- Docente: Paolo Bernardo Trost
- Crediti formativi: 6
- SSD: BIO/04
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Moduli: Paolo Bernardo Trost (Modulo 1) Francesca Sparla (Modulo 2)
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Molecular and cell biology (cod. 5825)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente acquisisce (i) una conoscenza approfondita di come le piante rispondono a livello molecolare a particolari condizioni di stress biotico e abiotico, e (ii) conosce le principali metodologie finalizzate all'espressione di proteine vegetali in sistemi eterologhi e alla loro caratterizzazione. In particolare, lo studente è in grado di: - analizzare e discutere con padronanza argomenti di fisiologia molecolare degli stress nelle piante; - valutare in modo critico la letteratura scientifica relativa agli argomenti trattati; - analizzare frammenti di DNA e trasformare cellule batteriche; - purificare proteine ricombinanti mediante tecniche cromatografiche; - condurre analisi biochimiche e molecolari di caratterizzazione del prodotto proteico.
Contenuti
Il corso comprende il Modulo 1 (lezioni frontali, 3 CFU, Prof. Trost) e il Modulo 2 (laboratorio sperimentale individuale, 3 CFU, Prof. Sparla).
Modulo 1:
Elementi di Genomica vegetale. Caratteristiche fondamentali del genoma di Arabidopsis thaliana e altre specie modello in fisiologia vegetale. Duplicazioni genomiche nell'evoluzione delle angiosperme. Poliploidia. Sintenia. Trasformazione genetica. Tecniche di genetica inversa e diretta applicate alle piante.
Stress da luce: fotoinibizione e fotoprotezione. Risposta delle fotosintesi al variare dell'intensità luminosa. Produzione fotosintetica di ROS. Meccanismi molecolari di fotoprotezione. Segnalazione retrograda cloroplasto-nucleo in condizioni di alta luce.
Interazione pianta-patogeno. Strategie di patogenesi. Immunità innata nelle piante: PAMP, DAMP e immunità basale; effettori, geni R e resistenza verticale. Fitoalessine. Modificazioni della parete cellulare. Scoppio ossidativo. Risposta ipersensibile. Resistenza sistemica acquisita (SAR). Segnalazione a lunga distanza.
Modulo 2:
L’attività sperimentale sarà organizzata in una parte in vitro e una in vivo. L’attività in vitro sarà centrata sul clonaggio, espressione, purificazione e caratterizzazione biochimica della β-amilasi 1 (BAM1) di Arabidopsis thaliana. L’attività in vivo permetterà di quantificare la concentrazione di amido fogliare estratto a diversi tempi di illuminazione da piante di Arabidopsis.
Testi/Bibliografia
Modulo 1:
- Plant Physiology and Development, Sixth Edition, by Lincoln Taiz, Eduardo Zeiger, Ian M. Møller, and Angus Murphy, Oxford University Press (2018).
- Plant Biology, AM Smith et al., Garland Science (2009)
- Articoli scientifici e review (indicate dal docente)
- Lezioni power point (Virtuale)
Modulo 2:
- Il materiale didattico (slide delle lezioni; protocolli; link alle pubblicazioni; link a database online) sarà disponibile sulla piattaforma Virtuale tramite username e password
Metodi didattici
Modulo 1: lezioni frontali
Modulo 2 (laboratorio): ogni studente è tenuto a svolgere l'attività sperimentale di laboratorio in modo individuale. Il docente svolgerà una parte teorica d’introduzione al laboratorio e continua assistenza tecnica. Discussione comune finale dei risultati ottenuti.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
L'esame consta di due parti che concorrono al voto finale:
- test scritto on line con domande su entrambe i moduli (max 28 punti)
- esame orale (max 5 punti)
Strumenti a supporto della didattica
Tutte le lezioni saranno svolte con l'ausilio di presentazioni power point. I file delle presentazioni power point saranno messi a disposizione degli studenti alla fine del corso (file scaricabili da Virtuale). Il corso di laboratorio si svolgerà in un laboratorio didattico a postazione singola.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Paolo Bernardo Trost
Consulta il sito web di Francesca Sparla