Biochimica E Laboratorio 2021/2022

OBIETTIVI FORMATIVI:  Obiettivo formativo del corso  è quello di far acquisire allo studente più ampia conoscenza dei processi biochimici che avvengono nella cellula  e sono alla base della vita, e delle caratteristiche funzionali e strutturali delle macromolecole biologiche (acidi nucleici e proteine). In particolare, lo studente potrà ampliare le sue conoscenze sulla struttura e funzione delle macromolecole biologiche, sui processi di sintesi e degradazione delle proteine, sui meccanismi molecolari alla base dei sistemi di trasduzione dei segnali ormonali, sensoriali ,motori. e di differenziamento cellulare per la rigenerazione dei tessuti. Acquisirà, inoltre, conoscenza della rilevanza delle macromolecole biologiche in campo terapeutico e biotecnologico. Il corso fornirà anche elementi di conoscenza delle tecniche per la produzione, la purificazione e la caratterizzazione delle macromolecole biologiche  (acidi nucleici e proteine/enzimi) utilizzabili per processi industriali di sintesi, in ambito medico   (diagnostico e terapeutico) e nelle nano tecnologie. Inoltre,  il corso si propone anche di fornire le basi per l'utilizzo di banche dati e programmi di bioinformatica che possano aiutare nella corretta impostazione di un lavoro di ricerca sperimentale.    CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: Lo studente svilupperà la capacità di   ampliare la propria conoscenza e comprensione degli argomenti biochimici, che  consentono di elaborare e/o applicare idee originali, spesso in un contesto di ricerca CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE: Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite in ambito biochimico, e avrà la capacità di comprendere e risolvere problemi e tematiche nuove in contesti interdisciplinari connessi al settore Chimico Biologico AUTONOMIA DI GIUDIZIO: Lo studente acquisirà  la capacità di integrare le conoscenze Biochimiche e gestire le complessità, nonché di formulare giudizi sulla base delle conoscenze acquisite. ABILITÀ COMUNICATIVE: Lo studente sarà in grado di  comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità le conoscenze acquisite sia ad interlocutori esperti del settore disciplinare che non. CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO: Lo studente svilupperà  la capacità di apprendere gli argomenti della chimica-biologica che gli consentiranno di continuare a studiare per lo più in modo auto-diretto e autonomo MATERIALE DIDATTICO:Materiale didattico fornito dal docente e Testi di Biochimica

TESTI DI RIFERIMENTO:

 testi principali di Biochimica :

Principi di Biochimica Lenningher Biochimica – Zanichelli o Garret e Grisham - Biochimica – Zanichelli  o Stryer -  Biochimica – Zanichelli 

Per la struttura delle proteine : INTRODUZIONE ALLA STRUTURA DELLE PROTEINE Branden e Tooze  

Zanichelli

Per la parte delle Tecniche: METODOLOGIA BIOCHIMICA K.Wilson e J.Walker  editore Raffaello Cortina

Prerequisiti Aver superato gli esami di Chimica Generale e Chimica Organica e Chimica Biologica Laurea triennale Programma Durante il coso saranno affrontati i seguenti argomenti: Caratteristiche generali delle Macromolecole Biologiche (proteine, DNA, RNA, miRNA); Replicazione  e trascrizione del DNA; Sintesi e Degradazione delle proteine; Struttura delle Proteine e Relazione Struttura/Funzione delle Proteine; Biosegnalazione: meccanismi molecolari alla base della trasduzione del segnale ormonale, dei sistemi sensoriali (trasduzione del segnale visivo) e della contrazione muscolare. Cenni sui meccanismi molecolari alla base della morte cellulare programmata e sull’identificazione di target terapeutici  per le terapie antitumorali; Matrice extracellulare, Ingegneria Tissutale, riparo e rigenerazione dei tessuti. Per la parte di Laboratorio saranno effettuate lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche in laboratorio riguardo i seguenti argomenti: estrazione di DNA plasmidico da ceppi E.coli antibiotico resistenti precedentemente trasformati al fine di ottenere l’amplificazione del gene di una proteina;determinazione della concentrazione del DNA ed analisi del DNA estratto mediante elettroforesi in gel di agarosio; Tecniche di sequenziamento del DNA e Tecniche di base per lo studio delle interazioni DNA-protiena. Tecniche per la purificazione ed analisi delle proteine ricombinanti: cromatografia d’affinità ed elettroforesi in gel di poliacrilammide di proteine al fine di valutare l’espressione proteica dopo l’induzione, il grado di purezza del campione proteico dopo cromatografia di affinità e la determinazione del peso molecolare (SDS-PAGE).Western-blotting per l’analisi dell’espressione genica; Microarray di DNA e di proteine; bioinformatica ed utilizzo delle banche dati di macromolecole biologiche per informazioni funzionali e strutturali, utilizzo di algoritmi predittivi e per le comparazioni della struttura primaria e terziaria delle proteine e l’identificazione di domini/motivi strutturali e funzionali delle proteine. Uso di banche bibliografiche, visita di una start-up universitaria come modello di ricerca traslazionale.  Descrizione della modalità di svolgimento e metodi didattici adottati Il corso si svolge con lezioni frontali (7 CFU) ed esercitazioni pratiche di laboratorio (2 CFU). Durante le lezione frontali sono utilizzati video scientifici opportunamente selezionati, al fine di migliorare la comprensione dei processi biochimici e facilitare l'apprendimento. Sono inoltre previste 2 lezioni tenute da professori esterni conosciuti a livello internazionale su argomenti specifici, per stimolare l'interesse dello studente alla ricerca internazionale in ambito biochimico.. Frequenza facoltativa

Descrizione delle modalitaÌ€ e dei criteri di verifica dell’apprendimento

L'esame consiste in un colloquio orale volto a verificare il livello di conoscenza dei processi biochimici di sintesi e degradazione delle macromolecole biologiche, della loro struttura e funzione, delle vie di biosegnalazione e delle principali tecniche utilizzate per la produzione, purificazione e caratterizzazione di acidi nucleici e proteiene.

La discussione inizia con un argomento scelto dallo studente e  con domande del docente specifiche sull’argomento per valutare il grado di approfondimento e la capacità dello studente di fare connessioni tra gli argomenti trattati durante il corso. A seguire sono rivolte allo studente altre domande su altri argomenti svolti al fine di valutare il grado generale di preparazione e la capacità dello studente di correlare gli argomenti.

L'esame è superato se si dimostra la conoscenza più o meno approfondita degli argomenti.

La valutazione finale è espressa in trentesimi e viene definita tenendo conto di:

-il grado di acquisizione della conoscenza degli argomenti trattati (50 % del punteggio)

-la capacità di sintesi e correlazione tra i vari argomenti (30 % del punteggio)

-la comprensione e la capacità di interpretazione delle conoscenze acquisite (20 % del punteggio).