Biotecnologie animali - Università degli Studi dell`Insubria

DIPARTIMENTO DI
BIOTECNOLOGIE E SCIENZE
DELLA VITA – DBSV
A.A. 2016-2017
Corso di Studio in Scienze e Tecnologie Biologiche
Biotecnologie Animali
Codice: SCV0351
Docente: Genciana Terova
CFU
SSD
Lezioni
(ore)
Esercitazioni (ore)
Laboratorio
(ore)
Visite
aziendali
(ore)
Anno
Semestre
Lingua
6
AGR20
40
-
16
-
III
I
ITALIANO
OBIETTIVI DELL'INSEGNAMENTO E RISULTATI DI APPRENDIMENTO ATTESI
Impartire agli studenti conoscenze sulle molteplici applicazioni delle biotecnologie nel settore animale, inclusi i necessari aspetti di base legati all'allevamento ed alla produzione di
specie animali di interesse zootecnico e di laboratorio, con particolare riferimento alle specie acquatiche.
Al termine del corso e dopo aver superato l’esame, lo studente avrà conoscenza delle principali biotecnologie tradizionali e moderne che nel settore delle produzioni animali consentono di migliorare la qualità dei prodotti, estrarre sostanze bioattive e creare organismi geneticamente modificati a fini medici, farmacologici e di salvaguardia dell’ambiente. Avrà
approfondito conoscenze in merito alla produzione e alla qualità degli alimenti di origine
animale e dei loro prodotti di trasformazione. Conoscerà e sarà in grado di pianificare protocolli ormonali per la manipolazione del ciclo riproduttivo animale e per l’inseminazione
programmata. Conoscerà le possibilità di interferire nel rapporto maschio/femmina mediante l'utilizzo di spermatozoi ed embrioni sessati. Avrà acquisito familiarità con tecniche
di inseminazione artificiale, conservazione di gameti ed embrioni, procedure della riproduzione assistita negli animali domestici, con particolare riferimento a quelli di interesse zootecnico.
Conoscenza e capacità di comprensione:
-Acquisire le nozioni fondamentali attinenti l’utilizzo delle biotecnologie in campo animale
per il miglioramento delle produzioni;
-conoscere le nozioni fondamentali per l'ottimizzazione della riproduzione animale con particolare riferimento alle tecniche di manipolazione di gameti ed embrioni;
DIPARTIMENTO DI
BIOTECNOLOGIE E SCIENZE
DELLA VITA - DBSV
Segreteria didattica
-conoscere tecniche biomolecolari connesse all'ottimizzazione delle produzioni animali;
-comprendere come le biotecnologie si possano inserire nell'attuale contesto della selezione animale.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
-saper applicare le biotecnologie nei principali campi di impiego degli animali: gli allevamenti, le produzioni zootecniche, i prodotti alimentari di origine animale, la sperimentazione animale;
-conoscere i criteri e i limiti di impiego delle biotecnologie animali e quindi valutarne l'applicabilità in contesti diversi.
Autonomia di giudizio:
-Abilità a comprendere e discutere criticamente i risultati di studi scientifici nel settore delle
biotecnologie animali;
-capacità di integrare informazioni provenienti da fonti diverse e di metterle in relazione
con le conoscenze finora acquisite.
Abilità comunicative
-Dimostrare capacità di comunicare in modo chiaro e comprensibile le basi della disciplina;
-dimostrare capacità di estrarre e sintetizzare l'informazione rilevante, di saper comunicare
in maniera efficace e con la corretta terminologia sia oralmente che in forma scritta e di
riassumere e divulgare l'informazione.
Capacità di apprendimento
-Capacità di comprendere e commentare un testo scientifico sulle biotecnologie animali, di
apprendere metodologie scritte su manuali e su pubblicazioni scientifiche;
-capacità di aggiornare le competenze acquisite seguendo i progressi scientifici e tecnologici.
SINTESI DEL PROGRAMMA DEL CORSO
Dopo una breve introduzione sulle definizioni e sulla storia delle biotecnologie animali, saranno riassunte le principali pratiche utilizzate per la produzione di animali da reddito, quali
l’allevamento di ovi-caprini, bovini, suini e avicoli, anche richiamando le basilari nozioni sulla morfologia e fisiologia delle specie allevate. Saranno trattate in modo più dettagliato le
tecniche di allevamento di specie acquatiche, sia per quanto riguarda la produzione agroalimentare che di modelli per il laboratorio (zebrafish). Successivamente, saranno esaminati i
limiti alle produzioni sostenibili ed alla qualità dei prodotti, potenzialmente superabili mediante l’impiego delle biotecnologie. Gli approfondimenti relativi a ciascuna specie saranno
limitati ad alcuni esempi.
Saranno pertanto trattati in LEZIONI FRONTALI (5 CFU, 40 ore) i seguenti argomenti:
A) Morfologia e fisiologia degli osteitti con esempi relativi alle specie più comunemente
allevate. Apparato riproduttore e riproduzione controllata nei pesci (1 CFU, 8 ore)
B) Ovicaprini e bovini, apparato riproduttore; regolazione ormonale della riproduzione;
cicli riproduttivi negli animali d’interesse zootecnico; metodi per il miglioramento della
2
DIPARTIMENTO DI
BIOTECNOLOGIE E SCIENZE
DELLA VITA - DBSV
Segreteria didattica
prestazione riproduttiva; tecnologie di riproduzione assistita: valutazione del seme, inseminazione artificiale, induzione dell’ovulazione, produzione e trasferimento degli
embrioni, micromanipolazione dei gameti e degli embrioni (fecondazione in vitro ed
embryo transfer, IVF/ET); gestazione, parto e lattazione (2,5 CFU, 20 ore)
C) Moderne tecniche di bioingegneria applicata: ricombinazione del DNA; trasferimento
genico ed espressione genica; metodologie per la manipolazione mirata dei genomi.
L'applicazione della tecnologia del DNA ricombinante per la manipolazione di organismi viventi complessi (animali) allo scopo di ottenere prodotti utili per terapia, diagnostica e ricerca: modelli suini, bovini e teleostei. (1,5 CFU, 12 ore).
Sono previste 16 ore (1 CFU) di LABORATORIO su tematiche trattate durante le lezioni. Durante le esercitazioni si chiede agli studenti di organizzarsi in gruppi di massimo tre studenti. A ogni gruppo verranno fornite schede tecniche insieme a copie di manuali dei vari kit e
strumenti che saranno utilizzati nel corso dell’esercitazione. Le esercitazioni riguardano la
dissezione di un animale da allevamento (pesce) già macellato, con riconoscimento e rimozione di vari organi e tessuti (0, 25 CFU, 4 ore); estrazione dell’RNA totale da campioni di
tessuto, mediante impiego di sistemi automatici sia di omogeneizzazione del campione sia
di estrazione dell’acido nucleico (0,25 CFU, 4 ore); valutazione dell’integrità e quantificazione del RNA estratto attraverso l’utilizzo di elettroforesi capillare microfluidica (Experion,
BioRad); trascrizione inversa; amplificazione via PCR del cDNA prodotto; clonaggio molecolare sequenziamento (0,25 CFU, 4 ore). Altri laboratori riguardano la quantificazione via
One Step Real time PCR dei trascritti di un gene target e l’analisi dei dati ottenuti (0,25 CFU,
4 ore).
PREREQUISITI
Conoscenze di base di Zoologia, Fisiologia degli animali domestici e Biologia dello Sviluppo.
E’ necessario che lo studente comprenda la lingua inglese, per leggere le diapositive del Docente, per comprendere pubblicazioni scientifiche fornite dal Docente e per comprendere
testi di filmati proiettati nel corso delle lezioni.
TESTI E MATERIALE DIDATTICO
1) Slide delle lezioni scaricabili dal sito E-learning.
2) Testi:
a) Riproduzione negli animali domestici. Autori: B. Hafez and E. S. E. Hafez. Edizioni Libreriauniversitaria.it;
b) Anatomia e fisiologia degli animali domestici”. Autori: Bortolami R, Callegari E, Beghelli
V. Editore: Il Sole 24 Ore Edagricole;
c) Animal Biotechnology, National Research Council of the National Academy Press, Washington, 2002.
3) Articoli monografici su riviste di settore indicati durante il corso.
4) Ricerche autonome e guidate su siti internet.
3
DIPARTIMENTO DI
BIOTECNOLOGIE E SCIENZE
DELLA VITA - DBSV
Segreteria didattica
MODALITÀ DI VERIFICA DELL’APPRENDIMENTO
L’apprendimento degli studenti sarà accertato attraverso una prova d’esame incentrata sugli argomenti trattati. La prova, svolta in forma orale, consiste di 4 quesiti: 3 domande sulla
parte teorica e una sulle esercitazioni. Le tre domande teoriche corrispondono ciascuna a
un capitolo scelto tra quelli esposti durante le lezioni frontali (le parti A, B e C). La domanda
sulla parte di laboratorio è volta ad accertare la piena conoscenza di quanto svolto in sede
di esercitazione. L’esito dell’esame sarà in trentesimi e terrà conto della precisione e della
qualità delle risposte. L’esame sarà da ritenersi superato con l’acquisizione di almeno
18/30.
ORARIO DI RICEVIMENTO
Preferibilmente su appuntamento (mediante richieste via e-mail), presso lo studio del docente.
E-MAIL: [email protected]
Calendario delle attività didattiche
Collegamento ipertestuale alla pagina degli orari e sedi del CdS
Appelli d'esame
Collegamento ipertestuale alla bacheca appelli
4