2° anno Laurea Triennale a.a. 2016-2017

1° SEMESTRE TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Biochimica
TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Biochemistry
CFU: 10 (8 di didattica frontale + 2 di laboratorio teorico-pratico)
Anno di corso/semestre: 2° anno, 1° semestre
Obiettivi formativi (in italiano):
Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti conoscenze approfondite sui principali processi
biochimici, metabolici e di regolazione che avvengono nei sistemi biologici comprendendo:
- principali molecole organiche di interesse biologico e delle loro interazioni
- principi di bioenergetica
- principali processi di trasformazione metabolica
- sistemi di regolazione ed integrazione delle vie metaboliche
Il Laboratorio teorico-pratico del corso si prefigge di fornire allo studente conoscenze teoriche e
competenze pratiche su alcune fondamentali tecniche biochimiche di uso comune nei laboratori
biomolecolari.
Obiettivi formativi (in inglese):
The aim of the course is to provide the students with detailed knowledge about the main
biochemical and metabolic processes which take place in biological systems. Specific topics will
be:
• main organic molecules of biological interest
• principles of bioenergetics
• main metabolic processes
• control and integration of metabolic pathways
The Laboratory module will provide students basic knowledge and competences about the main
biochemical techniques used in biomolecular laboratories. Programma dettagliato (in italiano):
Ciascun argomento dei moduli 1 e 2 corrisponde indicativamente ad una lezione di due ore. Per il
modulo 3 ogni argomento corrisponde a circa 3 ore di attività teorico-pratica.
Modulo 1: Il disegno molecolare della vita (Prof. Benatti)
1. Proprietà dell’acqua, pH, soluzioni tampone
2. Spontaneità delle reazioni chimiche, cinetica di reazione, catalisi
3. I gruppi funzionali organici e la loro reattività
4. Carboidrati, lipidi.
5. Amminoacidi, struttura, reattività
6. Peptidi, legame peptidico: caratteristiche del legame
7. Proteine: struttura primaria, secondaria, terziaria, quaternaria
8. Proteine: classificazione e funzioni
9. Proteine coniugate; emoglobina
10. Enzimi; classificazione .Coenzimi
11. Cinetica enzimatica
12. Inibizione enzimatica
Modulo 2: Il metabolismo e le principali vie metaboliche (Prof.ssa Tonetti)
1. Concetti di base e scopo del metabolismo: anabolismo e catabolismo, ATP, composti ad alta
energia, ruolo dei coenzimi NAD. NADP e FAD nelle reazioni di ossidoriduzione
2. Principi generali di regolazione delle vie metaboliche, recettori e vie di trasduzione del
segnale (concetti generali). Modifiche covalenti (fosforilazione/defosforilazione) nel
controllo dell’attività enzimatica
3. Glicolisi: ruolo funzionale e reazioni
4. Glicolisi: tappe limitanti e regolazione, glicolisi aerobica ed anaerobica
5. Gluconeogenesi: ruolo funzionale, reazioni e regolazione. Ruolo del F2,6BP nella
regolazione concertata glicolisi/gluconeogenesi.
6. Glicogeno: sintesi e degradazione, ruolo funzionale e regolazione.
7. Ciclo dei pentoso fosfati: ruolo funzionale e reazioni, regolazione. Radicali dell’ossigeno e
meccanismi di difesa dallo stress ossidativo
8. Piruvato deidrogenasi: ruolo e meccanismo enzimatico. Fermentazione alcolica.
9. Ciclo di Krebs,; ruolo funzionale, reazioni e regolazione
10. Fosforilazione ossidativa: potenziali di riduzione standard, ΔE e ΔG, struttura dei complessi
della catena respiratoria, sintesi di ATP
11. Trigliceridi: digestione ed assorbimento, trasporto attraverso le lipoproteine. Trasporto degli
acidi grassi nei mitocondri. Ossidazione degli acidi grassi: ruolo funzionale, reazioni e
regolazione. Degradazione degli acidi grassi insaturi e con catena a numero dispari di C
(cenni)
12. Corpi chetonici: ruolo funzionale, sintesi e sistemi di utilizzo nei tessuti periferici . La
chetoacidosi nel digiuno e nel diabete scompensato (cenni)
13. Sintesi degli acidi grassi: correlazioni tra mitocondrio e citosol, acido grasso sintasi,
regolazione. Sintesi dei fosfolipidi, fosfolipasi e loro ruolo nella generazione di molecole
segnale. Sintesi e regolazione (cenni) e significato funzionale del colesterolo come
precursore per altre molecole
14. Metabolismo degli amminoacidi: transaminasi, glutammico deidrogenasi. Ciclo dell’urea
(cenni)
15. Sintesi de novo e di recupero dei nucleotidi (cenni). Degradazione delle purine ed acido
urico (cenni)
16. Formazione dei deossiribonucleotidi: ribonucleotide reduttasi, timidilato sintasi. Ciclo dei
folati, ciclo della SAM.
17. Controllo ormonale del metabolismo: insulina, glucagone, adrenalina, ormoni steroidei,
controllo della glicemia
18. Controllo ormonale del metabolismo: ormoni del tessuto adiposo, digiuno
19. Biochimica vegetale: fotosintesi in procarioti e piante,
20. Biochimica vegetale: rubisco, ciclo di Calvin, piante C3 e C4, ciclo del gliossilato
Modulo 3: Laboratorio teorico-pratico (Proff. Benatti e Tonetti)
1. Calcolo di concentrazioni (molarità, normalità, percentuali), diluizioni, calcolo del pH, uso
della bilancia analitica, preparazione di soluzioni.
2. Separazione di particelle e molecole: tecniche di centrifugazione, ultrafiltrazione, dialisi,
precipitazione, estrazione.
3. Spettrofotometria e spettrofluorimetria: principi base ed applicazioni.
4. Dosaggi di proteine.
5. Dosaggi enzimatici. Determinazione della Km. Determinazione della concentrazione di
composti mediante saggi enzimatici Elettroforesi delle proteine: tecniche ed applicazioni.
Isoelettrofocusing
6. Western blot: tecniche ed applicazioni
7. Cromatografia: principi e tecniche di separazione cromatografica. Applicazioni diTLC,
HPLC, FPLC, GC e CE.
8. Purificazione delle proteine: principi e tecniche
9. Analisi delle proprietà chimiche delle proteine
10. Il metabolismo dei nucleotidi e deossiribonucleotidi per applicazioni terapeutiche e
biotecnologiche (inibitori della TS e della DHFR, farmaci antivirali, la dUTPasi dei batteri,
la DHFR come marker di selezione).
Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): /
Docenti:
Prof. Umberto Bentatti, DIMES, Viale Benedetto XV,1 16132 Genova Tel 0103538151
e-mail [email protected]
Prof.ssa Michela Tonetti, DIMES, Viale Benedetto XV,1 16132 Genova Tel 0103538151
e-mal [email protected]
Link al CV dei docenti: http://www.dimes.unige.it/?page_id=93
Orario di ricevimento dei docenti: I docenti ricevono su appuntamento
Testi di riferimento:
Tymoczko J, Berg, J. Stryer L. Principi di Biochimica, Zanichelli
Nelson D, Cox M. Introduzione alla Biocimica di Lehninger, Zanichelli
Aula web (si/no): SI
Descrizione dei metodi di accertamento:
L’esame si compone di una parte scritta e una orale. Lo scritto è costituito da un test a risposta
singola relativo agli argomenti del modulo 3 di Laboratorio. Lo scritto dovrà essere effettuato
prima della prova orale, sia in appelli precedenti che nello stesso appello; tuttavia, la prova scritta
verrà ritenuta valida solo per la sessione di esame in cui è stata sostenuta (invernale o estiva). Per
accedere alla prova orale gli studenti dovranno aver superato la prova scritta con una votazione
minima di 18/30 e il voto conseguito verrà utilizzato nella valutazione finale.
Durante la parte orale verranno analizzate le conoscenze acquisite sugli argomenti dei moduli 1 e 2.
I dettagli sulle modalità di preparazione e sul grado di approfondimento di ogni argomento verranno
dati nel corso delle lezioni.
Saranno disponibili 3 appelli di esame per la sessione invernale e 4 appelli per la sessione estiva.
Non verranno concessi appelli al di fuori dei periodi indicati nel regolamento del Corso di Laurea,
fatta eccezione per gli studenti fuori corso.
Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.):
I moduli 1 e 2 prevedono solo lezioni frontali
Il modulo 3 prevede una parte di lezione teorico-pratica e una parte di attività in laboratorio.
Propedeuticità:
Per sostenere l’esame di Biochimica gli studenti dovranno aver superato gli esami di “Chimica
Generale e Inorganica e Laboratorio” e “Chimica Organica e Laboratorio”.
Sede: Genova
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Ore di didattica assistita:
- Lezione: 64
- Laboratorio: 32
TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Anatomia e Fisiologia Umana e Laboratorio
TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Human Anatomy and Physiology and Laboratory
CFU: 10
Anno di corso/semestre: 2° anno, 1° semestre
Obiettivi formativi (in italiano):
Modulo “Anatomia Umana”
Il corso propone di fornire le basi di anatomia microscopia necessarie alla comprensione dei
meccanismi che regolano le funzioni dei tessuti, gli organi e apparati del corpo umano.
L’organizzazione del corso è basata su lezioni frontali interattive. L’obiettivo è definire al meglio la
possibilità di correlare specifiche funzioni a specifiche modalità di organizzazione strutturale.
Modulo “Fisiologia Umana”
Il corso si propone di fornire le basi di fisiologia cellulare per poter affrontare lo studio dei
meccanismi che regolano le funzioni dei tessuti, gli organi e apparati del corpo umano e le
conoscenze fondamentali sul loro funzionamento, le complesse relazioni reciproche e i sistemi di
controllo dell’omeostasi.
Il laboratorio ha lo scopo di integrare i contenuti delle lezioni frontali con lo studio di modelli
sperimentali e delle metodiche di valutazione dei parametri fisiologici.
Obiettivi formativi (in inglese):
Module “Human Anatomy”
The course aim is to provide the basics of microscopical anatomy necessary for the understanding
of the mechanisms regulating the functions of tissues, organs and systems of the human body. The
organization of the course is based on interactive lectures. The goal is to better define the ability to
correlate specific functions to specific modes of structural organization.
Module “Human Physiology”
The course will give the fundamental principles of cellular physiology to understand the
mechanisms at the basis of the function of human tissues and organs. Students will acquire basic
knowledge on how main tissues and organs of the human body work, their complex relationships
and the control systems to maintain homeostasis.
The laboratory activity will integrate the contents of the lectures with experimental models and
methods to evaluate the main physiological parameters.
Programma dettagliato (in italiano):
Modulo “Anatomia Umana”
1. Modalità di interpretazione di un preparato istologico
2. Sistema Tegumentario 1 (Cute)
3. Sistema Tegumentario 2 (Annessi tranne mammella che per convenienza faccio nel genitale
femminile)
4. Sistema linfatico 1 (Generalità risposta immune, Organi linfoidi primari)
5. Sistema linfatico 2 (Organi linfoidi secondari: linonodi, Milza),
6. Sistema linfatico 3 (Organi linfoidi secondari: MALT-Tonsille, Payer, Appendice)
7. Sistema respiratorio 1 (Generalità, Cavità nasali e descrizione epiteli coinvolti nelle vie
aeree; vie aree superiori)
8. Sistema respiratorio 2 (Vie aree inferiori, polmoni, pleure)
9. Sistema digerente 1 (Generalità, Cavità orale, esofago)
10. Sistema digerente 2 (Stomaco, duodeno)
11. Sistema digerente 3 (digiuno ileo, colon, retto)
12. Sistema digerente 4 (Ghiandole annesse, salivari, pancreas esocrino)
13. Sistema digerente 5 (Fegato, vie biliari)
14. Sistema Urinifero 1 (generalità, rene)
15. Sistema Urinifero 2 (vie urinarie)
16. Sistema Endocrino 1 (Generalità, Asse ipotalamo ipofisario, ipofisi, epifisi, tiroide,
paratiroidi)
17. Sistema Endocrino 2 (Surrene, Sistema neuroendocrino diffuso, Pancreas endocrino)
18. Sistema genitale maschile 1 (Generalità, Didimo e spermatogenesi, epididimo)
19. Sistema genitale maschile 2 (Deferente, vescichette seminali, dotti eiaculatori, prostata,
ghiandole di cowper, tessuto spongioso)
20. Sistema genitale femminile 1 (Generalità, ovaio e oogenesi, tube uterine)
21. Sistema genitale femminile 2 (Utero, vagina)
22. Sistema genitale femminile 3 (Generalità, ovaio e oogenesi, tube uterine)
23. Sistema genitale femminile 3 (Mammella, prevenzione e mia attività di ricerca)
Modulo “Fisiologia Umana”
Omeostasi dell’ambiente interno. Meccanismi di controllo e regolazione delle funzioni.
Composizione comparti liquidi corporei. Ambiente intra ed extracellulare. La cellula come unità
funzionale dell’organismo. Osmosi.
Funzioni della membrana cellulare: trasporti. Trasporti in forma libera. Trasporti mediati passivi e
attivi (primari e secondari).
Potenziali bioelettrici: Canali ionici e Potenziali di membrana. Potenziale a riposo. Potenziali locali
e graduali. Membrane eccitabili. Struttura e funzione delle cellule eccitabili. Messaggi elettrici e
sistema nervoso. Classi funzionali dei neuroni: afferenti, efferenti, interneuroni. Specializzazione
funzionale del neurone e flusso di informazioni: zona di integrazione, di inizio, di conduzione e di
trasmissione dell’impulso. Potenziale di azione. Caratteri generali: fasi, soglia, legge del tutto o
nulla, refrattarietà. Genesi ionica del potenziale di azione. Pot. Di azione in diversi tipi di cellule
eccitabili. Propagazione del potenziale di azione. Trasmissione sinaptica: sinapsi elettriche e
chimiche. Placca motrice.
Motilità e tipi di tessuto muscolare. Organizzazione della muscolatura scheletrica, cardiaca e liscia.
Apparato contrattile della fibra muscolare scheletrica e meccanismi molecolari della contrazione.
Ruolo del calcio nella contrazione muscolare. Unità motoria del muscolo scheletrico. Relazione
eccitamento/contrazione. Aspetti comparativi della contrazione muscolare: muscolo scheletrico,
liscio e cardiaco.
Apparato cardiocircolatorio. Cuore: aspetti anatomici e funzionali. Miocardio di lavoro e tessuto di
conduzione. Automatismo cardiaco: potenziali pacemaker e potenziali di azione cardiaci atriali e
ventricolari.. Ciclo cardiaco. Funzioni delle arterie e delle vene. Pressione, velocità e area della
sezione trasversa totale del circolo. Circolazione capillare: organizzazione di un distretto capillare;
struttura e dimensioni dei capillari. Forze che regolano gli scambi capillari: pressione idrostatica e
pressione oncotica.
Organizzazione funzionale del polmone e delle vie aeree. Meccanica della respirazione.
Compliance polmonare. Concentrazioni e pressioni parziali dei gas. Scambi gassosi. Trasporto dei
gas respiratori nel sangue. Regolazione nervosa e chimica della respirazione.
Organizzazione generale del sistema nervoso centrale e periferico.
Organizzazione generale del sistema nervoso autonomo.
Il sistema sensoriale. Principi di fisiologia sensoriale: trasduzione e codificazione. Adattamento.
Corteccia somatosensoriale. Sensibilità somatiche. Recettori cutanei. I sistemi visivo, uditivo e
vestibolare.
Riflessi spinali: proprietà generali. Riflessi spinali da stiramento e flessorio.
Struttura del rene: Filtrazione glomerulare, clearance e VFG. Funzioni dei tubuli renali: trasporti
passivi e attivi; riassorbimento e secrezione. Controllo renale della volemia e dell’osmolarità:
escrezione dell’acqua e concentrazione dell’urina (ADH). Regolazione endocrina della funzione
renale. Regolazione dell’equilibrio acido-base.
Organizzazione anatomo-funzionale dell’apparato digerente. Motilità e secrezioni dell’apparato
digerente: saliva, succo gastrico, succo pancreatico ed enterico. Funzioni del fegato. Regolazioni
nervosa ed endocrina della funzione gastrointestinale. Digestione e assorbimento glucidi, lipidi,
proteine. Il pancreas endocrino: insulina e glucagone.
Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): /
Docenti:
Modulo “Anatomia Umana”: Prof. Carlo Tacchetti
Modulo “Fisiologia Umana”: Proff. Fabio Benefenati, Laura Canesi, Silvia Giovedì
Link al CV dei docenti:
Proff. Fabio Benfenati, Carlo Tacchetti e Silvia Giovedì http://www.dimes.unige.it/?page_id=93
Prof.ssa Laura Canesi www.distav.unige.it
Orario di ricevimento dei docenti: Su appuntamento, contattare i Docenti via mail:
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Testi di riferimento:
Modulo “Anatomia Umana”
Anastasi et al. Edi Ermes parte di microscopica degli organi
Morroni. Edi Ermes. Anatomia Microscopica Funzionale dei visceri Umani
Modulo “Fisiologia Umana”
Silverthorn D.U., FISIOLOGIA UMANA un approccio integrato, Casa Editrice Pearson Berne R.M., Levy M.N., PRINCIPI DI FISIOLOGIA, Casa Editrice Ambrosiana Gianluigi Monticelli, FISIOLOGIA, Casa editrice Ambrosiana Stanfield & Germann FISIOLOGIA, EdiSES Aula web (si/no): NO
Descrizione dei metodi di accertamento:
L’accertamento del raggiungimento degli obiettivi formativi mediante valutazione del livello di
apprendimento della materia da parte degli studenti avverrà mediante esame orale. L’esame viene
svolto in modo integrato dai docenti dei due moduli, in modo da accertare che lo studente abbia
chiari i concetti di ciascun modulo e sia in grado di integrare le nozioni dei due moduli.
Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali e
Laboratorio
Propedeuticità: Nessuna
Sede: Genova
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Ore di didattica assistita:
- Lezione: 76
- Laboratorio: 8
TITOLO INSEGNAMENTO: Biologia Cellulare e dello Sviluppo + Laboratorio di
Colture Cellulari e di Biologia dello Sviluppo
TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Cell and Developmental Biology and
Related Laboratory
CFU: 10
Anno di corso/semestre: 2° anno, 1° semestre
Obiettivi formativi (in italiano):
Conoscenza dei meccanismi che controllano a livello cellulare e molecolare la
proliferazione il differenziamento e la morte delle cellule.
Conoscenza delle diverse fasi dello sviluppo embrionale di organismi modello utilizzati
nella ricerca biotecnologica con particolare attenzione ai relative meccanismi di
controllo.
Obiettivi formativi (in inglese):
Knowledge of the mechanisms that control cellular and molecular level the proliferation
differentiation and cell death.
Knowledge of the different stages of embryonic development of model organisms used
in biotechnology research with particular attention to its control mechanisms.
Programma dettagliato (in italiano):
Ciclo cellulare e sua regolazione:
Ciclo cellulare, sistema di controllo del ciclo.
Fase S, mitosi, citochinesi, controllo della divisione e crescita cellulare.
Limite di Hayflick. Fattori di crescita e proliferazione cellulare
Morte Cellulare:
Apoptosi, proteine che regolano l’apoptosi.
Necrosi e autofagia.
Comunicazioni fra cellule:
Aspetti generali della comunicazione cellulare
Segnalazione tramite recettori collegati a enzimi.
Segnalazione tramite recettori collegati a proteine G e a mediatori intracellulari
Canali ionici. Trasduzione del segnale e risposta cellulare. Vie di segnalazione
intracellulare
Interazioni cellulari:
Proteine di adesione, adesione cellule-cellula.
Lamina basale, integrine e matrice extracellulare.
Interazioni cellula-ECM
Trasformazione oncogenica:
Cause dirette e indirette, processo microevolutivo, progressione tumorale
Proto-oncogeni, oncogeni, anti-oncogeni
Oncogenesi da agenti chimici, fisici e virali.
Diagnosi molecolare e nuovi approcci terapeutici.
Cellule staminali:embrionali, fetali e adulte, cancer stem cells.
Laboratorio di coltura cellulare di base: allestimento di colture di cellule animali e/o
umane.
Preparazioni dei terreni di coltura, scongelamento e congelamento di linee cellulari o di
colture primarie. Espansione in vitro di linee cellulari, conta cellulare, test di vitalità
(MTT). Contaminazioni di colture cellulari. Biobanche cellulari.
Biologia dello sviluppo
Gametogenesi.Ovogenesi.Spematogenesi e sprmioistogenesi. Fecondazione e attrazione
degli spermatozoi. Riconoscimento specie-specifico e reazione acrosomiale nel riccio di
mare.
Legame e riconoscimento dei gameti di mammifero. Fusione dei gameti. Blocco della
polispermia.
Segmentazione e gastrulazione in riccio di mare, molluschi, tunicati, anfiosso, anfibi,
zebrafish uccelli e mammiferi. Organizzatore di Spemann e centro di Nieuwkoop. Nodo
di Hensen e stria primitiva.
Determinazione degli assi embrionali. Formazione del tubo neurale. Neurulazione
primaria e secondaria. Organizzazione tissutale del sistema nervoso centrale.
Differenziamento dei neuroni.
Sviluppo dell'occhio dei vertebrati.placodi cefalici e creste neurali.
Mesoderma parassiale intermedio e della lamina laterale. Endoderma.
Membrane extraembrionali. Sviluppo dell'arto nei tetrapodi. Dischi immaginaliala e
zampa Drosophila.
Induzione e competenza. Fattori paracrini e iuxtacrini. Specificazione autonoma e
condizionata.
Laboratorio: Osservazione e preparazione di embrioni di differenti organismi come
pollo, zebrafish ascidia e xenopus.
Docenti: Proff. Chiara Gentili, Cristiano Angelini, Maddalena Mastrogiacomo
Link al CV dei docenti:
Prof.ssa Chiara Gentili http://www.dimes.unige.it/?page_id=93
Prof. Cristiano Angelini www.distav.unige.it
Prof.ssa Maddalena Mastrogiacomo in preparazione
Orario di ricevimento dei docenti: Su appuntamento, contattare i Docenti via mail:
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Testi di riferimento: “Biologia Molecolare della cellula” B. Alberts et al. Zanichelli
Aula web: NO
Descrizione dei metodi di accertamento: Esame orale
Modalità di erogazione:
Lezioni frontali ed esercitazioni pratiche in laboratorio
Propedeuticità: Biologia II (Citologia, Istologia) e Laboratorio
Sede: Università di Genova
Modalità di frequenza: Obbligatoria viene richiesta la firma dello studente
Ore di didattica assistita:
- Lezione: 64 ore
- Esercitazione: 32 ore
2° SEMESTRE TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Biologia Molecolare
TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Molecular Biology
CFU: 8
Anno di corso/semestre: 2° anno, 2° semestre
Obiettivi formativi (in italiano):
Biologia Molecolare è un corso intensivo diviso in 32 lezioni di due ore, per un totale di sei ore a
settimana. Il corso si prefigge di fare acquisire conoscenze sulla struttura e complessità del genoma
eucariotico, sulla sua organizzazione strutturale e funzionale anche mediante il confronto con
l'organizzazione dei genomi batterici e tenendo conto degli aspetti evolutivi connessi. Il corso si
prefigge inoltre di chiarire i meccanismi preposti al controllo della stabilità del genoma, quali
l'accuratezza della replicazione e i meccanismi riparativi del DNA. Particolare risalto è dato ai
meccanismi di regolazione dell'espressione genica, sia nei batteri, sia negli eucarioti. Il corso si
prefigge inoltre di fornire informazioni sulle tecniche di biologia molecolare utilizzate per la
produzione di organismi transgenici. Il corso è svolto in modo interattivo, al fine di coinvolgere lo
studente in esperimenti teorici e spingerlo a elaborare ipotesi e possibili strategie sperimentali per
verificarle. Il corso prevede ogni anno un'unità dedicata all'analisi di lettertura scientifica primaria
(uno o più articoli correlati) e un'unità dedicata ad un seminario su argomenti di biologia
molecolare dei tumori
Obiettivi formativi (in inglese):
The course is organized in 32 units of 2 hours. The course aims to equip the student with a basic
knowledge of the complexity of prokaryotic and eukaryotic genomes, of their structural and
functional organization and of the aspects related to their evolution. The course covers the aspects
related to the stability of the genomes, including the accuracy of the replication machinery and the
mechanisms of DNA repair. Particular emphasis is dedicated to regulation of gene expression both
in prokaryotes and eukaryotes. Information about the techniques to produce transgenic animals are
provided. The course is highly interactive and the students are encouraged to formulate hypothesis
and possible strategies to test them.
Programma dettagliato (in italiano):
Lezione 1: Biomolecole, controllo dei processi biologici e catalisi. Le aminoacil-tRNA sintetasi
e il mantenimento del codice genetico.
Lezione 2: Catalisi a RNA: introni di gruppo I; ribozimi hammerhead. Il mondo a RNA.
Lezione 3: Le basi del DNA, appaiamento, solco maggiore e minore, interazioni DNA-proteina.
Il codice genetico, quadri di lettura, frequenza dei codoni.
Lezione 4: Struttura dei genomi batterici e genomi eucariotici. Considerazioni
sull'organizzazione del genoma procariotico.
Lezione 5: Famiglie geniche e duplicazioni di regioni genomiche. Il crossing over ineguale.
Evoluzione del cluster delle globine.
Lezione 6: Modularità delle proteine. L’organizzazione ad introni ed esoni e il suo probabile
significato evolutivo. I Trasposoni come motore dei riarrangiamenti genomici
Lezione 7: Cinetiche di riassociazione e curve C0t. Sequenze ripetute. Il DNA satellite.La
dinamica delle sequenze ripetute semplici. Mini e microsatelliti.
Lezione 8: Elementi trasponibili. Elementi IS e trasposoni batterici tipici.
Lezione 9: ll ciclo vitale dei retrovirus. Retrotrasposoni non retrovirali. Elementi trasponibili nel
genoma dei mammiferi. LINES e SINES
Lezione 10: La replicazione del DNA considerazioni generali sulla frequenza di mutazioni.
Considerazioni sull’accuratezza di replicazione e sulla necessità di primers a RNA.
Lezione 11: Considerazioni sull’accuratezza di replicazione e sulla necessità di primers a RNA.
Anatomia molecolare della forca replicativa. Polimerasi III oloenzima. Elicasi, Ssbp,
ligasi.
Lezione 12: Topologia del DNA, numero di legame. Topoisomerasi di classe I e II.
Lezione 13: Le DNA-polimerasi eucariotiche. Importanza della metilazione. Origini di
replicazione negli eucarioti. Velocità di replicazione. Telomerasi
Lezione 14: Riparazione degli appaiamenti errati sul filamento neosintetizzato.
Lezione 15: Danni al DNA e strategie di riparazione dei danni più comuni. NER, BER, sistemi
SOS.
Lezione 16: Ricombinazione generale, crossing-over e conversione genica.
Lezione 17: Animali transgenici knock-out e knock-in. Costrutti per il targeting, metodi per la
selezione dei ricombinanti omologhi
Lezione 18: Ricombinazione sito specifica CRE/LoxP . Knock-out condizionali.
Lezione 19: Esempio d'uso di animali transgenici e della ricombinazione Cre/Lox: La progenie
della glia radiale (Organizzato sul modello di seminario scientifico con materiale in
inglese).
Lezione 20: Unità dedicata all'analisi di letteratura scientifica primaria
Lezione 21: Le proprietà emergenti dei sistemi complessi. I sistemi di regole iterative locali e gli
automi cellulari.
Lezione 22: Controlli trascrizionali: il paradigma dei batteri.
Lezione 23: Strategie di controllo della trascrizione di operoni. Subunità sigma. Terminazione
della trascrizione. Strategie di controllo basate su la terminazione Rho dipendente
Lezione 24: Repressori trascrizionali batterici, domini di legame al DNA. Attenuatore
dell'operone del triptofano. Ribointerruttori. Le polimerasi eucariotiche. Differenze
strutturali e funzionali
Lezione 25: Eucarioti: i promotori basali della RNA polimerasi II. Fattori “generali” e tessuto
specifici.
Lezione 26: Strategie cooperative e combinatoriali di attivazione/inibizione. Fattori di
trascrizione, loro domini strutturali più comuni.
Lezione 27: La determinazione dell’asse antero-posteriore di Drosophila. I geni Gap. Promotori
dei Geni pair-rule primari e sencondari. Il complesso Hom-C (HOX)
Lezione 28: Circuiti logici di regolazione trascrizionale. Controlli ad ampio raggio,
Modificazioni istoniche. Rimodellamento della cromatina. Metilazione del DNA e
imprinting.
Lezione 29: Processi post-trascrizionali. Ruolo delle SnuRPs e la catalisi a RNA. Lo splicing.
Splicing alternativo. La determinazione del sesso in Drosophila ed il controllo dello
splicing
Lezione 30: Il trasporto nucleare ed il controllo NMD. La stabilità dei messaggeri. I MicroRNA.
Lezione 31: Traduzione: meccanica, energie in gioco, controllo dell’accuratezza.
Lezione 32: Controllo del folding: le chaperonine hsp70 e hsp60.
Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): /
Docente: Prof. Paolo Malatesta
Link al CV del docente: http://www.dimes.unige.it/?page_id=93
Orario di ricevimento del docente: Martedì ore 12:00
Testi di riferimento:
BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA - ALBERTS Bruce et al. Ed. 5
FONDAMENTI DI BIOLOGIA MOLECOLARE - ALLISON Lizabeth A
IL GENE VIII. LEWIN Benjamin Ed. 8
Aula web (si/no): SI
Descrizione dei metodi di accertamento:
L'accertamento del raggiungimento degli obiettivi del corso è valutato, durante lo svolgimento del
corso stesso, con 3 prove in itinere costituite da questionari di 12 domande a scelta multipla il cui
risultato NON si riflette sul voto dell'esame, ma che permette di valutare l'efficacia
dell'insegnamento in corso d'opera, permettendo eventuali aggiustamenti. L'esame di profitto al
termine del corso consiste in una prova orale della durata media di un'ora per candidato, suddivisa
in tre parti: la prima consiste nel richiedere al candidato di disegnare la formula di struttura di uno
dei nucleotidi, o coppie di basi correttamente appaiate. Qualsiasi errore in questa fase preclude il
proseguimento della prova. La seconda parte verte su un argomento a scelta del candidato al quale
vengono fatte domande approfondite nell'assunzione che l'argomento scelto sia quello conosciuto
meglio. Infine la terza parte consiste in tre o quattro domande su punti qualsiasi del programma
volti a chiarire il livello di copertura del programma stesso.
Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali
Propedeuticità:
Il corso di Biologia e Genetica è propedeutico al corso di Biologia Molecolare
Il corso di Biologia Molecolare non è propedeutico ad alcun corso
Sede: Genova
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Ore di didattica assistita:
- Lezione: 64
TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Microbiologia, Patologia Generale e Immunologia
TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Microbiology, General Pathology and Immunology
CFU: 10
Anno di corso/semestre: 2° anno, 2° semestre
Obiettivi formativi (in italiano):
Conoscenza dei meccanismi di difesa (basi cellulari e molecolari della risposta immunitaria innata e
adattativa) nei confronti dei patogeni e dei tumori. Conoscenza di patologie dovute a difetti di
funzionamento del sistema immunitario (le reazioni di Ipersensibilità). Conoscenze dei vari aspetti
della Microbiologia di base in funzione delle necessità del laureato in Biotecnologie.
Obiettivi formativi (in inglese):
In-depth knowledge about the main molecular and cellular mechanisms of the immune response
(natural and adaptative) against pathogens and tumors. Knowledge about hypersensitivity reactions
and related conditions. Knowledge about different aspects of basic Microbiology to enable the
graduate in Biotecnology to explore or expand any field connected to this topic
Programma dettagliato (in italiano):
MICROBIOLOGIA
Il mondo dei microorganismi. Caratteristiche principali dei microorganismi procarioti, eucarioti e
dei virus.
Batteriologia. Anatomia della cellula batterica (nucleoide, ribosomi, parete, membrana
citoplasmatica, glicocalice, capsula, pili, flagelli, fimbrie, organelli citoplasmatici, materiale di
riserva). Endospora. Le principali colorazioni batteriche. Metabolismo energetico e metabolismo
biosintetico. Esigenze nutrizionali e coltivazione dei batteri. Divisione batterica e curva di crescita.
Modificazioni del patrimonio genetico dei batteri (mutazioni, elementi trasponibili, plasmidi,
trasformazione, coniugazione e trasduzione)
La popolazione microbica normale dell'uomo. Ruolo della fibronectina sulla popolazione microbica
normale e fattori che ne alterano il tasso nel sangue. Opportunismo. Meccanismi di patogenicità e
virulenza dei batteri. Strategie batteriche per sfuggire le difese dell’ospite. Diagnosi diretta ed
indiretta delle malattie ad eziologia batterica. Infezioni miste, biofilm, sinergismo batterico,
quorum-sensing.
Disinfettanti. Sterilizzazione.
Agenti antibatterici: meccanismo d'azione, spettro d'attività. Effetto batteriostatico, battericida,
tempo dipendente o concentrazione dipendente. Antibiotici attivi sugli aerobi e anaerobi. Capacità
di penetrazione all’interno delle cellule eucariotiche. Antibiogramma. MIC, MBC. Meccanismi di
resistenza agli antibiotici, Resistenza intrinseca o acquisita (Impermeabilità, alterazione del
bersaglio, eflusso, produzione di enzimi inattivanti, vie metaboliche alternative, ecc). Cenni sulla
diffusione delle resistenze agli antibiotiche e problematiche relative ai fenomeni di multiresistenza
(Es. oxacillino-resistenza in S.aureus e penicillino-resistenza in S.pneumoniae) Profilo
microbiologico di un antibiotico. Accertamento corretto delle resistenze agli antibiotici.
Principali caratteristiche biologiche e patogene dei seguenti batteri: Streptococcus, Staphylococcus,
Spirochete, batteri anaerobi, Neisseria, Mycobacterium, Haemophilus, Bordetella,,
Corynebacterium, Pseudomonas, Enterobacteriaceae, Vibrio, Brucella).
Virologia. Caratteristiche generali dei virus: composizione chimica, simmetria del capside. Farmaci
antivirali. Principali gruppi di virus di interesse medico.
PATOLOGIA GENERALE
-IL PROCESSO INFIAMMATORIO
Definizione e cause dell’angioflogosi.
La vasocostrizione, la vasodilatazione, l’iperemia attiva e passiva: cause e conseguenze.
L’edema infiammatorio: origine e classificazione dei diversi tipi di essudato.
I mediatori chimici preformati, di nuova sintesi, di fase fluida.
Possibili esiti dell’infiammazione acuta: guarigione (con restitutio ad integrum od esito cicatriziale)
e cronicizzazione.
La reazione di fase acuta: meccanismi e significato.
L’infiammazione cronica: caratteri e cellule dell’infiltrato infiammatorio cronico.
Patogenesi della cronicizzazione.
Granulomi: definizione ed eziologia. Struttura del granuloma tubercolare e sue evoluzioni possibili.
Cenni sull’infezione luetica.
-ONCOLOGIA GENERALE
Definizione di neoplasia: concetti di autonomia e afinalismo.
Concetto di anaplasia.
Principali atipie morfologiche, biochimiche e comportamentali della cellula neoplastica.
Concetto di marcatore tumorale.
Fasi di iniziazione, promozione e progressione neoplastica.
Le metastasi: definizione, vie di metastatizzazione, concetto di organotropismo.
Cenni su oncogèni e loro attivazione.
Ereditarietà e tumori: la predisposizione.
Eziologia dei tumori: fattori fisici, chimici e biologici.
Classificazione delle neoplasie: classificazione per comportamento (benigni e maligni);
classificazione per istogenesi (tumori epiteliali e connettivali); classificazione per stadiazione e
gradazione.
IMMUNOLOGIA
Le caratteristiche del sistema immunitario. Gli organi linfoidi primari e secondari. Le cellule del
sistema immunitario.
Le caratteristiche principali della risposta immunitaria innata (naturale) e specifica (acquisita).
Caratteristiche principali delle risposte immuni. Fasi delle risposte immuni.
I recettori dell’immunità innata. Le cellule Natural killer e le cellule Dendritiche (mieliodi e
plasmacitoidi).
L’ immunità acquisita. L’ipotesi della selezione clonale.
Gli Antigeni: aspetti strutturali degli antigeni. Fattori che influenzano l’immunogenicità.
Definizione di epitopo.
Gli Anticorpi: struttura molecolare degli anticorpi (Ab). Classi degli anticorpi. Funzioni degli
anticorpi.
Gli antigeni del sistema maggiore di istocompatibilita (MHC). Struttura e funzione delle molecole
MHC di classe I e II. La captazione dell’antigene e la presentazione ai linfociti T.
Risposta immunitaria cellulo-mediata ed umorale. I linfociti T e B. Il riarragiamento genico e la
generazione della diversità dei recettori per l’antigene nei linfociti. La maturazione dei linfociti T
nel timo. La maturazione dei linfociti B nel midollo osseo.
Attivazione e differenziamento dei linfociti T. I linfociti T helper CD4+ (TH1, TH2, TH17), i
linfociti T citotossici CD8+ e le loro funzioni.
Attivazione e differenziamento dei linfociti B. Gli antigeni timo-indipendenti e timo-dipendenti. La
reazione del centro germinativo (l’ipermutazione somatica e la maturazione dell’affinità degli
anticorpi; la generazione di linfociti B della memoria)
Il complemento.
Le citochine e il loro ruolo nella risposta immunitaria.
La risposta immunitaria verso i patogeni.
Le reazioni di ipersensibilità di I,II,III e IV tipo
L’immunità anti-tumorale.
Docenti: Proff. Eugenio Debbia, Maria Cristina Mingari, Gabriella Pietra, Roberta Ricciarelli
Link al CV dei docenti:
Prof. Eugenio Debbia http://www.disc.unige.it/docenti.html
Proff. Maria Cristina Mingari, Gabriella Pietra, Roberta Ricciarelli
http://www.dimes.unige.it/?page_id=93
Orario di ricevimento dei docenti: Non vi è un orario fisso di ricevimento. Gli studenti possono
richiedere un appuntamento col docente inoltrando la richiesta via e-mail:
[email protected]
[email protected]
[email protected]
[email protected]
Testi di riferimento:
P.Parham, Il sistema Immunitario, EdiSes; AK Abbas, AH Lichtmann, Le basi dell’Immunologia,
ELSEVIER. G.M. Pontieri, Elementi di patologia generale per i corsi di Laurea in Professioni
Sanitarie. III Edizione PICCIN.
Boyd, S. Microbiologia Generale, II Ed. Medical Books 1992.
Glauser, A.N and H. Nikaido. Microbial Biotechnology, Freeman and Company, New York, 1995.
Davis, B. et al. Microbiologia, IV ed., Zanichelli, 1994.
Aula web (si/no): SI
Descrizione dei metodi di accertamento: L'esame consta di una parte scritta (Microbiologia) e
una parte orale (Patologia Generale e Immunologia). L'esame è sempre condotto dai titolari del
corso integrato. Solo in casi eccezionali, il docente può essere sostituito da un altro docente di ruolo
con esperienza pluriennale. Queste modalità consentono alla commissione di verificare, con elevata
accuratezza, il raggiungimento degli obiettivi formativi dell'insegnamento. Quando questi non sono
raggiunti, lo studente è invitato ad approfondire lo studio e ad avvalersi di ulteriori chiarimenti da
parte del docente titolare.
Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni frontali e
laboratorio
Propedeuticità:
Per sostenere l'esame del Corso Integrato è necessario aver superato l'esame di Biologia II
(Citologia, Istologia) e Laboratorio. A sua volta, il superamento dell'esame del Corso Integrato è
necessario per poter sostenere l'esame di Microbiologia Industriale e Biotecnologie delle
Fermentazioni.
Sede: Genova
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Ore di didattica assistita:
- Lezione: n. ore 64
- Laboratorio: n. ore 32
TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Tecnologie ricombinanti
TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Recombinant DNA technologies
CFU: 5
Anno di corso/semestre: 2° anno, 2° semestre
Obiettivi formativi (in italiano):
Il corso si propone di fornire allo studente una appropriata preparazione nella scelta, nella
programmazione e nell’utilizzo delle principali tecniche e tecnologie della moderna ingegneria
genetica. Grazie al significativo numero di ore di Esercitazioni di Laboratorio durante il corso lo
studente ha l’opportunità di ottenere una valida preparazione pratica nell’esecuzione delle tecniche
insegnate nei moduli di lezione frontale.
Obiettivi formativi (in inglese):
The course will provide the student with the appropriate knowledge in order to choose, plan and
execute the main technologies and techniques of the modern genetic engineering. Due to the
significant number of hours of practical training the student has the opportunity to obtain a valuable
preparation in the execution of the techniques illustrated in detail during the frontal lessons.
Programma dettagliato (in italiano):
Lezione 1: Introduzione alle tecniche del DNA ricombinante: cenni storici, metodologie
Lezione 2: Enzimi di restrizione e legatura del DNA
Lezione 3: Vettori e plasmidi
Lezione 4: Clonaggio in E. coli e applicazioni in eucarioti
Lezione 5: Librerie geniche, sonde molecolari, marcatura del DNA
Lezione 6: Elettroforesi del DNA, rivelazione, dosaggio spettrofotometrico
Lezione 7: Southern Blot, Northern Blot, applicazioni nel DNA fingerprinting
Lezione 8: Tecniche di ibridazione, microarray e RNA interference
Lezione 9: La PCR, progettazione ed esecuzione. Individuazione di possibili difficoltà e punti
critici.
Lezione 10: Usi della PCR nelle tecniche di clonazione molecolare, casi particolari di PCR
Lezione 11: Sequenziamento degli acidi nucleici, principi e principali tecniche in uso.
Lezione 12: Produzione di proteine ricombinanti; principali tecniche in uso.
Lezione 13: Studi di interazione proteina:proteina; Il doppio ibrido in lievito.
Lezione 14: Studi di interazione proteina:proteina; principali tecniche in uso.
Lezione 15: La GFP come reporter. Descrizione dei principali campi di utilizzo.
Lezione 16: Principali geni reporter e tecniche di transfezione.
Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): /
Docenti: Proff. Aldo Pagano, Sonia Scarfì
Link al CV del docente/docenti:
Prof. Aldo Pagano http://www.dimes.unige.it/?page_id=93
Prof.ssa Sonia Scarfì www.distav.unige.it
Orario di ricevimento del docente/i: Aldo Pagano, Mercoledì 10.00-12.00; Sonia Scarfì su
appuntamento concordato direttamente con lo studente
Testi di riferimento: “Biotecnologie Molecolari”, Terry Brown, Ed. Zanichelli; Dispense “Appunti
di Tecnologie Ricombinanti”, Aldo Pagano, Disponibili su www.biotecnologie.unige.it.; “DNA
ricombinante – geni e genomi”, Watson JD
Aula web (si/no): SI
Descrizione dei metodi di accertamento: Esame scritto con integrazione orale
Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza etc.): Lezioni Frontali,
Esercitazioni di Laboratorio
Propedeuticità: Nessuna
Sede: Genova
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Biologia e Genetica
Ore di didattica assistita:
- Lezione: 32 ore
- Laboratorio: 16 ore
TITOLO INSEGNAMENTO (in italiano): Igiene Ambientale, Tutela della Salute e Bioetica
TITOLO INSEGNAMENTO (in inglese): Environmental Hygiene, Health Protection and
Bioethics
CFU: 7
Anno di corso/semestre: 2° anno, 2° semestre
Obiettivi formativi (in italiano):
Modulo “Igiene Ambientale, Tutela della Salute”
Fornire le conoscenze essenziali relative a:
- concetto di salute, tutela e promozione della salute, educazione sanitaria;
- identificazione e controllo delle cause di malattia e dei fattori di rischio nell'ambiente;
- epidemiologia e prevenzione delle principali patologie infettive e cronico-degenerative.
Modulo “Bioetica”
Il corso intende fornire un approfondimento di carattere generale delle tematiche di bioetica con le
quali gli operatori della ricerca e della sanità devono quotidianamente confrontarsi con particolare
riguardo alle implicazioni che il progresso può comportare per l’uomo. Il ricercatore insieme a tutta
la collettività è chiamato in causa nell’assunzione di responsabilità per l’attività svolta.
Obiettivi formativi (in inglese):
Module “Environmental Hygiene, Health Protection”
To provide the essential knowledge about:
- health concept, health protection and promotion, health education;
- identification and control of the main causes of disease and environmental risk factors;
- epidemiology and prevention of the main infectious and chronic-degenerative diseases.
Module “Bioethics”
The course will provide an in-depth general issues of bioethics in which the research actors and
health must daily confront with particular regard to the implications that progress can entail for
humans. The researcher together with the whole community is called into question the assumption
of responsibility for their work.
Programma dettagliato (in italiano):
Modulo “Igiene Ambientale, Tutela della Salute”
1) Concetti introduttivi e inquadramento della disciplina. Epidemiologia generale e prevenzione.
2) Inquinamento atmosferico. Rischi per la salute, patologie correlate e strategie preventive.
3) Inquinamento degli ambienti confinati. Rischi per la salute, patologie correlate e strategie
preventive.
4) Luce solare e artificiale. Rischi per la salute. Illuminazione negli ambienti di lavoro.
5) Rumore. Rischi per la salute e patologie correlate.
6) L'acqua e i problemi connessi (inquinamento e rischi per la salute; potabilizzazione).
7) Rifiuti solidi e liquidi. Smaltimento. Rischi per la salute.
8) Epidemiologia e prevenzione delle malattie infettive.
9) Epidemiologia e prevenzione delle malattie cardiovascolari.
10) Epidemiologia e prevenzione delle malattie neoplastiche.
11) Alimentazione e rischi per la salute.
12) Rischio in ambito professionale.
Modulo “Bioetica”
Bioetica: principi generali. Che cos’è la bioetica. Cenni storici: il sorgere della bioetica. La bioetica:
dall’etica moderna alla bioetica. I principi di beneficialità, autonomia e giustizia.
Etica della ricerca biomedica, etica clinica, etica ambientale, etica animale.
Organismi geneticamente modificati.
La manipolazione genetica umana.
La manipolazione genetica animale.
Programma dettagliato (in inglese) (opzionale): /
Docenti:
Modulo “Igiene Ambientale, Tutela della Salute”: Prof. Francesco D'Agostini
Modulo “Bioetica”: Prof.ssa Rosella Ciliberti
Link al CV dei docenti: http://www.dissal.unige.it/jm/index.php/organizzazione/docenti
Orario di ricevimento dei docenti: I docenti sono disponibili tutti i giorni della settimana, previo
appuntamento via mail:
[email protected]
[email protected]
Testi di riferimento: Dispense fornite dai Docenti
Aula web (si/no): SI
Descrizione dei metodi di accertamento:
L'accertamento avviene mediante approfondito esame orale riguardante gli argomenti svolti nelle
lezioni.
Modalità di erogazione (lezioni frontali, laboratorio, a distanza, etc.): Lezioni frontali
Propedeuticità: Nessuna
Sede: Genova
Modalità di frequenza (obbligatoria, facoltativa): Obbligatoria
Ore di didattica assistita:
- Lezione: 32 ore (Modulo “Igiene Ambientale, Tutela della Salute”) e 24 ore (Modulo “Bioetica”)