Corso di Laurea Triennale: BIOTECNOLOGIE Nome del corso: Biotecnologie Cellulari Responsabile del corso Altri docenti Numero di CFU Lezioni frontali Laboratori Esercitazioni Obiettivi formativi del corso Renata Batistoni 6 5 1 0 Contenuti Il corso di Biotecnologie Cellulari riguarda un’attiva area della ricerca biologica non solo da un punto di vista delle scienze di base, ma anche per un numero crescente di applicazioni pratiche in settori in rapida crescita in medicina, nell’indusria, in agricoltura. Risultati attesi Verranno fornite le basi concettuali e tecniche di alcuni sviluppi tecnologici che hanno portato all’attuale comprensione dei meccanismi che determinano la struttura e la funzione delle cellule, mediante l’utilizzo un’ampia gamma di strumenti e modelli sperimentali. Scopo del Corso nell’ambito del Corso di Laurea In particolare questo corso si concentra su come le cellule possono essere studiate e/o ingegnerizzate per migliorare la loro idoneità per applicazioni industriali, farmaceutiche o agricole. Il Corso offre, quindi, una solida preparazione di base che permette un’interpretazione della realtà biologica in chiave prevalentemente molecolare e cellulare, e, contestualmente agli altri corsi, completa la preparazione del biotecnologo nei diversi campi delle biotecnologie. Argomenti trattati nelle lezioni frontali 1 - LE CELLULE COME MODELLI SPERIMENTALI E GLI STRUMENTI PER IL LORO STUDIO. Microscopia ottica: campo chiaro, contrasto di fase, Nomarski (DIC), campo scuro. Il microscopio a fluorescenza. Il microscopio confocale. I coloranti fluorescenti e il loro uso nello studio delle cellule. Geni reporter. La Green Fluorescent Protein (GFP). Microscopia elettronica a trasmissione (TEM) e a scansione (SEM). Applicazioni principali. 2 - LA TECNOLOGIA DELLE CELLULE IN COLTURA. Le colture di cellule di mammifero. Colture primarie. Le metodologie di allestimento di colture cellulari primarie e il mantenimento in coltura di linee cellulari. Il FACS. La senescenza cellulare. Telomeri e telomerasi. Le linee cellulari immortalizzate. Purificazione e analisi di proteine ricombinanti per ricerca di base e applicata, interesse terapeutico, interesse commerciale, produzione di anticorpi. Le cellule staminali: caratteristiche di base e potenzialità applicative 3- LA GENETICA INVERSA. Trasfezione. Trasfezione transiente e stabile. Le principali metodologie di trasfezione.Vettori shuttle. I virus e i retrovirus. L’uso dei retrovirus come vettori. Vettori basati su adenovirus. Knock down genico. La tecnologia CRISPR-Cas9. 4- TRASFERIMENTO GENICO trasferire geni in embrioni. Gli animali clonati. Gli animali transgenici. Selezione di linee transgeniche. Applicazioni pratiche 5 – GLI ANTICORPI COME STRUMENTI BIOTECNOLOGICI La risposta immune: gli anticorpi. Anticorpi policlonali e monoclonali. L’utilizzo degli anticorpi per localizzare molecole specifiche: immunocitochimica diretta e indiretta. Tecnologie per la produzione di anticorpi policlonali e monoclonali. Ingegnerizzazione degli anticorpi. Gli anticorpi come agenti terapeutici. 6- PRODUZIONI INDUSTRIALI MEDIANTE BIOTECNOLOGIE Alcuni esempi di ottimizzazione di produzioni industriali mediante biotecnologie. Bioreattori. Attività di laboratorio Esercitazioni Materiale didattico consigliato TRASFORMAZIONE BATTERICA - ESTRAZIONE DEL DNA PLASMIDICO – ALLESTIMENTO DIGESTIONE CON ENZIMI DI RESTRIZIONE - CORSA ELETTROFORETICA –TEST Non previste Testi di riferimento Alberts. Biologia Molecolare della cellula. Zanichelli Ed. Alberts. L’essenziale di Biologia molecolare della cellula. Zanichelli Ed. Glick. Biotecnologia Molecolare. Zanichelli Ed. Ratledge e Kristiansen. Biotecnologie di Base. Zanichelli Ed. Brown. Biotecnologie Molecolari. Zanichelli Ed. Appunti e articoli forniti dal docente Altro: power point delle lezioni Modalità di esame finale orale svolgimento delle prove di esame Propedeuticità (indicare solo se previste dal Regolamento) Conoscenze richieste esami biologici del triennio