- Docente: Anna Maria Porcelli
- Crediti formativi: 6
- SSD: BIO/10
- Lingua di insegnamento: Inglese
- Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza
- Campus: Bologna
- Corso: Laurea Magistrale in Pharmaceutical biotechnology (cod. 9068)
Conoscenze e abilità da conseguire
Al termine del corso, lo studente possiede conoscenze di differenti pathways di segnalazione intracellulare tra molecole biologiche (proteine, acidi nucleici, lipidi, metaboliti) e conoscenze approfondite dei principali meccanismi biochimici essenziali per il mantenimento e la regolazione dell'omeostasi cellulare. Lo studente acquisisce competenze per approcci sperimentali su larga scala per la modellazione e l'analisi della complessità dei pathways di segnalazione nel contesto delle funzioni cellulari. Lo studente è in grado di applicare le conoscenze in contesti pratici, tra cui l'identificazione dei bersagli molecolari di farmaci e l'interpretazione dell'effetto delle variazioni genetiche sulle funzionalità dei pathways di segnalazione. Infine, lo studente possiede le competenze per il mantenimento e l’utilizzo di modelli cellulari per effettuare differenti analisi di biochimica di base.
Contenuti
Parte 1- lezioni frontali
Introduzione ed organizzazione del C.I. e del modulo didattico (Parte 1 e Parte 2); introduzione ai seguenti aspetti del modulo didattico: contenuti del corso; testi/bibliografia; metodi e strumenti didattici; metodi di valutazione; orario e modalità di ricevimento degli studenti.
Piattaforme molecolari di segnalazione: i) caratteristiche strutturali e molecolari dei recettori 7TM; interazioni strutturali tra i recettori 7TM e le proteine G eterotrimeriche; ii) eventi molecolari durante l'inattivazione del recettore: struttura e funzione delle proteine arrestine; arrestina come esempio di piattaforma di comunicazione e segnalazione molecolare; arrestina come impalcatura molecolare nella desensibilizzazione del recettore e nella sua endocitosi; iii) l'organizzazione molecolare e la regolazione degli effettori di alcuni effettori di segnalazione: adenilato ciclasi e fosfolipasi C; iv) interazioni funzionali e strutturali tra i recettori 7TM e recettori tirosin chinasi e loro meccanismo di trasduzione.
I secondi messaggeri intracellulari:
- Microdomini di AMPc: PKA e le proteine AKAPs; misura in vivo del AMPc
- Omeostasi del Ca2+ intracellulare: Ca2+ come un secondo messaggero universale e versatile;il toolkit del Ca2+ intracellulare; aspetti spazio-temporali della segnalazione mediata da Ca2+; metodi per la misura in vivo dei livelli citosolici di Ca2+.
I mitocondri e segnalazione cellulare:
- Ultrastruttura e network mitocondriale: cristae, reticolo mitocondriale e loro caratteristiche morfologiche e funzionali; la dinamica mitocondriale; alcune metodologie per l'analisi della struttura e della funzione dei mitocondri.
- Mitocondri come piattaforma di segnalazione cellulare: metaboliti versus oncometaboliti; pathways molecolari attivati da segnali mitocondriali: i) meccanismi molecolari di segnalazione AMPK/mTOR; ii) proteine e regolazione del processo autofagico; iii) HIF1a e adattamento ipossico e metabolico in cellule proliferative.
- Cross-talk di segnalazione tra mitocondri e reticolo endoplasmico: caratteristiche ultrastrutturali del sub compartimento MAMs e proteine coinvolte nel suo mantenimento e nella sua funzione cellulare; ruolo delle MAMs nell’omeostasi del calcio mitocondriale; sistemi di trasporto, struttura e funzione dell’uniporto del Ca2+; misura in vivo del Ca2+ mitocondriale tramite tecniche di bio-imaging; MAMs come piattaforma per la biosintesi di fosfolipidi tra reticolo endoplasmatico e mitocondri.
Parte 2 Laboratorio sperimentale
Il laboratorio sperimentale introdurrà gli studenti all'uso di modelli cellulari e all'analisi degli effetti di molecole su i) proliferazione cellulare utilizzando il saggio di vitalità cellulare; ii) attivazione di alcuni meccanismi molecolari mediante la determinazione dei livelli proteici di marcatori specifici (usando gli approcci SDS-Page, Western blotting ed immunofluorescenza); iii) potenziale tumorigenico in vitro mediante determinazione della capacità clonogenica; iv) analisi e discussione dei dati ottenuti durante il laboratorio pratico.
Testi/Bibliografia
Parte 1 e Parte 2:
Supporti educativi necessari
Agli studenti verranno forniti riferimenti bibliografici raccomandati (reviews e articoli scientifici) e il protocollo per il laboratorio pratico per un ulteriore approfondimento dei contenuti del programma. I supporti didattici saranno forniti in formato PDF e saranno disponibili per gli studenti sulla piattaforma IOL (https://iol.unibo.it/).
Supporti educativi consigliati
Il docente consiglia di consultare i seguenti libri di testo per chiarimenti su concetti di base della biochimica cellulare e strutturale: i) "Cellule" di Lewin et al; ii) "Struttura e funzione delle proteine" di Petsko e Ringe; iii) "Lehninger Principles of Biochemistry" di Nelson and Cox.
Metodi didattici
Parte 1: Il metodo di insegnamento utilizzato si basa su lezioni frontali durante le quali i contenuti del programma saranno illustrati con diapositive PowerPoint. La frequenza a tali lezioni non è obbligatoria, ma è altamente raccomandata in quanto i contenuti del programma saranno presentati e discussi dal docente con l'intera classe. Questo metodo di insegnamento faciliterà l'apprendimento dei contenuti e consentirà il raggiungimento delle conoscenze e abilità dell'intera classe. Gli studenti sono incoraggiati a comunicare al docente il prima possibile eventuali richieste specifiche via e-mail. Questo consentirà al docente di valutare quali strumenti di supporto didattico sono più adeguati per rendere il corso di formazione accessibile a tutti gli studenti.
Parte 2: Durante l'esperienza pratica, gli studenti saranno supervisionati dal docente e dal tutor accademico responsabile, con una discussione costante relativa all’esperienza sperimentale allo scopo di chiarire gli approcci analitici, i singoli esperimenti effettuati e le metodologie utilizzate. L'esperienza pratica in laboratorio prevede 1-2 studenti per posizione di lavoro utilizzando diverse apparecchiature di laboratorio. Gli studenti sono incoraggiati a comunicare al docente il prima possibile eventuali richieste specifiche via e-mail. Questo consentirà al docente di valutare quali strumenti di supporto didattico sono più adeguati per rendere il corso di formazione accessibile a tutti gli studenti. La frequenza del laboratorio è obbligatoria.
Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento
La modalità di verifica dell’apprendimento relativo alla Parte 1 e Parte 2 dell'insegnamento di MOLECULAR SIGNALLING TRASDUCTION consisterà in un colloquio (3-4 domande) al fine di verificare e valutare la conoscenza dello studente dei contenuti sviluppati e discussi durante le lezioni e il laboratorio sperimentale. Inoltre, sarà valutata la capacità dello studente di integrare e collegare i diversi argomenti con particolare attenzione all'uso della terminologia scientifica e all'esposizione corretta e accurata. Per ottenere un voto finale di 30/30 con lode, lo studente deve dimostrare di conoscere a fondo tutti gli argomenti trattati durante le lezioni. Inoltre, lo studente deve spiegare e integrare gli argomenti con proprietà di linguaggio scientifico e tecnico. Per ottenere un voto finale di 30/30, lo studente deve spiegare i contenuti trattati durante le lezioni e mostrare la capacità di integrarli correttamente con proprietà di linguaggio scientifico. Il voto finale sarà scalato da 30/30 a 18/30 in base al numero di domande a cui lo studente è in grado di rispondere e alla sua capacità di integrare gli argomenti con proprietà di linguaggio scientifico e tecnico. In particolare, per ottenere il voto minimo di 18/30 lo studente deve dimostrare di avere una conoscenza di base di tutti i contenuti discussi durante le lezioni e non essere in grado di integrarli con proprietà di linguaggio. Il voto sarà considerato valido entro l'anno solare e contribuirà al voto finale, determinato come media ponderata dei due moduli didattici del corso integrato di RETI DI INTERAZIONI MOLECOLARI. Ogni studente verrà informato del voto finale via e-mail dalla Prof.ssa Porcelli, quale responsabile del C.I. La Prof.ssa procederà alla verbalizzazione del voto, solo dopo che ogni studente ha espressamente dichiarato di accettare il voto inviando un’e-mail di conferma alla Prof.ssa Porcelli (annamaria.porcelli@unibo.it)
Strumenti a supporto della didattica
Gli studenti sono incoraggiati a comunicare al docente il prima possibile eventuali richieste specifiche via e-mail. Questo consentirà al docente di valutare quali strumenti di supporto didattico sono più adeguati per rendere il corso di formazione accessibile a tutti gli studenti. I contenuti delle lezioni verranno presentati utilizzando diapositive PowerPoint e saranno discussi con l'intera classe attraverso adeguati supporti didattici.
Orario di ricevimento
Consulta il sito web di Anna Maria Porcelli
SDGs
![Istruzione di qualità](https://www.unibo.it/++resource++unibo.didattica/sdg/it/04.jpg?v=2)
L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.