, Bestetti , Galli Microbiologia ambientale ed elementi di ecologia microbica

Modalità di svolgimento

Saranno svolte lezioni frontali su tutti gli argomenti del programma. Saranno condotte alcune lezioni di approfondimento e presentati dei casi studio.
Per alcuni sezioni del programma saranno svolte delle esercitazioni pratiche

Modalità di frequenza

la frequenza è facoltativa ma consigliata

Bibliografia

Materiale fornito dal Docente

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 comuicare temi scientifici inerenti i sistemi biomolecolari utilizzando in maniera critica le tecniche trattate nel corso.

METODI SPETTROSCOPICI

FERNANDO PORCELLI

Primo Semestre6CHIM/02ita

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.
In particolare nel modulo di Spettroscopia verranno illustrate le tecniche per la caratterizzazione delle molecole biologiche quali spettroscopia di dicroismo circolare, spettroscopia di fluorescenza ed assorbimento Uv-vis e spettroscopia NMR. Per ogni argomento proposto verrà fornita la base teorica sul principio di funzionamento e verranno presentate e discusse numerose applicazioni partendo dall'analisi della letteratura.

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.
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 Semestre3CHIM/07ita

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.

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 Semestre3CHIM/03ita

Obiettivi formativi

Con il presente insegnamento si intende fornire agli studenti i concetti generali relativi agli aspetti chimici della catalisi e alle sue applicazioni in campo biologico e biotecnologico. Partendo dagli aspetti fondamentali della cinetica chimica, si svilupperà un percorso che dovrà al suo esito mettere in grado lo studente di discutere il meccanismo di reazione di alcuni processi di interesse biotecnologico, individuando l'eventuale natura catalitica degli stessi e discutendone in maniera critica le varie fasi e le possibili applicazioni industriali.

Conoscenza e capacità di comprensione (knowledge and understanding): acquisizione da parte dello studente di contenuti specifici relativamente a: i) principi generali della cinetica chimica e della catalisi; ii) individuazione di processi catalici di interesse biotecnologico, con descrizione dettagliata delle varie fasi; iii) collocazione dei sistemi studiati nell'ambito più generale della catalisi e biocatalisi industriale. 2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding): verrà curata la capacita dello studente di analizzare, alla luce delle conoscenze acquisite, il possibile interesse, anche su larga scala, di un processo di natura catalitica, sia naturale che di sintesi, esaminandone criticamente le varie fasi e gli eventuali obiettivi applicativi. 3) Autonomia di giudizio (making judgements); l’insegnamento dovrà fornire allo studente la capacità di lavorare in autonomia di giudizio anche attraverso la consultazione critica e la comparazione di materiali didattici di varia tipologia. Si svilupperà inoltre in ogni caso la capacità del singolo di interagire criticamente con gli altri componenti di una classe omogenea, stimolando in particolare l'interazione fra i componenti della stessa. 4) Abilità comunicative (communication skills): lo studente che frequenta l’insegnamento verrà continuamente sollecitato ad illustrare, anche mediante tecniche audiovisive, i progressi fatti nello studio della disciplina e nell'apprendimento dei concetti presentati. Il docente stimolerà inoltre la discussione anche mediante uno scambio di opinioni tra gli studenti frequentanti, che diventeranno così parte attiva nel processo di comunicazione e di elaborazione del singolo. 5) Capacità di apprendere (learning skills): verrà costantemente stimolata anche attraverso la somministrazione di test e di esercizi da svolgere in maniera autonoma, con l'obiettivo di restituirne i risultati e di confrontarli con quelli ottenuti dagli studenti che frequentano la stessa classe. Verranno inoltre svolti esercizi in classe e simulazioni della prova finale.

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 Semestre3AGR/13ita

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

18430 - SCIENZE OMICHE APPLICATE

ANNA MARIA TIMPERIO

Secondo Semestre 6BIO/11ITA

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 6BIO/18ITA

Obiettivi formativi

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 frequenza

la frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

La bibliografia di riferimento sarà fornita dal docente.

18436 - CHIMICA DELLE SOSTANZE BIOATTIVE

LORENZO BOTTA

Secondo Semestre 6CHIM/06ITA

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI

IOBIETTIVI 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.
Chimica Computazionale: Molecular Modelling (analisi conformazionale, identificazione del farmacoforo 3D), Docking, Virtual Screening, Homology Modelling, Pseudoreceptors, De novo drug design.
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

SONIA MARIA MELCHIORRE

Secondo Semestre 4L-LIN/12ITA

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

SIMONA PICCHIETTI

Primo Semestre6BIO/05ita

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).

Bibliografia

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

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).

Bibliografia

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

INSEGNAMENTOSEMESTRECFUSSDLINGUA
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI - -- -
BIORAFFINERIE E BIOTECNOLOGIE SOSTENIBILI

MAURIZIO PETRUCCIOLI

Secondo Semestre6BIO/19ita

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

ALIMENTI FUNZIONALI

LARA COSTANTINI

Secondo Semestre6MED/49ita

Obiettivi formativi

Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche/pratiche su cui si fonda la scienza dell’alimentazione e, in particolare, dell’evoluzione che questa materia ha subito negli anni, a seguito della quale si è arrivati a comprenderne il ruolo non solo nel soddisfare i fabbisogni nutrizionali dell’individuo ma anche nella prevenzione e nell’azione coadiuvante nella cura di alcune patologie. In questo corso quindi si tratterà di alimentazione classica e moderna, quest’ultima caratterizzata da maggiori conoscenze di interazione tra nutrienti e genoma/epigenoma e dalla formulazione di novel foods e di alimenti funzionali che hanno permesso la sua evoluzione. Gli studenti dovranno apprendere il significato degli alimenti funzionali e dei novel foods emergenti che abbinano l’aspetto nutrizionale alla sostenibilità ambientale oltre ad apprendere quali criteri nutrizionali e quali approcci tecnologici e sostenibili utilizzare per arrivare a migliorare la qualità degli alimenti.
Il corso si propone infine di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nel campo degli alimenti e del loro effetto sull’organismo umano.

Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: Aver sviluppato la conoscenza dei nutrienti e dei composti bioattivi presenti negli alimenti e dei principi su cui si fondano la Scienza dell’Alimentazione classica e la dietetica ad essa correlata. Aver compreso il legame tra alimentazione e salute per poter portare queste conoscenze nel processo di trasformazione e miglioramento degli alimenti. Avere capacità comunicative nel settore della Scienza dell’alimentazione

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente deve essere in grado di utilizzare le conoscenze apprese per poterle applicare nel settore dell’industria alimentare ed in particolare nel campo degli alimenti deputati alla salute e al benessere umano.

Autonomia di giudizio: Aver sviluppato la capacità di riconoscere e migliorare la qualità degli alimenti e di individuare nuovi ingredienti per la messa a punto di alimenti finalizzati alla salute e al benessere umano.

Abilità comunicative: Verrà stimolata l’abilità degli studenti a interagire e ragionare sugli argomenti trattati e a discutere in merito agli interrogativi sollevati durante le lezioni.

Capacità di apprendimento: Essere in grado di discutere e di approfondire autonomamente i temi scientifici inerenti la scienza dell’alimentazione anche nelle sue implicazioni bio-mediche e nelle applicazioni nell’industria alimentare. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula.

Scheda Docente

Programma del corso

-Introduzione al corso.
-Metodi per la valutazione del fabbisogno energetico e per il rilevamento delle abitudini alimentari.
-Valutazione dello stato nutrizionale attraverso gli strumenti più comuni (teoria e pratica).
-Sorveglianza nutrizionale, tecniche di rilevamento dei consumi alimentari.
-Principi di dietetica: linee guida per una sana alimentazione, livelli di Assunzione di Riferimento di nutrienti ed energia (LARN) per la popolazione italiana, e valutazione delle porzioni.
-Banche dati di composizione degli alimenti, etichetta nutrizionale e claim nutrizionali.
-Nutrizione nelle diverse condizioni fisiologiche.
-Protocolli dietetici per le comunità.
-Descrizione ed evidenze di pattern dietetici tradizionali e non per condizioni fisiologiche e patologiche.
-Ruolo della nutrizione nella prevenzione ed indicazioni dietetiche nelle patologie non trasmissibili.
-Alimenti funzionali, novel foods e dieta personalizzata: premessa e definizioni.
-Alimenti addizionati e loro effetto biochimico: fibre, omega-3, polifenoli, fitochimici, vitamine.
-Fonti proteiche alternative.

Modalità Esame

La prova di valutazione prevede un esame orale e consisterà in un minimo di tre domande volte ad accertare la preparazione dello studente sugli argomenti previsti dal programma dell'insegnamento nonché sulla terminologia scientifica acquisita. Il giudizio finale sarà definito sulla base della prova complessiva partendo da una votazione sufficiente di 18/30 e arrivando ad una votazione massima di 30/30. La lode sarà assegnata allo studente che avrà dimostrato ottima padronanza degli argomenti e del lessico specifico della materia.

Testi adottati

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Manuale ANDID di valutazione dello stato nutrizionale. Bedogni, Cecchetto. Collana ANDID.
- Malattie e diete: dalla A alla Z. Pontiroli e Frigè. Società Editrice Universo.
- Manuale di nutrizione clinica e scienze dietetiche applicate. Binetti, Marcelli, Biasi. Società Editrice Universo.
- Dietetica e Nutrizione. Clinica e organizzazione. Terza edizione. Fatati, Amerio. Il pensiero scientifico editore.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

Scheda Docente

Programma del corso

-Introduzione al corso.
-Metodi per la valutazione del fabbisogno energetico e per il rilevamento delle abitudini alimentari.
-Valutazione dello stato nutrizionale attraverso gli strumenti più comuni (teoria e pratica).
-Sorveglianza nutrizionale, tecniche di rilevamento dei consumi alimentari.
-Principi di dietetica: linee guida per una sana alimentazione, livelli di Assunzione di Riferimento di nutrienti ed energia (LARN) per la popolazione italiana, e valutazione delle porzioni.
-Banche dati di composizione degli alimenti, etichetta nutrizionale e claim nutrizionali.
-Nutrizione nelle diverse condizioni fisiologiche.
-Protocolli dietetici per le comunità.
-Descrizione ed evidenze di pattern dietetici tradizionali e non per condizioni fisiologiche e patologiche.
-Ruolo della nutrizione nella prevenzione ed indicazioni dietetiche nelle patologie non trasmissibili.
-Alimenti funzionali, novel foods e dieta personalizzata: premessa e definizioni.
-Alimenti addizionati e loro effetto biochimico: fibre, omega-3, polifenoli, fitochimici, vitamine.
-Fonti proteiche alternative.

Modalità Esame

La prova di valutazione prevede un esame orale e consisterà in un minimo di tre domande volte ad accertare la preparazione dello studente sugli argomenti previsti dal programma dell'insegnamento nonché sulla terminologia scientifica acquisita. Il giudizio finale sarà definito sulla base della prova complessiva partendo da una votazione sufficiente di 18/30 e arrivando ad una votazione massima di 30/30. La lode sarà assegnata allo studente che avrà dimostrato ottima padronanza degli argomenti e del lessico specifico della materia.

Testi adottati

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Manuale ANDID di valutazione dello stato nutrizionale. Bedogni, Cecchetto. Collana ANDID.
- Malattie e diete: dalla A alla Z. Pontiroli e Frigè. Società Editrice Universo.
- Manuale di nutrizione clinica e scienze dietetiche applicate. Binetti, Marcelli, Biasi. Società Editrice Universo.
- Dietetica e Nutrizione. Clinica e organizzazione. Terza edizione. Fatati, Amerio. Il pensiero scientifico editore.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

FARMACOGENETICA

FRANCESCA CIPRESSA

Secondo Semestre6BIO/18ita

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
L'insegnamento è mirato a fornire agli studenti le nozioni propedeutiche per la comprensione delle basi genetiche e molecolari della farmacogenetica e della farmacogenomica, discipline che mirano ad identificare i geni e le varianti geniche che determinano la variabilità inter-individuale nella risposta ai farmaci.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

1) aver maturato la conoscenza delle interazioni (molecolari e cellulari) farmaco-organismo che determinano l’efficacia o la tossicità del trattamento farmacologico ed il ruolo della variabilità genetica interindividuale (in primis polimorfismi genetici) nel determinare la variabilità di risposta al farmaco;
2) Essere in grado di applicare le conoscenze sviluppate al punto 1 per la comprensione di casi specifici;
3) Essere in grado di esprimersi con una terminologia scientifica appropriata

Scheda Docente

Programma del corso

Disfunzioni molecolari e bersagli terapeutici.
Genetica delle cellule tumorali: l'origine clonale delle cellule tumorali.
I difetti genetici che interferiscono con la stabilità del genoma, la riparazione del DNA e la regolazione del ciclo cellulare.
Introduzione alla farmacogenetica e alla farmacogenomica.
Sequenziamento del genoma umano e variabilità interindividuale.
Variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica (efficacia e tollerabilità).
Geni che influenzano la risposta al farmaco: geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica); geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica).
Varianti alleliche nella popolazione umana.
Polimorfismi degli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci.
Polimorfismi/mutazioni dei geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco.
Complessità poligenica e modulatori dell’azione di un farmaco.
Medicina predittiva e terapia personalizzata.
Sequenziamento dei genomi tumorali e selezione di inibitori tumorali.
Identificazione di target biologici con valore diagnostico, prognostico e terapeutico.

Modalità Esame

L'esame consisterà in una prova orale volta a verificare la conoscenza dei meccanismi alla base della variabilità genetica interindividuale e del suo ruolo nel determinare la risposta differenziale ai farmaci. Verrà valutata la capacità degli studenti di utilizzo di una terminologia scientifica appropriata e la capacità di applicare le conoscenze teoriche per la comprensione di casi specifici

Testi adottati

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

Modalità di svolgimento

La prova consisterà di un colloquio orale in presenza

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria

Bibliografia

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

Scheda Docente

Programma del corso

Disfunzioni molecolari e bersagli terapeutici.
Genetica delle cellule tumorali: l'origine clonale delle cellule tumorali.
I difetti genetici che interferiscono con la stabilità del genoma, la riparazione del DNA e la regolazione del ciclo cellulare.
Introduzione alla farmacogenetica e alla farmacogenomica.
Sequenziamento del genoma umano e variabilità interindividuale.
Variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica (efficacia e tollerabilità).
Geni che influenzano la risposta al farmaco: geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica); geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica).
Varianti alleliche nella popolazione umana.
Polimorfismi degli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci.
Polimorfismi/mutazioni dei geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco.
Complessità poligenica e modulatori dell’azione di un farmaco.
Medicina predittiva e terapia personalizzata.
Sequenziamento dei genomi tumorali e selezione di inibitori tumorali.
Identificazione di target biologici con valore diagnostico, prognostico e terapeutico.

Modalità Esame

L'esame consisterà in una prova orale volta a verificare la conoscenza dei meccanismi alla base della variabilità genetica interindividuale e del suo ruolo nel determinare la risposta differenziale ai farmaci. Verrà valutata la capacità degli studenti di utilizzo di una terminologia scientifica appropriata e la capacità di applicare le conoscenze teoriche per la comprensione di casi specifici

Testi adottati

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

Modalità di svolgimento

La prova consisterà di un colloquio orale in presenza

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria

Bibliografia

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

18446 - ATTIVITà FORMATIVA A SCELTA

Primo Semestre 12ita
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI - -- -
BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE ANIMALI

GIANLUCA POLGAR

Secondo Semestre6BIO/05ita

Obiettivi formativi

Conoscenze, capacità di comprensione e capacità autonoma di giudizio di argomenti di basi ed applicati riguardanti tecniche di biologia cellulare e molecolare applicate alle biotecnologie animali.
Sviluppo di capacità di apprendimento, critiche e comunicative a partire da pubblicazioni scientifiche.

Scheda Docente

Programma del corso

- Introduzione alle biotecnologie delle molecole animali
- Introduzione alla biodiversità animale
- Porifera: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche
- Chelicerata, Araneae: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche
- Annelida: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche
- Tunicata: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche

Modalità Esame

L'esame consiste in una prova orale, della durata di 30-45 minuti, in cui il candidato dimostrerà di aver acquisito e compreso gli argomenti dell'insegnamento. La valutazione finale terrà conto delle conoscenze, capacità di comprensione, e giudizio degli argomenti di base e applicativi. Particolare rilievo verrà dato alla dimostrata capacità di apprendere in modo critico e comunicare conoscenze derivate dalla lettura delle pubblicazioni scientifiche trattate nel corso o indipendentemente esaminate.

Testi adottati

• Biotecnologie (1a edizione sulla 3a inglese). Zanichelli. Smith. ISBN/EAN: 9788808165480
• DNA ricombinante, Geni e genomi (2a edizione italiana condotta sulla 3a edizione americana) J.D. Watson et al., Zanichelli. ISBN: 9788808066237

Modalità di frequenza

Non obbligatoria (insegnamento opzionale)

Bibliografia

Ogni lezione verrà accompagnata da una letteratura scientifica di riferimento. Articoli selezionati verranno discussi in modo interattivo

BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE VEGETALI

ELISA OVIDI

Secondo Semestre6BIO/01ita

Obiettivi formativi

Il corso mira a fornire agli studenti una conoscenza approfondita sulle molecole di origine vegetale e sulle loro proprietà, 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. Gli studenti applicheranno le conoscenze acquisite nella progettazione di esperimenti e procedure per lo studio delle molecole vegetali e delle loro proprietà biologiche. I risultati delle ricerche saranno presentati in un report scientifico, permettendo agli studenti di sviluppare la capacità di valutare e giudicare autonomamente i risultati delle esperienze scientifiche condotte nel corso, migliorando così le loro abilità di comunicazione scientifica.
L’obiettivo sarà anche quello di promuovere un ambiente di apprendimento attivo che stimoli l'autonomia degli studenti nella ricerca scientifica.

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 svolgimento

Il Corso si svolgerà in modalità tradizionale con lezioni in presenza. L'insegnamento consisterà di lezioni frontali in aula durante il quale il Docente esporrà gli argomenti riportati nel programma del Corso (32 ore) e lezioni in Laboratorio (16 ore).

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

APPLICAZIONI INDUSTRIALI DI TECNICHE MICROSCOPICHE

SIMONA PICCHIETTI

Secondo Semestre6BIO/05ita

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).

Bibliografia

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

FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE

DAVIDE CERVIA

Secondo Semestre6BIO/09ita

Obiettivi formativi

a) OBIETTIVI FORMATIVI
Comprendere gli elementi di base della fisiologia e neurofisiologia dell’alimentazione ed in particolare saper descrivere: i meccanismi funzionali del tratto gastrointestinale (cavo orale, esofago, stomaco, fegato, intestino) inclusi i processi di trasporto, motilità, secrezione, escrezione, digestione ed assorbimento; il loro controllo da parte del sistema nervoso centrale e periferico e delle componenti autocrine, paracrine ed endocrine; la regolazione dei processi metabolici associati all’ingestione di nutrienti ed al bilancio energetico; i principi (neuro)fisiologici fondamentali alla base del comportamento alimentare.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI (Descrittori di Dublino)
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE: Per il superamento dell’esame lo studente dovrà dimostrare di aver raggiunto una conoscenza e una capacità di comprensione delle tematiche inerenti il funzionamento del tratto gastrointestinale, delle strutture ad esso associate e dei processi (neuro)fisiologici legati all’ingestione di sostanze nutritive che gli permetta di impostare la discussione di problematiche teoriche in modo logico e completo.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente dovrà dimostrare di saper impostare la trattazione di problemi applicativi nell'ambito della Fisiologia della Nutrizione.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente dovrà avere acquisito conoscenze tali da permettergli di descrivere i meccanismi alla base delle funzioni trattate e saper valutare in modo autonomo e motivato eventuali opinioni diverse su eventuali aspetti problematici.
ABILITA' COMUNICATIVE: Al termine del corso, lo studente dovrà aver raggiunto un'appropriata organizzazione di un proprio pensiero, intorno alle diverse tematiche del corso, da permettergli di esporre gli argomenti in forma organica e con linguaggio scientifico appropriato.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO: Lo studente dovrà essere capace di esaminare e comprendere testi e materiale scientifico, in modo tale da impiegarli in contesti quotidiani per la professione e per la ricerca.

Scheda Docente

Programma del corso

Anatomia funzionale del tratto gastrointestinale.
Risposta integrata all’ingestione di cibo (motilità, secrezione, digestione, assorbimento, regolazione): fase cefalica, orale ed esofagea; fase gastrica; fase del piccolo intestino; fase del colon.
Funzioni di trasporto e metaboliche del fegato.
Controllo metabolico e regolazione del metabolismo energetico.
Comportamento alimentare.

Modalità Esame

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito i principi di base che regolano le funzioni ed il controllo dei processi di assunzione, trasporto, digestione ed assorbimento dei nutrienti. Lo studente dovrà conoscere i processi (neuro)fisiologici ed i meccanismi di funzionamento e di controllo del sistema gastrointestinale e delle strutture ad esso associate, così come i processi metabolici legati al bilancio energetico. 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 (espressa in 30esimi, 18 sufficente).

Testi adottati

-“Fisiologia, dalle molecole ai sistemi integrati”, Carbone, Cicirata, Aicardi (EdiSES)
-“Fisiologia Umana, Fondamenti”, Autori vari (Edi-Ermes)
-"Fisiologia", Berne & Levy (CEA)
-"Fisiologia medica", Guyton & Hall (Edra)
-possono comunque andare bene anche altri testi di Fisiologia umana, purché aggiornati
-utile come compendio degli aspetti nutritivi/metabolici: “Fisiologia e Nutrizione Umana”, Angela Andreoli (Società Editrice Esculapio)
-“slides” delle lezioni messe a disposizione dal docente a fine corso sulla piattaforma istituzionale (importanti come integrazione dettagliata del programma svolto)

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali

Modalità di frequenza

La partecipazione alle lezioni non è obbligatoria

Bibliografia

-“Fisiologia, dalle molecole ai sistemi integrati”, Carbone, Cicirata, Aicardi (EdiSES)
-“Fisiologia Umana, Fondamenti”, Autori vari (Edi-Ermes)
-"Fisiologia", Berne & Levy (CEA)
-"Fisiologia medica", Guyton & Hall (Edra)
-utile come compendio degli aspetti nutritivi/metabolici: “Fisiologia e Nutrizione Umana”, Angela Andreoli (Società Editrice Esculapio)

18449 - PROVA FINALE

Secondo Semestre 32ita

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).

Bibliografia

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

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).

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

Scopo del corso è fornire agli studenti le informazioni necessarie alla comprensione delle basi teoriche/pratiche su cui si fonda la scienza dell’alimentazione e, in particolare, dell’evoluzione che questa materia ha subito negli anni, a seguito della quale si è arrivati a comprenderne il ruolo non solo nel soddisfare i fabbisogni nutrizionali dell’individuo ma anche nella prevenzione e nell’azione coadiuvante nella cura di alcune patologie. In questo corso quindi si tratterà di alimentazione classica e moderna, quest’ultima caratterizzata da maggiori conoscenze di interazione tra nutrienti e genoma/epigenoma e dalla formulazione di novel foods e di alimenti funzionali che hanno permesso la sua evoluzione. Gli studenti dovranno apprendere il significato degli alimenti funzionali e dei novel foods emergenti che abbinano l’aspetto nutrizionale alla sostenibilità ambientale oltre ad apprendere quali criteri nutrizionali e quali approcci tecnologici e sostenibili utilizzare per arrivare a migliorare la qualità degli alimenti.
Il corso si propone infine di fornire la base per ulteriori studi di approfondimento nel campo degli alimenti e del loro effetto sull’organismo umano.

Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: Aver sviluppato la conoscenza dei nutrienti e dei composti bioattivi presenti negli alimenti e dei principi su cui si fondano la Scienza dell’Alimentazione classica e la dietetica ad essa correlata. Aver compreso il legame tra alimentazione e salute per poter portare queste conoscenze nel processo di trasformazione e miglioramento degli alimenti. Avere capacità comunicative nel settore della Scienza dell’alimentazione

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente deve essere in grado di utilizzare le conoscenze apprese per poterle applicare nel settore dell’industria alimentare ed in particolare nel campo degli alimenti deputati alla salute e al benessere umano.

Autonomia di giudizio: Aver sviluppato la capacità di riconoscere e migliorare la qualità degli alimenti e di individuare nuovi ingredienti per la messa a punto di alimenti finalizzati alla salute e al benessere umano.

Abilità comunicative: Verrà stimolata l’abilità degli studenti a interagire e ragionare sugli argomenti trattati e a discutere in merito agli interrogativi sollevati durante le lezioni.

Capacità di apprendimento: Essere in grado di discutere e di approfondire autonomamente i temi scientifici inerenti la scienza dell’alimentazione anche nelle sue implicazioni bio-mediche e nelle applicazioni nell’industria alimentare. Tale abilità verrà sviluppata e saggiata coinvolgendo gli studenti in discussioni orali in aula.

Scheda Docente

Programma del corso

-Introduzione al corso.
-Metodi per la valutazione del fabbisogno energetico e per il rilevamento delle abitudini alimentari.
-Valutazione dello stato nutrizionale attraverso gli strumenti più comuni (teoria e pratica).
-Sorveglianza nutrizionale, tecniche di rilevamento dei consumi alimentari.
-Principi di dietetica: linee guida per una sana alimentazione, livelli di Assunzione di Riferimento di nutrienti ed energia (LARN) per la popolazione italiana, e valutazione delle porzioni.
-Banche dati di composizione degli alimenti, etichetta nutrizionale e claim nutrizionali.
-Nutrizione nelle diverse condizioni fisiologiche.
-Protocolli dietetici per le comunità.
-Descrizione ed evidenze di pattern dietetici tradizionali e non per condizioni fisiologiche e patologiche.
-Ruolo della nutrizione nella prevenzione ed indicazioni dietetiche nelle patologie non trasmissibili.
-Alimenti funzionali, novel foods e dieta personalizzata: premessa e definizioni.
-Alimenti addizionati e loro effetto biochimico: fibre, omega-3, polifenoli, fitochimici, vitamine.
-Fonti proteiche alternative.

Modalità Esame

La prova di valutazione prevede un esame orale e consisterà in un minimo di tre domande volte ad accertare la preparazione dello studente sugli argomenti previsti dal programma dell'insegnamento nonché sulla terminologia scientifica acquisita. Il giudizio finale sarà definito sulla base della prova complessiva partendo da una votazione sufficiente di 18/30 e arrivando ad una votazione massima di 30/30. La lode sarà assegnata allo studente che avrà dimostrato ottima padronanza degli argomenti e del lessico specifico della materia.

Testi adottati

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Manuale ANDID di valutazione dello stato nutrizionale. Bedogni, Cecchetto. Collana ANDID.
- Malattie e diete: dalla A alla Z. Pontiroli e Frigè. Società Editrice Universo.
- Manuale di nutrizione clinica e scienze dietetiche applicate. Binetti, Marcelli, Biasi. Società Editrice Universo.
- Dietetica e Nutrizione. Clinica e organizzazione. Terza edizione. Fatati, Amerio. Il pensiero scientifico editore.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

Scheda Docente

Programma del corso

-Introduzione al corso.
-Metodi per la valutazione del fabbisogno energetico e per il rilevamento delle abitudini alimentari.
-Valutazione dello stato nutrizionale attraverso gli strumenti più comuni (teoria e pratica).
-Sorveglianza nutrizionale, tecniche di rilevamento dei consumi alimentari.
-Principi di dietetica: linee guida per una sana alimentazione, livelli di Assunzione di Riferimento di nutrienti ed energia (LARN) per la popolazione italiana, e valutazione delle porzioni.
-Banche dati di composizione degli alimenti, etichetta nutrizionale e claim nutrizionali.
-Nutrizione nelle diverse condizioni fisiologiche.
-Protocolli dietetici per le comunità.
-Descrizione ed evidenze di pattern dietetici tradizionali e non per condizioni fisiologiche e patologiche.
-Ruolo della nutrizione nella prevenzione ed indicazioni dietetiche nelle patologie non trasmissibili.
-Alimenti funzionali, novel foods e dieta personalizzata: premessa e definizioni.
-Alimenti addizionati e loro effetto biochimico: fibre, omega-3, polifenoli, fitochimici, vitamine.
-Fonti proteiche alternative.

Modalità Esame

La prova di valutazione prevede un esame orale e consisterà in un minimo di tre domande volte ad accertare la preparazione dello studente sugli argomenti previsti dal programma dell'insegnamento nonché sulla terminologia scientifica acquisita. Il giudizio finale sarà definito sulla base della prova complessiva partendo da una votazione sufficiente di 18/30 e arrivando ad una votazione massima di 30/30. La lode sarà assegnata allo studente che avrà dimostrato ottima padronanza degli argomenti e del lessico specifico della materia.

Testi adottati

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria ma fortemente consigliata

Bibliografia

Materiale fornito dalla docente in inglese.
- Manuale di Nutrizione applicata, V edizione, Riccardi, Bacioni, Giacco, Rivellese. Idelson Gnocchi.
- Manuale ANDID di valutazione dello stato nutrizionale. Bedogni, Cecchetto. Collana ANDID.
- Malattie e diete: dalla A alla Z. Pontiroli e Frigè. Società Editrice Universo.
- Manuale di nutrizione clinica e scienze dietetiche applicate. Binetti, Marcelli, Biasi. Società Editrice Universo.
- Dietetica e Nutrizione. Clinica e organizzazione. Terza edizione. Fatati, Amerio. Il pensiero scientifico editore.
- Nutrizione e dietologia, aspetti clinici dell'alimentazione. Gianfranco Liguri. Zanichelli.
- Functional Food and Human Health. Vibha Rani, Umesh C.S.Yadav. Springer.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
L'insegnamento è mirato a fornire agli studenti le nozioni propedeutiche per la comprensione delle basi genetiche e molecolari della farmacogenetica e della farmacogenomica, discipline che mirano ad identificare i geni e le varianti geniche che determinano la variabilità inter-individuale nella risposta ai farmaci.

RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI

1) aver maturato la conoscenza delle interazioni (molecolari e cellulari) farmaco-organismo che determinano l’efficacia o la tossicità del trattamento farmacologico ed il ruolo della variabilità genetica interindividuale (in primis polimorfismi genetici) nel determinare la variabilità di risposta al farmaco;
2) Essere in grado di applicare le conoscenze sviluppate al punto 1 per la comprensione di casi specifici;
3) Essere in grado di esprimersi con una terminologia scientifica appropriata

Scheda Docente

Programma del corso

Disfunzioni molecolari e bersagli terapeutici.
Genetica delle cellule tumorali: l'origine clonale delle cellule tumorali.
I difetti genetici che interferiscono con la stabilità del genoma, la riparazione del DNA e la regolazione del ciclo cellulare.
Introduzione alla farmacogenetica e alla farmacogenomica.
Sequenziamento del genoma umano e variabilità interindividuale.
Variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica (efficacia e tollerabilità).
Geni che influenzano la risposta al farmaco: geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica); geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica).
Varianti alleliche nella popolazione umana.
Polimorfismi degli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci.
Polimorfismi/mutazioni dei geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco.
Complessità poligenica e modulatori dell’azione di un farmaco.
Medicina predittiva e terapia personalizzata.
Sequenziamento dei genomi tumorali e selezione di inibitori tumorali.
Identificazione di target biologici con valore diagnostico, prognostico e terapeutico.

Modalità Esame

L'esame consisterà in una prova orale volta a verificare la conoscenza dei meccanismi alla base della variabilità genetica interindividuale e del suo ruolo nel determinare la risposta differenziale ai farmaci. Verrà valutata la capacità degli studenti di utilizzo di una terminologia scientifica appropriata e la capacità di applicare le conoscenze teoriche per la comprensione di casi specifici

Testi adottati

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

Modalità di svolgimento

La prova consisterà di un colloquio orale in presenza

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria

Bibliografia

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

Scheda Docente

Programma del corso

Disfunzioni molecolari e bersagli terapeutici.
Genetica delle cellule tumorali: l'origine clonale delle cellule tumorali.
I difetti genetici che interferiscono con la stabilità del genoma, la riparazione del DNA e la regolazione del ciclo cellulare.
Introduzione alla farmacogenetica e alla farmacogenomica.
Sequenziamento del genoma umano e variabilità interindividuale.
Variabilità individuale nelle risposte alla terapia farmacologica (efficacia e tollerabilità).
Geni che influenzano la risposta al farmaco: geni codificanti per proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco (farmacocinetica); geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco (farmacodinamica).
Varianti alleliche nella popolazione umana.
Polimorfismi degli enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci.
Polimorfismi/mutazioni dei geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco.
Complessità poligenica e modulatori dell’azione di un farmaco.
Medicina predittiva e terapia personalizzata.
Sequenziamento dei genomi tumorali e selezione di inibitori tumorali.
Identificazione di target biologici con valore diagnostico, prognostico e terapeutico.

Modalità Esame

L'esame consisterà in una prova orale volta a verificare la conoscenza dei meccanismi alla base della variabilità genetica interindividuale e del suo ruolo nel determinare la risposta differenziale ai farmaci. Verrà valutata la capacità degli studenti di utilizzo di una terminologia scientifica appropriata e la capacità di applicare le conoscenze teoriche per la comprensione di casi specifici

Testi adottati

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

Modalità di svolgimento

La prova consisterà di un colloquio orale in presenza

Modalità di frequenza

la frequenza non è obbligatoria

Bibliografia

Il corso non ha un testo unico di riferimento in quanto non disponibile. Pertanto il docente approfondirà gli argomenti trattati su riviste scientifiche e i seguenti testi:
- Chimica farmaceutica (Patrick) di Edises
- Le basi farmacologiche della terapia (Goodman & Gilman)
- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics, Edited by Russ B. Altman, Stanford University, California, David Flockhart, Indiana University, David B. Goldstein, Duke University, North Carolina, Cambridge University Press.
Inoltre il docente potrà fornire articoli scientifici specifici durante il corso

Obiettivi formativi

Conoscenze, capacità di comprensione e capacità autonoma di giudizio di argomenti di basi ed applicati riguardanti tecniche di biologia cellulare e molecolare applicate alle biotecnologie animali.
Sviluppo di capacità di apprendimento, critiche e comunicative a partire da pubblicazioni scientifiche.

Scheda Docente

Programma del corso

- Introduzione alle biotecnologie delle molecole animali
- Introduzione alla biodiversità animale
- Porifera: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche
- Chelicerata, Araneae: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche
- Annelida: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche
- Tunicata: note zoologiche ed eco-evolutive, applicazioni biotecnologiche

Modalità Esame

L'esame consiste in una prova orale, della durata di 30-45 minuti, in cui il candidato dimostrerà di aver acquisito e compreso gli argomenti dell'insegnamento. La valutazione finale terrà conto delle conoscenze, capacità di comprensione, e giudizio degli argomenti di base e applicativi. Particolare rilievo verrà dato alla dimostrata capacità di apprendere in modo critico e comunicare conoscenze derivate dalla lettura delle pubblicazioni scientifiche trattate nel corso o indipendentemente esaminate.

Testi adottati

• Biotecnologie (1a edizione sulla 3a inglese). Zanichelli. Smith. ISBN/EAN: 9788808165480
• DNA ricombinante, Geni e genomi (2a edizione italiana condotta sulla 3a edizione americana) J.D. Watson et al., Zanichelli. ISBN: 9788808066237

Modalità di frequenza

Non obbligatoria (insegnamento opzionale)

Bibliografia

Ogni lezione verrà accompagnata da una letteratura scientifica di riferimento. Articoli selezionati verranno discussi in modo interattivo

Obiettivi formativi

Il corso mira a fornire agli studenti una conoscenza approfondita sulle molecole di origine vegetale e sulle loro proprietà, 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. Gli studenti applicheranno le conoscenze acquisite nella progettazione di esperimenti e procedure per lo studio delle molecole vegetali e delle loro proprietà biologiche. I risultati delle ricerche saranno presentati in un report scientifico, permettendo agli studenti di sviluppare la capacità di valutare e giudicare autonomamente i risultati delle esperienze scientifiche condotte nel corso, migliorando così le loro abilità di comunicazione scientifica.
L’obiettivo sarà anche quello di promuovere un ambiente di apprendimento attivo che stimoli l'autonomia degli studenti nella ricerca scientifica.

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 svolgimento

Il Corso si svolgerà in modalità tradizionale con lezioni in presenza. L'insegnamento consisterà di lezioni frontali in aula durante il quale il Docente esporrà gli argomenti riportati nel programma del Corso (32 ore) e lezioni in Laboratorio (16 ore).

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

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).

Bibliografia

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

Obiettivi formativi

a) OBIETTIVI FORMATIVI
Comprendere gli elementi di base della fisiologia e neurofisiologia dell’alimentazione ed in particolare saper descrivere: i meccanismi funzionali del tratto gastrointestinale (cavo orale, esofago, stomaco, fegato, intestino) inclusi i processi di trasporto, motilità, secrezione, escrezione, digestione ed assorbimento; il loro controllo da parte del sistema nervoso centrale e periferico e delle componenti autocrine, paracrine ed endocrine; la regolazione dei processi metabolici associati all’ingestione di nutrienti ed al bilancio energetico; i principi (neuro)fisiologici fondamentali alla base del comportamento alimentare.

b) RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI (Descrittori di Dublino)
CONOSCENZA E CAPACITA' DI COMPRENSIONE: Per il superamento dell’esame lo studente dovrà dimostrare di aver raggiunto una conoscenza e una capacità di comprensione delle tematiche inerenti il funzionamento del tratto gastrointestinale, delle strutture ad esso associate e dei processi (neuro)fisiologici legati all’ingestione di sostanze nutritive che gli permetta di impostare la discussione di problematiche teoriche in modo logico e completo.
CAPACITA' DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente dovrà dimostrare di saper impostare la trattazione di problemi applicativi nell'ambito della Fisiologia della Nutrizione.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente dovrà avere acquisito conoscenze tali da permettergli di descrivere i meccanismi alla base delle funzioni trattate e saper valutare in modo autonomo e motivato eventuali opinioni diverse su eventuali aspetti problematici.
ABILITA' COMUNICATIVE: Al termine del corso, lo studente dovrà aver raggiunto un'appropriata organizzazione di un proprio pensiero, intorno alle diverse tematiche del corso, da permettergli di esporre gli argomenti in forma organica e con linguaggio scientifico appropriato.
CAPACITA' DI APPRENDIMENTO: Lo studente dovrà essere capace di esaminare e comprendere testi e materiale scientifico, in modo tale da impiegarli in contesti quotidiani per la professione e per la ricerca.

Scheda Docente

Programma del corso

Anatomia funzionale del tratto gastrointestinale.
Risposta integrata all’ingestione di cibo (motilità, secrezione, digestione, assorbimento, regolazione): fase cefalica, orale ed esofagea; fase gastrica; fase del piccolo intestino; fase del colon.
Funzioni di trasporto e metaboliche del fegato.
Controllo metabolico e regolazione del metabolismo energetico.
Comportamento alimentare.

Modalità Esame

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito i principi di base che regolano le funzioni ed il controllo dei processi di assunzione, trasporto, digestione ed assorbimento dei nutrienti. Lo studente dovrà conoscere i processi (neuro)fisiologici ed i meccanismi di funzionamento e di controllo del sistema gastrointestinale e delle strutture ad esso associate, così come i processi metabolici legati al bilancio energetico. 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 (espressa in 30esimi, 18 sufficente).

Testi adottati

-“Fisiologia, dalle molecole ai sistemi integrati”, Carbone, Cicirata, Aicardi (EdiSES)
-“Fisiologia Umana, Fondamenti”, Autori vari (Edi-Ermes)
-"Fisiologia", Berne & Levy (CEA)
-"Fisiologia medica", Guyton & Hall (Edra)
-possono comunque andare bene anche altri testi di Fisiologia umana, purché aggiornati
-utile come compendio degli aspetti nutritivi/metabolici: “Fisiologia e Nutrizione Umana”, Angela Andreoli (Società Editrice Esculapio)
-“slides” delle lezioni messe a disposizione dal docente a fine corso sulla piattaforma istituzionale (importanti come integrazione dettagliata del programma svolto)

Modalità di svolgimento

Lezioni frontali

Modalità di frequenza

La partecipazione alle lezioni non è obbligatoria

Bibliografia

-“Fisiologia, dalle molecole ai sistemi integrati”, Carbone, Cicirata, Aicardi (EdiSES)
-“Fisiologia Umana, Fondamenti”, Autori vari (Edi-Ermes)
-"Fisiologia", Berne & Levy (CEA)
-"Fisiologia medica", Guyton & Hall (Edra)
-utile come compendio degli aspetti nutritivi/metabolici: “Fisiologia e Nutrizione Umana”, Angela Andreoli (Società Editrice Esculapio)

GRUPPI INSEGNAMENTI A SCELTAANNO/SEMESTRECFUSSDLINGUA
GRUPPO OPZIONALE AFFINI E INTEGRATIVI -18 - -
18441 - APPLICAZIONI INDUSTRIALI DI TECNICHE MICROSCOPICHE

SIMONA PICCHIETTI

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

MAURIZIO PETRUCCIOLI

Secondo Anno / Primo Semestre 6BIO/19ita
18445 - ALIMENTI FUNZIONALI

LARA COSTANTINI

Secondo Anno / Primo Semestre 6MED/49ita
18443 - FARMACOGENETICA

FRANCESCA CIPRESSA

Secondo Anno / Primo Semestre 6BIO/18ita
18440 - BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE ANIMALI

GIANLUCA POLGAR

Secondo Anno / Secondo Semestre 6BIO/05ita
18439 - BIOTECNOLOGIE DELLE MOLECOLE VEGETALI

ELISA OVIDI

Secondo Anno / Secondo Semestre 6BIO/01ita
18441 - APPLICAZIONI INDUSTRIALI DI TECNICHE MICROSCOPICHE

SIMONA PICCHIETTI

Secondo Anno / Secondo Semestre 6BIO/05ita
118976 - FISIOLOGIA DELLA NUTRIZIONE

DAVIDE CERVIA

Secondo Anno / Secondo Semestre 6BIO/09ita