Università degli Studi di Perugia

• Bioinformatica e Biostatistica
• Proteomica e metabolomica
• Genomica funzionale e strutturale

Esame finale scritto e orale

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Introduzione alla Genomica
Organizzazione ed evoluzione del genoma
Genomi di procarioti
Il genoma del batterio Escherichia coli
Genomi di eucarioti
Il genoma di Drosophila melanogaster
Il genoma di Saccharomyces cerevisiae
Il genoma umano
Genomica e proteomica
Introduzione alla Bioinformatica
Applicazioni
Panoramica degli usi e scopi della bioinformatica
Panoramica dei software di bioinfomatica
Banche dati e ricerca dell’informazione
Tipi di banche dati esistenti
Banche dati di sequenze di acidi nucleici
Banche dati genomiche
Banche dati di sequenze proteiche
Banche dati di strutture
Banche dati di espressione e proteomiche
Banche dati di vie metaboliche
Banche dati bibliografiche
Accesso alle banche dati e termini di ricerca
Descrizione dei file e formati presenti nelle banche dati
Annotazione ed intercomunicazione (X-ref) tra le varie banche dati
matrici ed algoritmi
Probabilità e Statistica
Variabili aleatorie
Verifica delle ipotesi
Analisi della varianza
Allineamenti di sequenze
Introduzione agli allineamenti di sequenze
Algoritmi di allineamento di sequenze
Metodi di confronto di sequenze biologiche: allineamento a coppie
Allineamenti multipli di sequenze
Applicazioni degli allineamenti multipli di sequenze alle ricerche nei database
Filogenesi e Analisi filogenetiche
Introduzione alla filogenesi
Alberi filogenetici
Modelli di sostituzione
Programmi per la costruzione di alberi filogenetici
Analisi dei profili di espressione
Trascrittoma
Banche dati di espressione
EST
Analisi del trascrittoma- Microarray
Metodi statistici per l’analisi dei profili di espressione ottenuti mediante microarray
Metodi di clustering gerarchico e K-means
Strumenti d’indagine genica
Descrizione della struttura del Gene (Gene procariotico ed eucariotico)
Motivi e caratteristiche delle sequenze di DNA
Polimorfismi del genoma e analisi di popolazione
Sistemi predittivi per l’identificazione e la caratterizzazione genica
Riconoscimento di una variante di splicing
Localizzazione cromosomiale di una sequenza
Sistemi predittivi per l’identificazione di un promotore
Predizione dei siti di legame dei fattori trascrizionali
Laboratorio
Esercitazioni sugli argomenti svolti a lezione

Struttura delle proteine.
Metodi di separazione cromatografici: gel permeazione, cromatografia di interazione idrofobica, cromatografia in fase inversa, cromatografia a scambio ionico, cromatografia di affinità.
Metodi di separazione elettroforetici: SDS-PAGE, focalizzazione isoelettrica, 2DE.
Metodi di "colorazione" delle proteine separate su gel di poliacrilammide. Quantificazione delle proteine separate mediante elettroforesi su gel. Uso di software specifici per la comparazione dei livelli di espressione di proteine separate mediante elettroforesi bidimensionale e valutazione della significatività statistica dei risultati.
Marcatura di proteine mediante le tecniche ICAT, SILAC e iTRAQ.
Identificazione delle proteine mediante l'uso delle procedure di "Peptide mass fingerprinting" e "De novo sequencing". Tecniche di ionizzazione MALDI e ESI. Determinazione delle masse mediante misura del "tempo di volo" e mediante spettrometria di massa tandem. Quadrupoli e trappole ioniche. Tecnologie SELDI e MuDPIT.

Struttura delle proteine. Metodi di separazione cromatografici ed elettroforetici.
Metodi di "colorazione" e quantificazione. Tecniche ICAT, SILAC e iTRAQ.
Peptide mass fingerprinting" e "De novo sequencing". Tecniche MALDI-TOF, LC-MS e LC-MS/MS.
Quadrupoli e trappole ioniche. Tecnologie SELDI e MuDPIT.

Lezioni ed esercitazioni

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK21101/
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/education/tools/
http://books.google.it/books?id=1bS58zzvx0oC&printsec=frontcover&dq=the+proteomics+protocols+handbook&hl=it&ei=_2-uTr0_kO2yBtLE6dAP&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CDQQ6AEwAA#v=onepage&q&f=true

Conoscenza teorica e pratica delle tecniche di separazione e quantificazione delle proteine.
Abilità nell'uso dei software di elaborazione delle immagini ottenute dopo separazione 2DE.
Abilità nell'uso dei software di supporto all'identicazione di proteine con procedure PMF e de novo sequencing.
Conoscenza teorica e pratica dell'uso di un sistema LC-MS/MS

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Il Docente riceve gli studenti in orari prefissati o su appuntamento. E' prevista attività di tutoraggio d'aula e di laboratorio. 

Fortemente consigliata

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Martedì e Giovedì 11.00-13.00
Tutti i giorni lavorativi previo appuntamento preso tramite e-mail

Dipartimento di Medicina Sperimentale e Scienze Biochimiche, Via del Giochetto, Perugia

Lezioni teoriche: Definizione di "genomica": genomica strutturale e genomica funzionale.
Organizzazione strutturale del genoma nei procarioti e negli eucarioti: cromosoma, eterocromatina ed eucromatina, nucleosomi. Modificazioni epigenetiche del genoma.
Contenuto dei genomi: geni e sequenze correlate a geni (pseudogeni, miRNA), DNA intergenico (DNA satellite, trasposoni).
Sequenziamento del genoma umano: vettori di clonaggio (Yac, Bac), strategie di sequenziamento shotgun e "clone by clone"; sequenze EST; sequenziamento automatizzato.
Analisi globale dell'espressione genica: DNA microarrays; SAGE (Serial Analysis of Gene Expression); immunoprecipitazione della cromatina (ChIP). Genoma e malattie.
Esercitazioni pratiche: Clonaggio di un gene codificante una proteina umana in batteri: preparazione dell'inserto e del vettore, trasformazione batterica e analisi delle colonie