- Docente: Gabriele Matteo D'Uva
- Crediti formativi: 1
- Lingua di insegnamento: Italiano
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale a Ciclo Unico in Medicina e chirurgia (cod. 8415)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso lo studente conosce: Il traffico nucleare di molecole segnale e fattori di trascrizione; le principali vie di attivazione dei fattori di trascrizione ed i loro meccanismi dazione a livello nucleare con particolare riferimento ai processi di espressione genica, proliferazione e differenziamento cellulare; il ruolo dell'epigenetica nella modulazione dell'omeostasi cellulare; i meccanismi molecolari responsabili della pluripotenza delle cellule staminali.
Contenuti
- Introduzione alla Biologia Molecolare
Cosa è la biologia molecolare. Il dogma centrale.
- Lezione 1 - Meccanismi molecolari alla base del rinnovamento e differenziamento di cellule staminali nello sviluppo e omeostasi dei tessuti
Cellule staminali embrionali e adulte, potenza delle cellule staminali e differenziamento cellulare. Cellule staminali adulte nei tessuti con elevato rinnovamento cellulare (es. midollo osseo, intestino, pelle...). Cellule staminali adulte nei tessuti a basso rinnovamento (es. muscolo scheletrico, cervello). Cellule staminali e progenitori cardiaci durante lo sviluppo embrionale. Meccanismi molecolari di regolazione delle cellule staminali: matrice extracellulare, fattori solubili (es. WNT, BMPs, ligandi dei recettori ERBBs...), comunicazioni tra cellule adiacenti e stimoli meccanici. Il ruolo dei fattori di trascrizione nel differenziamento cellulare.
- Lezione 2 - Tecniche molecolari per lo studio della proliferazione e rinnovamento cellulare basate sull’analisi della replicazione del DNA
Saggi di incorporazione di analoghi nucleosidici per la valutazione della proliferazione cellulare. Saggio di incorporazione BrdU in vitro e in vivo per lo studio della rigenerazione tissutale. Incorporazione del 14C per la valutazione della replicazione del DNA in tessuti con limitato rinnovamento cellulare, come il cuore e il cervello.
- Lezione 3 - Strumenti molecolari avanzati per il controllo dell’espressione genica: il sistema Cre/Lox per knock-out/knock-in genico e per analisi di “lineage tracing” e il sistema Tet-OFF/Tet-ON per l’espressione genica inducibile
Le ricombinasi. Struttura e meccanismo di azione della ricombinasi Cre. Sistema Cre-Lox per knock-out e knock-in genico tessuto-specifico. Ricombinasi inducibili. Analisi di "Lineage tracing" per seguire il destino delle singole cellule e della loro progenie: esempi di applicazione per la valutazione del contributo di progenitori cardiaci alla generazione di cardiomiociti durante sviluppo e omeostasi del tessuto cardiaco, e a seguito di danno. Meccanismo di resistenza alle tetracicline batteriche: la proteina "Tet Repressor" (TetR). Sistema Tet-OFF/Tet-ON per espressione genica inducibile.
- Lezione 4a - Strategie rigenerative basate sull'uso di cellule staminali adulte, embrionali e riprogrammazione cellulare di cellule somatiche a cellule staminali pluripotenti indotte (IPS)
Strategie di medicina rigenerativa basate sul trapianto di cellule staminali adulte: esempi di successo e di insuccesso. Il potenziale rigenerativo delle cellule staminali embrionali. Riprogrammazione cellulare da cellule somatiche a cellule staminali pluripotenti indotte (IPS). Fattori molecolari per il differenziamento cellulare in vitro di cellule staminali embrionali (ES) e cellule staminali pluripotenti indotte (IPS). Aspetti applicativi delle cellule staminali pluripotenti indotte (IPS) e delle cellule staminali embrionali (ES) nella medicina rigenerativa.
- Lezione 4b - Transdifferenziamento e dedifferenziamento cellulare come nuove strategie rigenerative
Riprogrammazione diretta di cellule somatiche in specifici tipi cellulari (transdifferenziamento). Dedifferenziamento cellulare nella rigenerazione dei tessuti. Esempi di vie di segnalazioni cellulari nel dedifferenziamento cellulare.
Testi/Bibliografia
Il corso è basato sulla presentazione del materiale fornito dal docente agli studenti attraverso la piattaforma "Insegnamenti OnLine - IOL" [https://iol.unibo.it/].
Metodi didattici
- Lezioni frontali tramite presentazioni assistite da computer e discussione critica di articoli scientifici.
- Test alla fine delle lezioni saranno utilizzati come modalità di supporto all'apprendimento.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
Esame scritto online (tramite piattaforma EOL): sarà valutata la comprensione degli argomenti presentati durante il corso. Il voto conseguito nel modulo di Biologia Molecolare concorre alla definizione del voto finale del Corso Integrato (C.I.) di Biochimica.
Strumenti a supporto della didattica
- Presentazioni in powerpoint
- Video scientifici
- Articoli e reviews scientifiche
Tutto il materiale didattico presentato verrà reso disponibile agli Studenti tramite la piattaforma "Insegnamenti OnLine - IOL" [https://iol.unibo.it/].
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Gabriele Matteo D'Uva