TECNICHE BIOCHIMICHE E BIOMOLECOLARI CON LABORATORIO

Lo studente acquisirà competenze relative alle tecniche per l'analisi degli aspetti biochimici delle cellule dei procarioti ed eucarioti e delle tecniche di colture cellulari, anche su larga scala; per lo studio della struttura, funzioni ed analisi delle macromolecole biologiche e dei processi cellulari nelle quali esse intervengono.

Lezioni frontali (3 CFU) ed esercitazioni pratiche in laboratorio (3 CFU). Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Conoscenze acquisite durante i corsi di laurea triennale in chimica, in biologia e in biotecnologie

Le lezioni si svolgono durante il secondo anno, primo semestre, sei-otto ore la settimana.

Colture cellulari: colture cellulari primarie e linee cellulari. Terreni di coltura

Saggi per l’analisi del ciclo cellulare, proliferazione cellulare, vitalità e morte cellulare.

Reazione di polimerizzazione a catena (PCR), sintesi di cDNA tramite Trascrizione inversa. Parametri e programmi bioinformatici per la progettazione di primers per PCR (primer 3 NCBI).

Analisi qualitativa e quantitativa di trascritti.

Valutazione di polimorfismi tramite PCR quantitativa o “real-time PCR”

Reazione di digestione con enzimi di restrizione. Reazioni con enzimi di modificazione.

Estrazione e dosaggio spettrofotometrico di acidi nucleici e proteine.

Elettroforesi di acidi nucleici e di proteine.

Tecniche di ibridazione. Preparazione di filtri tramite la tecnica del Southern blot, del Northern blot e del Western blot.

Preparazione di campioni di DNA o di RNA per l’analisi globale del genoma e dell’espressione mediante microarrays.

Tecniche di Sequenziamento degli acidi nucleici di I, II e III generazione

Analisi delle modificazioni epigenetiche (metilazione)

Tecniche di trasfezione transitoria  e stabile e di soppressione dell’espressione genica mediante  “RNA interference”

La tecnologia del DNA ricombinante e il clonaggio: preparazione di un vettore plasmidico ricombinante; trasformazione batterica ed estrazione di DNA plasmidico

Valutazione di attività enzimatica in campioni biologici.

Banche dati.

Le tecniche di laboratorio biochimico e biomolecolare nella diagnostica molecolare medica.

Esperienze di laboratorio

Esp 1 Colture Cellulari appartenenti a linee continue umane

Esp 2 Dosaggio di acidi nucleici

Esp 3 Estrazione DNA e/o RNA da colture cellulari continue

Esp 4 Elettroforesi in gel d’agarosio

Esp 5 Sintesi cDNA

Esp 6 Reazione a catena delle polimerasi (PCR)

Esp 7 Digestione con enzimi di restrizione

Exp 8 PCR quantitativa/qRT Discriminazione Allelica

Esp 9 Trasfezioni e Silenziamento

1) Metodologie Biochimiche e Biomolecolari,  a cura di Maccarone M. e colleghi, Zanichelli editore

2) Biologia molecolare, F.Amaldi, et al.  Casa Editrice Ambrosiana – Zanichelli.

3) Metodologie biochimiche. Principi e tecniche per l'espressione, la purificazione e la caratterizzazione delle proteine, M. C. Bonaccorsi di Patti, R. Contestabile, et al. CEA.

4) Lavori scientifici e materiale didattico fornito dalla docente del corso,

5) Video-corso online di “Biotecnologie Diagnostiche” composto da 3 lezioni ed una esercitazione di laboratorio prodotto all’interno di un progetto didattico europeo (D.F. Condorelli, V. Barresi) http://www.dsf.unict.it/index.php?page=progetto-phar-in, Video-corso online "Riparazione del Dna e mutagenesi nel cancro" (D.F. Condorelli): Mismatch repair (MMR) instabilità dei microsatelliti (V. Barresi), Video-lezioneTecnologie avanzate per la Bio-Medicina Genomica (Vincenza Barresi),. 

Verifica con Esame Orale. La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

La valutazione delle conoscenze acquisite avviene tramite un esame orale. Il voto è espresso su una scala di trenta, fino a un massimo di 30/30 e lode.

Per l'assegnazione del voto finale si terrà conto dei seguenti parametri:

• Punteggio 29-30 e lode: Lo studente dimostra una conoscenza approfondita degli argomenti, integra prontamente e correttamente e analizza criticamente le situazioni presentate, risolvendo autonomamente problemi anche molto complessi. Possiede ottime capacità comunicative e padroneggia con competenza il linguaggio scientifico adottato 

• Punteggio 26-28: Lo studente ha una buona comprensione degli argomenti, è in grado di integrare e analizzare criticamente e logicamente le situazioni presentate, espone gli argomenti in modo chiaro utilizzando un linguaggio scientifico appropriato.

• Punteggio 22-25: Lo studente ha una discreta comprensione degli argomenti, anche se limitata alle aree principali. È in grado di integrare e analizzare criticamente le situazioni presentate, anche se non sempre in modo lineare, e presenta gli argomenti in modo abbastanza chiaro con una moderata competenza linguistica.

• Punteggio 18-21: Lo studente ha una conoscenza minima degli argomenti, possiede una modesta capacità di integrare e analizzare criticamente le situazioni presentate ed espone gli argomenti in modo sufficientemente chiaro, sebbene la sua competenza linguistica possa essere poco sviluppata.

• Esame non superato: Lo studente non ha la conoscenza minima richiesta dei contenuti fondamentali del corso. La capacità di usare un linguaggio specifico è minima o inesistente e lo studente non è in grado di applicare autonomamente le conoscenze acquisite.

Condizioni per mantenere linee continue di colture cellulari eucariotiche (Conoscenze teoriche e pratiche per essere effettuata in laboratorio)

Saggi di vitalità cellulare (Conoscenze teoriche e pratiche per essere effettuata in laboratorio)

Reazione a catena delle polimerasi (condizioni per effettuare una reazione in laboratorio)

Procedure per sequenziare frammenti di acidi nucleici

Procedure per valutare quantitativamente frammenti di acidi nucleici

Dosaggio spettrofotometrico di acidi nucleici e proteine

Tecnologie basate sull'ibridazione di acidi nucleici

Metilazione del DNA e valutazione dello stato di metilazione

Silenziamento genico

Progettazione di oligonucleotidi (primers) per l'amplificazione di frammenti di acidi nucleici