66435 - BIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Salute e benessere Istruzione di qualità La vita sulla terra Partnership per gli obiettivi

Anno Accademico 2021/2022

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente comprende le basi molecolari dei principali processi coinvolti nella regolazione della struttura e funzione di acidi nucleici e proteine. Lo studente è in grado di applicare le metodologie di base per lo studio e la manipolazione delle macromolecole biologiche ed è inoltre capace di sviluppare metodiche che possano trovare utili applicazioni in campo biomedico e clinico.

Contenuti

Il corso di BIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA fa parte del corso integrato ATTIVITA' SPERIMENTALE NEL LABORATORIO BIOTECNOLOGICO. Al termine del corso integrato lo studente è in grado pianificare e intraprendere ricerche in ambito biotecnologico animale. Lo studente conosce le basi molecolari dei processi biologici applicati a colture cellulari e a modelli animali, nonché le regole del disegno sperimentale nel rispetto delle normative giuridiche. Lo studente è capace di effettuare colture cellulari e di analizzare acidi nucleici e proteine, anche nell'ottica della diagnostica molecolare.

Il corso di BIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA, suddiviso in tre moduli, ha lo scopo di far apprendere agli studenti le basi delle principali tecniche della biologia molecolare. I contenuti del modulo 1 (2 CFU) sono finalizzatiad acquisire le basi teoriche delle principali tecniche di proteomica (estrazione, quantificazione di proteine, separazione di sub-proteomi, elettroforesi mono e bidimensionale) e le basi teoriche della genomica applicata alla genetica forense e alla genetica della conservazione. 

Il modulo 2 (3 CFU) è relativo a: tecniche di base della biologia molecolare (estrazione del DNA, Reazione a Catena della Polimerasi, Sequenziamento di Sanger, Sequenziamento NGSm Analisi dei Frammenti, Single Nucleotide Polimorphisms (SNPs); tecniche per  l'esecuzione delle indagini di diagnostica molecolare delle malattie neoplastiche e genetiche nonché dell'analisi del genotipo per l'identificazione parentale degli animali domestici;  tecniche di analisi clinico-patologiche automatizzate e manuali con particolare riferimento a esami chimico-clinico, esame ematologico, esame elettroforetico, esame chimico fisico delle urine, esame coprologico, allestimento preparati ematologici e citologici, esame coagulativo. In particolare per la diagnostica molecolare: 1.Cenni di genetica delle immunoglobuline, concetto di marker linfoide e riarrangimento genico dei Loci Ig e TCR. Diagnosi di clonalità linfoide mediante analisi heteroduplex e geneScanning. Le matrici per la diagnostica molecolare: processazione dei campioni per l'estrazione del DNA. 2.Ruolo delle mutazioni somatiche nella cancerogenesi. Mutazioni “drivers” e “passengers”. Tecniche di rilevazione delle mutazioni somatiche in tessuti neoplastici. 3.Origine del DNA ripetuto. I microsatelliti come marcatori polimorfi. Metodi di analisi dei microsatelliti. I microsatelliti per l'analisi di parentela. L'analisi di pedigree.4.Tecniche di genotipizzazione di mutazioni germinali: enzimi di restrizione, real-time PCR, High resolution melting curve analysis, metodi per estensione di primer.

Il modulo 3 ha una impostazione strettamente pratica e prevede una formazione basata principalmente su attività di laboratorio. Ciascuna esercitazione sarà introdotta da una breve lezione teorica per contestualizzare lo scopo dell'analisi e lo studente svolgerà individualmente le attività pratiche, applicando un protocollo che gli verrà fornito e spiegato fino ad ottenere tramite la tecnica analitica applicata dei risultati anche mediante l’elaborazione dei dati strumentali. Lo studente apprenderà in particolare tecniche di: estrazione, purificazione, separazione, quantificazione e analisi qualitativa di proteine mediante cromatografia a gelfiltrazione, determinazioni quantitative colorimetriche e 1D elettroforesi, che verranno applicate a diverse matrici biologiche. Gli studenti non frequentanti in presenza potranno comunque apprendere da remoto le metodiche svolte con l’ausilio di video appositamente preparati o reperibili in rete attraverso link che saranno resi disponibili di volta in volta.

 

Testi/Bibliografia

 Il materiale didattico è reperibile nelle presentazioni messe a disposizione nel sito web: Virtuale (unibo.it) [https://virtuale.unibo.it/]. Sempre nello stesso sito il docente mette a disposizione materiale integrativo per approfondimenti.

Alcuni articoli scientifici in cui si illustra l'applicazione delle tecniche oggetto di studio saranno distribuiti durante il corso.

Per la parte relativa alla proteomica si consiglia

Proteomica T. Alberio, M. Fasano, P. Roncada (EdiSES, 2021)

Metodi didattici

L'insegnamento comprende alcune lezioni teoriche introduttive e lezioni pratiche. Previo accordo con gli studenti, un argomento potrà essere approfondito anche mediante lavoro di gruppo. Durante lo svolgimento delle lezioni verranno applicate tecniche di didattica innovativa, mirate a ottenere una partecipazione attiva degli studenti, inclusa la partecipazione di esperti del settore. Agli studenti collegati da remoto sarà garantita la possibilità di assistere tramite riprese in diretta a tutte le attività didattiche.

Le attività pratiche saranno svolte nel laboratorio didattico, secondo quanto riportato nella sezione "Programmi/Contenuti". Per l'accesso al laboratorio didattico è obbligatorio indossare il camice. Quando necessario, saranno inoltre forniti i DPI idonei allo svolgimento delle specifiche attività, quali ad esempio guanti monouso e occhiali di protezione. Agli studenti collegati da remoto sarà garantita la possibilità di assistere tramite riprese in diretta a tutte le attività pratiche che vengono svolte al fine di comprendere come eseguire i singoli passaggi delle diverse metodiche trattate.

Per quanto riguarda il modulo 3, per facilitare il processo di apprendimento, ad ogni studente verrà fornita una dispensa con i protocolli delle attività pratiche spiegati; la dispensa conterrà anche fogli di lavoro che ciascun studente dovrà completare raccogliendo i dati ottenuti dalla propria prova sperimentale; al termine dell’attività pratica gli studenti dovranno essere in grado di elaborare i dati raccolti con opportuni fogli di calcolo e di discutere i risultati finali in lavoro di gruppo.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza delle attività formative dei moduli 2 e 3 richiede lo svolgimento dei moduli 1 e 2 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e la partecipazione al modulo 3. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Si fa presente che, qualora si presentassero le condizioni di emergenza per Covid-19, le attività didattiche potrebbero subire. In particolare, le attività del laboratorio di patologia-clinica saranno illustrate mediante lezioni in remoto su piattaforma Teams utilizzando video e altri materiali multimediali.

Si invitano gli studenti con esigenze particolari a contattare per mail il docente per illustrarle ed organizzare al meglio didattica e svolgimento degli esami.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova scritta contenente domande aperte e a scelta multipla, a cui può fare seguito una prova orale. La prova d'esame ha lo scopo di valutare l'acquisizione delle conoscenze e competenze secondo quanto riportato nel programma del corso.

Trattandosi di corso integrato, il voto finale, verbalizzato dalla Professoressa Monica Forni, sarà ponderato sui CFU di ciascun insegnamento e quindi così composto:

35106 POLITICA E LEGISLAZIONE DELLE BIOTECNOLOGIE ANIMALI 3CFU 20%

66437 BIOLOGIA SPERIMENTALE APPLICATA 6CFU 40%

66435 BIOLOGIA MOLECOLARE APPLICATA 6CFU 40%

Modalità di prenotazione dell'esame e date degli appelli - Gli studenti possono prenotarsi per la prova di esame esclusivamente utilizzando le modalità previste dal sistema online AlmaEsami. Per eventuali informazioni sulle modalità di prenotazione, collegarsi al sito: (https://almaesami.unibo.it/almaesami/welcome.htm ). Le date degli appelli vengono fissate all'interno delle apposite finestre d'esame e anche al di fuori.

Strumenti a supporto della didattica

Consultazione di banche dati e altri supporti didattici messi a disposizione dalla rete, inclusi laboratori virtuali.

Durante le lezioni verranno utilizzati strumenti digitali a supporto e integrazione delle lezioni frontali e app specifiche (Kahoot!) per la conduzione di sondaggi e le sessioni di questioning.

Gli studenti frequentanti in presenza avranno a disposizione postazioni singole di lavoro attrezzate con strumentazione di laboratorio idonea allo svolgimento delle attività pratiche presentate. Per gli studenti frequentanti da remoto verranno eseguite riprese video durante l’esecuzione delle metodiche. Per tutti gli studenti saranno utilizzate presentazioni in power point per le spiegazioni comuni relative ai diversi protocolli e fogli di calcolo excel per dimostrazioni relative alle modalità di elaborazione dei dati.

Si invitano gli studenti con esigenze particolari a contattare per mail il docente per illustrarle ed organizzare al meglio didattica e svolgimento degli esami

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gloria Isani

Consulta il sito web di Fabio Gentilini

Consulta il sito web di Giulia Andreani