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Corso di Laurea in Biotecnologie
Tecnologie per linee cellulari e staminali
Docente: Grazyna Ptak
Ricevimento: per appuntamento; contatto: e-mail: [email protected]
Obiettivo del corso:
Conoscenza delle tecniche per studiare le cellule in coltura
Programma degli insegnamenti:
Principi della propagazione cellulare in vitro
05.03. Lezione (2 ore): Biologia di cellule in coltura. Laboratorio (1 ora): Colorazione
delle cellule in monostrato con Giemsa
06.03. Lezione (3 ore): Caratterizzazione delle linee cellulari.
12.03. Laboratorio (3 ore): Caratterizzazione delle linee cellulari: cariotipo, RT-PCR
13.03. Lezione (2 ore): Terreni definiti e loro supplementi. Ruolo del siero in coltura.
Laboratorio (1 ora): Preparazione del terreno di coltura.
19.03. Lezione (3 ore): Coltura primaria e subcoltura.
20.03. Laboratorio (3 ore): Coltura primaria.
26.03. Laboratorio (2 ore): Criopreservazione delle cellule. Test intermedio (1 ora).
27.03. Lezione (1 ora): Citotossicità e viabilità cellulare. Laboratorio: Valutazione
della viabilità cellulare (2 ore).
02.04. Lezione (3 ore): Differenziazione e immortalizzazione delle cellule.
03.04. Briefing (2 ore). Test intermedio (1 ora).
Sviluppo embrionale e cellule staminali
09.04. Lezione (3 ore): Specificazione autonoma e condizionata. Adesione cellulare.
10.04. Lezione (2 ore): Primi stadi di sviluppo dell’embrione: segmentazione,
blastulazione. Laboratorio (1 ora): Valutazione dei diversi stadi di embrioni
preimpianto.
16.04. Lezione (3 ore): Organizzazione dei tessuti e cellule staminali.
17.04. Lezione (3 ore): Principali caratteristiche delle cellule staminali. IPS cells,
Clonazione terapeutica.
23.04. Laboratorio (3 ore): Trasferimento nucleare.
24.04. Briefing (2 ore). Test intermedio (1 ora).
Testi consigliati:
Testi principali:
1. Culture of Animal Cells. A manual of basic technique.
R.I. Freshney (WILEY)
2. Biologia dello Sviluppo.
Scott F. Gilbert (Zanicchelli)
3. Fondamenti di biologia dello sviluppo.
Jonathan M.W.Slack (Zanichelli)
Testi consigliati:
Testi ausiliari:
1. Stem cells: Edited by C S Potten (ACADEMIC PRESS)
2. Developmental Biology Protocols, Volume 1: Rocky S. Tuan and Cecilia W. Lo (HUMANA PRESS)
3. Teratocarcinomas and embryonic stem cells, a practical approach: Edited by E J Robertson (IRL PRESS)
4. Stem Cell Biology: Edited by Daniel R. Marshak (COLD SPRING HARBOR LABORATORY PRESS)
5. Animal Cell Culture, a practical approach: Edited by R I Freshney (IRL PRESS)
6. Cell Growth, Differentiation and Senescence, a practical approach: Edited by G. P. Studzinski (OXFORD)
Tutti gli organismi viventi sono
composti dalle cellule
La chimica di base è simile
in tutte le cellule
Stupefacente varietà nei singoli particolari stupefacente costanza nei meccanismi fondamentali
Rapporto dimensionale tra
le cellule viventi e atomi
Alcune strutture interne della cellula sono
visibili al microscopio ottico
Le cellule si riproducono tramite la divisione
Di solito il contenuto delle cellule è distribuito uniformemente in seguito alla
divisione cellulare, eccezione: oocita
Per alcune funzioni specializzate la cellula si trasforma talmente da non essere
più in grado di riprodursi. Esempi della ridotta capacità di replicarsi: neuroni, cellule muscolari
Le cellule cambiano forma durante la fase M
Presenza di citosceletro
Cambio di forma della cellula
Movimento
Fagocitosi
Movie 13.5, 15.3, 16.4, 16.2
Le cellule si riproducono tramite la divisione
Movie 18.1
Le cellule possiedono un programma genetico
Tutte le cellule trascrivono una porzione
della loro informazione ereditaria nella
forma intermedia (RNA)
Le proteine mettono l’informazione
genetica della cellula in azione
Il frammento dell’informazione genetica
che corrisponde ad una proteina è il gene
Le cellule hanno bisogno di energia libera
Le cellule acquisiscono e utilizzano l’ energia
Tutte le cellule utilizzano le stesse unità molecolari di base (adenosina trifosfato).
-l’energia per la vita sulla Terra arriva sotto forma di radiazioni elettromagnetiche dal
Sole, e viene assorbita dai pigmenti presenti nelle membrane delle cellule fotosintetiche
Cellule possono utilizzare varie fonti di energia
Alcune cellule possono fissare azoto e biossido di carbonio
- Energia della luce viene convertita in energia chimica sotto forma di carboidrati
(saccarosio)
- per le cellule animali l’energia arriva nella forma di glucosio
- glucosio viene rilasciato dal fegato nel sangue dove arriva a tutte le cellule
- una volta nella cellula il glucosio viene immagazzinato (glicogeno) o immediatamente
utilizzato per la produzione di energia nella forma più accessibile (ATP) per mantenere
tutte le attività cellulari
Tutti gli organismi viventi dipendono dai composti organici
prodotti dalle cellule procariotiche.
Anche le piante dipendono da
batteri per la fotosintesi. Perchè?
Senza aiuto dei batteri non sarebbero in grado di captare l’azoto dal’atmosfera
Le cellule sono capaci di self - regolazione
capacità di preservare l’integrita nonostante le
perturbazioni
sensibilità alle variazioni dell’ambiente che le circonda
controllo degli scambi che avvengono tra la cellula e il suo
ambiente circostante
riparazione dei danni cellulari
correzione delle variazioni delle condizioni interne, che
minacciano altre funzioni (omeostasi)
Le cellule evolvono
Evoluzione, il processo con cui le specie
viventi si sono gradualmente modificate,
adattandosi al loro ambiente in modi sempre
piu raffinati.
Darwinian evolution
Le proprietà basali delle cellule:
Auto-organizzazione
Le cellule hanno bisogno dell’energia libera e delle materie prime
Il consumo dell’ energia libera è fondamentale per la vita,
quando quel consumo finisce, la cellula muore
La trasformazione
L’eliminazione (attraverso la membrana)
La sintesi delle proteine
Auto- regolazione
mantenere l’ordine nelle attività necessita una constante regolazione;
Dis-regolazione del controllo della crescita provoca il cancro
Auto- replicazione (movie 18.2 - 18.4)
Sostegno e movimento
Le cellule sono coinvolte in una serie di attività meccaniche (movie 1.1; 1.2; 1.3)
trasporto dei materiali, assemblaggio e disassemblaggio delle strutture,
movimento cellulare