Dottorato di ricerca in Biochimica e Biologia Molecolare Informazioni generali Denominazione del corso Biochimica e Biologia Molecolare Durata prevista 3 ANNI Dipartimento Dip. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE Ambito Settori scientifico disciplinari interessati Aree interessate BIO/10 - BIOCHIMICA 05 - Scienze biologiche BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE 05 - Scienze biologiche Atenei italiani consorziati Ateneo Dipartimento/Facoltà Sede dell'attività didattica Atenei stranieri consorziati Denominazione Stato Tipologia di Dottorato Sede dell'attività didattica Parigi VI FRANCE Con tesi in cotutela NO Convenzione con soggetti (enti/organizzazioni/istituzioni) n. Tipologia del soggetto Denominazione del soggetto 1. Altro privato IRBM Denominazione nuovo soggetto Obiettivi formativi La Biotecnologia è basata principalmente sulla Biochimica e sulla Biologia Molecolare, oggetto del presente dottorato di ricerca. La Biochimica e la Biologia Molecolare (nonchè le discipline ad esse correlate), applicando i metodi e i principi chimci e fisici per la soluzione di problemi biologici, sono tra le aree più produttive e più attive del moderno sapere scientifico e trovano numerose applicazioni in campo biotecnologico e biomedico, per la soluzione di problemi di interesse analitico/diagnostico e per la comprensione a livello molecolare di processi di biologici, normali e patologici, contribuendo così alla ricerca, alla progettazione e allo sviluppo di nuovi farmaci. E’ opinione del Collegio dei Docenti che lo studente del Dottorato, prima di ottenere il titolo, debba dimostrare di avere acquisito una ottima padronanza della Biochimica e della Biologia Molecolare, che i corsi di laurea di provenienza possano avere fornito ad un livello non omogeneo. Tale padronanza implica familiarità con le strutture e la funzione delle comuni biomolecole, con i prinicipali metabolismi, con i princìpi che regolano i fenomeni biologici, con l’organizzazione e la funzione delle strutture subcellulari e degli organelli, e con i principali processi di trasmissione dell’informazione genetica, inclusi gli aspetti strutturali e l’organizzazione genica. Inoltre, relativamente all’argomento della sua tesi di Dottorato, il Dottorando dovrà conoscere, e sapere applicare, le moderne metodologie sperimentali ed i relativi principi teorici, su cui si basano i risultati recenti ottenuti nel campo di interesse biotecnologico, e dovrà essere in grado di discuterli, anche attraverso la lettura critica di lavori originali nelle principali riviste scientifiche. Il Dottorando acquisirà così la capacità di interpretare e descrivere i propri risultati, per la preparazione della propria tesi di dottorato e di pubblicazioni scientifiche di livello internazionale. Durante i 3 anni di Corso, non sono previsti insegnamenti semestrali, ma l’attività didattica si svolgerà attraverso lezioni e seminari che copriranno l’intero anno accademico. In accordo con l’ambito di indagine prioritario indicato (Biotecnologie), gli argomenti delle lezioni verranno suddivisi in 3 cicli di insegnamento, che si svolgeranno nei 3 anni del Corso di Dottorato. 1. Durante il primo anno, gli insegnamenti saranno tesi a fornire una conoscenza dettagliata della Biochimica strutturale e della Biofisica, nonché delle loro applicazioni biotecnologiche. A tale scopo, gli argomenti trattati includeranno : a) Studio delle principali macromolecole biologiche (carboidrati, acidi grassi, proteine) b) Struttura e funzione di metallo proteine, con particolare riferimento ad enzimi coinvolti nei processi di detossificazione cellulare (come ad esempio la superossido dismutasi) c) Struttura e funzione di emo-proteine, con particolare riferimento alla mioglobina ed all'emoglobina; organizzazione genetica ed aspetti evolutivi d) Struttura e funzione degli ormoni, con particolare riferimento alla proopiomelanocortina ed agli ormoni da essa derivati (beta-endorfine) e) Studio spettroscopico dei siti attivi di specifiche proteine f) Termodinamica del ripiegamento delle proteine e studio del "Folding" delle proteine g) Studi di conformazione proteica tramite Risonanza Magnetica Nucleare (NMR) ad alto campo ed ad alta risoluzionze e Dicroismo Cellulare (DC) h) "Computer Modeling" e modelli cinetici per il movimento intramolecolare delle proteine 2. Durante il secondo anno, gli insegnamenti saranno tesi a fornire una conoscenza dettagliata del Metabolismo Cellulare e della Biologia Molecolare, nonché delle loro applicazioni biotecnologiche. A tale scopo, gli argomenti trattati includeranno : a) Ossidazione delle principali macromolecole biologiche (carboidrati, acidi grassi, proteine) b) Sintesi delle principali macromolecole biologiche (carboidrati, acidi grassi, proteine) c) Studi di dinamica molecolare: meccanismo d’azione delle transglutaminasi, degli enzimi redox, dei fattori trascrizionali correlati al danno al DNA, e loro regolazione enzimatica e/o trascrizionale. d) Studio dell’interazione enzima-substrato e meccanismo enzimatico: glutatione trasferasi P1-1 come modello di simulazione (interazione con la molecola di glutatione e determinazione del meccanismo enzimatico) e) Cinetica delle reazioni enzimatiche ed inibizione enzimatica; cinetica rapida e dinamica molecolare simulata delle metallo proteine. f) Folding di proteine nel contesto cellulare e loro modificazioni g) Biosensori elettrochimici a matrice proteica. Metodi di intrappolamento di enzimi. Applicazioni biotecnologiche. h) Flusso dell'informazione genetica: duplicazione del DNA, trascrizione del DNA, composizione e struttura dell’RNA, maturazione e traduzione del RNA 2. Durante il terzo anno, gli insegnamenti saranno tesi ad inquadrare in campo biotecnologico le conoscenze acquisite nei primi due anni, analizzando specifici modelli sperimentali. A tale scopo, gli argomenti trattati includeranno : a) Tecnologia del DNA ricombinante b) Terapia genica c) Struttura di vettori per terapia genica d) Modelli animali di terapia genica e) Biotecnologie per lo studio dei meccanismi biochimici e della regolazione della morte cellulare programmata f) Biotecnologie per lo studio dei sistemi redox intracellulari, dei danni da radicali liberi e dei meccanismi di detossificazione cellulare g) Biotecnologie per lo studio dell’eccitotossicità neuronale e coinvolgimento dell'ossido nitrico nella morte cellulare h) Aspetti biochimici e molecolari dell’apoptosi e della necrosi i) Meccanismi regolatori, effettori e di trasduzione del segnale apoptotico: bcl2, p53, p63, p73 CD95, recettore per il TNF, mitocondri, caspasi, altre proteasi etc. j) Coinvolgimento dell'apoptosi nelle malattie neurodegenerative Sebbene non siano previsti esami per ciascuno dei corsi sopra elencati, al termine dell’anno lo studente dovrà sostenere un colloquio di carattere generale dimostrando di avere acquisito una buona padronanza degli argomenti trattati. Dovrà inoltre presentare al Collegio dei Docenti ed agli altri Dottorandi l’attività di ricerca svolta durante l'anno. Al termine del Corso. il dottorando avrà acquisito una buona padronanza della Biochimica della Biologia Molecolare e delle moderne tecnologie sperimentali per una ricerca d’avanguardia. Il dottore in Biochimica e Biologia Molecolare potrà quindi trovare occupazione in industrie farmaceutiche o centri di ricerca di base o applicata in campo biotecnologico, biomedico o farmaceutico. Egli potrà inoltre svolgere egregiamente mansioni di informatore medicoscientifico. Tematiche di ricerca 1. Biotecnologie 2. Dinamica molecolare 3. Biofisica 4. Terapia genica 5. Biochimica della morte cellulare Coordinatore responsabile Cognome FINAZZI AGRO' Nome Alessandro Ateneo Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" Dipartimento Dip. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE Ruolo Prof. ordinario Settore BIO/10 Partecipanti il collegio (personale di ruolo nelle università italiane) n. Cognome Nome Ateneo Dipartimento Ruolo Settore 1. ASCOLI MARCHETTI Franca Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PO BIO/11 2. AVIGLIANO Luciana Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PO BIO/10 3. CILIBERTO Gennaro Università degli Studi "Magna Graecia" di CATANZARO DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E CLINICA PO BIO/11 4. COLETTA Massimiliano Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PO BIO/10 5. DESIDERI Alessandro Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. BIOLOGIA PO BIO/11 6. FINAZZI AGRO' Alessandro Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PO BIO/10 7. GUERRIERI Pietro Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PO BIO/10 8. MELINO Gennaro Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PO BIO/11 9. PACI Maurizio Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. SCIENZE E TECNOLOGIE CHIMICHE PO BIO/10 10. RICCI Giorgio Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. BIOLOGIA PO BIO/10 11. ROSATO Nicola Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PO BIO/10 12. SANTUCCI Roberto Università degli Studi di ROMA "Tor Vergata" DIP. MEDICINA SPERIMENTALE E SCIENZE BIOCHIMICHE PA BIO/10 Personale appartenente ad Università Straniere n. Cognome Nome Struttura Dipartimento Ruolo Settore Partecipanti il collegio (personale non di ruolo nelle università o dipendente di altri enti) n. Cognome Nome Struttura Dipartimento Ruolo Settore 1. COHEN GERRY Università di Leicester Biologia Ordinario BIO/11 2. COHEN PAUL Università Parigi VI Biologia Ordinario BIO/11 3. KNIGHT RICHARD A. Imperial College Biologia Ordinario BIO/11 4. NICOTERA PIERLUIGI Università di Leicester Biologia Ordinario BIO/11 Requisiti richiesti per l'ammissione VECCHIO ORDINAMENTO: Tutte le lauree NO Se non tutte consentono l'accesso, Medicina e Chirurgia, Scienze Biologiche, Scienze Naturali, Ingegneria Medica, Chimica, indicare quelle che lo consentono Farmacia, CTF, Odontoiatria, Biotecnologie Mediche e Farmaceutiche NUOVO ORDINAMENTO: Tutte le lauree Se non tutte consentono l'accesso, indicare quelle che lo consentono Altro per studenti stranieri NO 6/S ( in biologia), 9/S ( in biotecnologie mediche, veterinarie e farmaceutiche), 26/S ( in ingegneria biomedica), 46/S ( in medicina e chirurgia), 52/S ( in odontoiatria e protesi dentaria), 62/S ( in scienze chimiche), 69/S ( in scienze della nutrizione umana) Dichiarazione di Valore; Equipollenza della Laurea alle Lauree Vecchio Ordinamento o Specialistiche. Altro Modalità di ammissione Analisi titoli, Orale, Lingua Per i candidati stranieri (se diversa da quella per i candidati italiani) Analisi titoli, Orale, Lingua Attività Attività didattica prevista SI -Insegnamenti previsti nell'iter formativo tot CFU -Insegnamenti mutuati da corsi di laurea Obbligatorio n.ro insegnamenti 18 SI n.ro 6 Cicli seminariali SI n.ro 11 Verifiche annuali previste SI n.ro 1 Numero totale delle verifiche 3 Stage presso Ente pubb. Italiano di ricerca Soggiorni all'estero -Periodo consentito all'estero (in mesi) -Finalità del soggiorno all'estero Attività di ricerca SI Non Obbligatorio min: 1 max: 18