Insegnamento LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI E ANALITICHE

Nome del corso di laurea Biotecnologie
Codice insegnamento A000976
Curriculum Comune a tutti i curricula
CFU 9
Regolamento Coorte 2022
Erogato Erogato nel 2023/24
Erogato altro regolamento
Anno 2
Periodo Secondo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI

Codice 55072403
CFU 6
Attività Caratterizzante
Ambito Discipline biotecnologiche con finalità specifiche:mediche e terapeutiche
Settore MED/07
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)

Canale A

CFU 6
Docente responsabile Barbara Camilloni
Docenti
  • Barbara Camilloni
Ore
  • 57 Ore - Barbara Camilloni
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Microbiologia e Virologia: basi biochimiche, genetiche, molecolari e immunologiche di microrganismi necessarie per comprendere la patogenesi e la clinica delle malattie infettive che questi organismi trasmettono; Tecniche di sequenziamento di nuova generazione (next generation sequencing - NGS) per l’identificazione dei microrganismi; Tecniche di Biochimica; Tecniche di Genetica molecolare; Tecniche di Biologia molecolare; Tecniche di Citofluorimetria.
Testi di riferimento Materiale fornito dal Docente relativo agli argomenti trattati
Obiettivi formativi Il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni di base teorico-pratiche di alcune delle più importanti tecniche di comune utilizzo nell’ambito delle biotecnologie molecolari. A tale scopo verranno affrontate tecniche di microbiologia, biochimica, genetica molecolare e biologia molecolare. Verrà dato spazio anche alle tecniche di sequenziamento con particolare attenzione alle più innovative tecniche di nuova generazione (next-generation sequencing - NGS). Un aspetto fondamentale dell'insegnamento sarà quello di mettere in evidenza come le diverse tecnologie affrontate possano essere integrate per rispondere a complessi quesiti biologici.
Prerequisiti Nessuna propedeuticità richiesta
Metodi didattici Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali in cui il docente espone le nozioni fondamentali, anche attraverso l'ausilio di supporti visivi, e fornisce esempi pratici per favorirne la comprensione, mediante esercitazioni pratiche in laboratorio relative alle tecniche affrontate e l’utilizzo di laboratori interattivi.
Altre informazioni La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Le lezioni si terranno presso il Polo Biotecnologico in Via del Giochetto, zona Monteluce
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame prevede una prova scritta da svolgere sulla piattaforma LIBREEOL, in presenza del docente, e contestualmente alla prova scritta del modulo di Chimica Analitica. L'esame consiste in un test a risposta multipla contenente sia domande di teoria sugli argomenti trattati durante le lezioni, sia domande relative alle attività di laboratorio. La prova è finalizzata ad accertare il livello di conoscenze perseguito dallo studente e la capacità acquisita nell'affrontare problemi applicativi analoghi a quelli che potrebbero presentarsi in un laboratorio di ricerca e/o analisi. Il voto della prova sarà mediato con il voto del modulo di Chimica Analitica. L'esame si considera superato se le prove dei singoli moduli hanno conseguito un voto maggiore o uguale a 18.
Gli studenti con disabilità e/o DSA sono invitati a visitare la pagina dedicata agli strumenti e alle misure previste e a concordare preventivamente con il docente quanto necessario (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).
Programma esteso 1. Microbiologia e Virologia: Basi biochimiche, genetiche, molecolari e immunologiche di un limitato gruppo di microrganismi necessarie per comprendere la patogenesi e la clinica delle malattie infettive che questi organismi trasmettono. In particolare saranno approfonditi i seguenti argomenti: basi molecolari dell’interazione microrganismo-ospite; basi molecolari della variabilità antigenica di virus e batteri; meccanismi di evasione delle difese immunitarie; basi cellulari e molecolari dell’immunità naturale contro i microrganismi; antibiotici: meccanismo di azione e resistenza; struttura e modalità replicative dei virus; metodi di coltivazione in vitro dei virus e quantificazione delle sospensioni virali; metodi di laboratorio per la caratterizzazione antigenica e genetica dei virus (saggi immunometrici, metodi molecolari, saggi funzionali).
2. Tecniche di sequenziamento di nuova generazione (next generation sequencing - NGS) per l’identificazione dei microrganismi. Analisi di protocolli per la preparazione di library per NGS e pipeline bioinformatica. Laboratorio virtuale: prevede la partecipazione attiva dello studente attraverso un percorso virtuale che lo guiderà nella progettazione e attuazione di un esperimento attinente l’espressione genica.
3. Tecniche di Biochimica: determinazione della concentrazione proteica di un campione biologico; determinazione delle unità enzimatiche in un campione biologico, determinazione dei parametri cinetici di un enzima. Laboratorio virtuale: prevede la partecipazione attiva dello studente attraverso un percorso virtuale che lo guiderà nella progettazione e attuazione di un esperimento attinente la respirazione cellulare.
4. Tecniche di Genetica molecolare: Estrazione del DNA genomico a partire da Swab. Tecniche di analisi PCR-RFLP e visualizzazione del profilo di restrizione mediante elettroforesi su gel di agarosio. Studio della variabilità genomica mediante l’utilizzo di programmi bioinformatici e analisi filogenetiche. Laboratorio virtuale: prevede la partecipazione attiva dello studente attraverso un percorso virtuale che lo guiderà nella progettazione e attuazione di un esperimento attinente la genetica forense.
5. Tecniche di Biologia molecolare: Estrazione di DNA da vettori plasmidici. Quantificazione del DNA mediante spettrofotometria UV. Digestione con enzimi di restrizione e analisi della mappa di restrizione mediante elettroforesi su gel di agarosio. Laboratorio virtuale: percorso riguardante la progettazione e attuazione di un esperimento di clonaggio.
6. Tecniche di Citofluorimetria: Analisi citofluorimetrica di antigeni di superficie in sottopopolazioni cellulari, normali e tumorali. Analisi citofluorimetrica di antigeni intracellulari in sottopopolazioni cellulari, normali e tumorali. Analisi citofluorimetrica del ciclo di popolazioni cellulari, normali e tumorali

Canale B

CFU 6
Docente responsabile Roberta Spaccapelo
Docenti
  • Roberta Spaccapelo
Ore
  • 57 Ore - Roberta Spaccapelo
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Il corso si articola in lezioni frontali interattive e attività di laboratorio. Le lezioni frontali tratteranno tematiche di Microbiologia e Virologia volte alla comprensione delle basi biochimiche, genetiche, molecolari e immunologiche dei microrganismi necessarie per comprendere la patogenesi e la clinica delle malattie infettive. Le attività pratiche di laboratorio prevedono: Tecniche classiche e innovative per l’identificazione dei microrganismi; Tecniche di Biochimica; Tecniche di Biologia molecolare.
Testi di riferimento Materiale fornito dal Docente relativo agli argomenti trattati.
Obiettivi formativi Il corso approfondisce aspetti della biologia dei microrganismi e dell'interazione tra i microrganismi e ospite. Inoltre, il corso si propone di fornire agli studenti le nozioni di base teorico-pratiche di alcune delle più importanti tecniche di comune utilizzo nell’ambito della microbiologia, della biologia molecolare e della biochimica. Un aspetto fondamentale dell'insegnamento sarà quello di mettere in evidenza come le diverse tecnologie affrontate possano essere integrate per rispondere a complessi quesiti biologici.
Prerequisiti Per sostenere l'esame è necessario aver superato e registrato l'esame propedeutico di MICROBIOLOGIA GENERALE.
Metodi didattici Il corso si svolgerà mediante lezioni frontali in cui il docente espone le nozioni fondamentali, anche attraverso l'ausilio di supporti visivi, e fornisce esempi pratici per favorirne la comprensione, mediante esercitazioni in laboratorio relative alle tecniche affrontate e all’utilizzo di laboratori interattivi.
Altre informazioni
La frequenza non è obbligatoria, ma fortemente consigliata.
Le lezioni si terranno presso il Polo Biotecnologico in Via del Giochetto, zona Monteluce.
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame prevede una prova scritta da effettuare su piattaforma LIBREEOL, in presenza del docente, e contestualmente alla prova scritta del modulo di LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA. L’esame consiste in un test a risposta multipla contente sia domande di teoria sugli argomenti affrontati durante le lezioni frontali che domande relative alle attività di laboratorio. Il test è volto ad accertare il livello di conoscenza perseguito dallo studente e la capacità acquisita nell'affrontare problematiche di carattere applicativo analoghe a quelle che si potrebbero presentare in un laboratorio di ricerca e/o di analisi. Il voto del test farà media con il voto del modulo di LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA. L'esame si considera superato se i test dei singoli moduli hanno raggiunto un voto maggiore o uguale a 18.
Gli studenti e le studentesse con disabilità e/o con DSA sono invitati/e a visitare la pagina dedicata agli strumenti e alle misure previste e a concordare preventivamente quanto necessario con il/la docente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).
Programma esteso 1. Microbiologia e Virologia: Basi biochimiche, genetiche, molecolari e immunologiche di un limitato gruppo di microrganismi necessarie per comprendere la patogenesi e la clinica delle malattie infettive che questi organismi trasmettono. In particolare saranno approfonditi i seguenti argomenti: basi molecolari dell’interazione microrganismo-ospite; basi molecolari della variabilità antigenica di virus, batteri e protozoi; meccanismi di evasione delle difese immunitarie; basi cellulari e molecolari dell’immunità naturale contro i microrganismi; antibiotici: meccanismo di azione e resistenza; struttura e modalità replicative dei virus; metodi di coltivazione in vitro dei virus e quantificazione delle sospensioni virali; metodi di laboratorio per la caratterizzazione antigenica e genetica dei virus (saggi immunometrici, metodi molecolari, saggi funzionali).
2. Tecniche classiche e innovative per l’identificazione di microrganismi: Striscio di sangue e identificazione dei parassiti intracellulari di Plasmodium. Ciclo cellulare di plasmodium e di vettori di malattie (zanzare). Colorazione GIEMSA e colorazione di GRAM. Test ELISA.
3. Tecniche di Biochimica: determinazione della concentrazione proteica di un campione biologico; determinazione delle unità enzimatiche in un campione biologico, determinazione dei parametri cinetici di un enzima. Laboratorio virtuale: prevede la partecipazione attiva dello studente attraverso un percorso virtuale che lo guiderà nella progettazione e attuazione di un esperimento attinente la respirazione cellulare.
4. Tecniche di Biologia molecolare: Quantificazione del DNA e RNA mediante spettrofotometria UV. Digestione con enzimi di restrizione e analisi della mappa di restrizione mediante elettroforesi su gel di agarosio. Preparazione di un gel di agarosio, visualizzazione e analisi del profilo elettroforetico. Allestimento di una reazione di PCR e RT-PCR, vettori e strategie di clonaggio. Southern blot e Northen blot.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile Salute e benessere

LABORATORIO DI CHIMICA ANALITICA

Codice M0017
CFU 3
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore CHIM/01
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)

Canale A

CFU 3
Docente responsabile Catia Clementi
Docenti
  • Catia Clementi
  • Alessio Cesaretti
Ore
  • 36 Ore - Catia Clementi
  • 5 Ore - Alessio Cesaretti
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Principi base della chimica analitica. Incertezza nella misura e nell'analisi chimica. Preparazione di soluzioni a titolo noto. Determinazione della concentrazione di analiti in campioni incogniti.
Testi di riferimento • Materiale didattico fornito dal docente.
• Dispense di laboratorio redatte dal docente.

D.C. Harris, “Chimica Analitica Quantitativa”, Zanichelli, Bologna,

F. W. Fifield, D. Kealey, “Chimica Analitica teoria e pratica”, Zanichelli, Bologna

Skoog,. West, Holler, Crouch, “Fondamenti di Chimica Analitica”, EdiSES, Napoli
Obiettivi formativi L’obiettivo principale del corso è la comprensione dei principi che stanno alla base della chimica analitica e l’apprendimento di tecniche e metodologie per la preparazione e l’analisi di campioni che possono risultare utili nell’attività di un laboratorio biochimico-clinico. Imparare a gestire, per quanto riguarda le funzionalità essenziali, le attrezzature di base di un laboratorio di Chimica Analitica, quali vetreria, bilance, pHmetro e spettrofotometro.
In particolare, lo studente dovrà acquisire le seguenti competenze:
• Preparazione di soluzioni a titolo noto e loro diluizione
• Preparazione di soluzioni a pH controllato
• Determinazione del pH di una soluzione e dipendenza dalla temperatura
• Determinazione della concentrazione incognita di analiti mediante costruzione di una retta di calibrazione
• Utilizzo della spettrofotometria UV-Visibile in assorbimento e in emissione per la determinazione della concentrazione di analiti in campioni incogniti.
Prerequisiti Per una piena e agile comprensione dei contenuti del corso è importante avere delle buone basi di chimica generale e chimica fisica.
Metodi didattici Il corso prevede alcune lezioni teoriche (circa 10/15 ore di lezione frontale) introduttive alle esperienze di laboratorio.
Sono previste inoltre 2- 3 esperienze di laboratorio da svolgersi in gruppo.
Altre informazioni Il docente riceve su appuntamento presso il proprio studio situato in via
Pascoli (ex Casa Rinaldi). Per appuntamento contattare il docente via
email.
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame prevede una prova scritta da effettuare su piattaforma LIBREEOL, in presenza del docente, e contestualmente alla prova scritta del modulo di LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI. L’esame consiste in un test a risposta multipla contente sia domande di teoria sugli argomenti affrontati durante le lezioni frontali che domande relative alle attività di laboratorio. Il test è volto ad accertare il livello di conoscenza perseguito dallo studente e la capacità acquisita nell'affrontare problematiche di carattere applicativo analoghe a quelle che si potrebbero presentare in un laboratorio di ricerca e/o di analisi. Il voto del test farà media con il voto del modulo di LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI. L'esame si considera superato se i test dei singoli moduli hanno raggiunto un voto maggiore o uguale a 18.
Gli studenti e le studentesse con disabilità e/o con DSA sono invitati/e a visitare la pagina dedicata agli strumenti e alle misure previste e a concordare preventivamente quanto necessario con il/la docente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).
Programma esteso • Definizione dei concetti base e scopi della chimica analitica. Strumenti di base del laboratorio analitico. Classificazione dei metodi analitici: analisi qualitativa e quantitativa, metodi di analisi classici e strumentali, metodi assoluti e comparativi.
• Fasi di un processo analitico. Campionamento e tecniche di preparazione del campione. Definizione di parametri di valutazione dei metodi analitici. Intervallo di linearità e dinamico, limite di rivelazione e quantificazione, sensibilità, selettività, rapporto segnale/rumore, precisione, accuratezza.
• Incertezza nella misura e sua propagazione (incertezza assoluta, relativa e relativa percentuale, deviazione standard).
• Metodi di determinazione delle concentrazioni incognite di analiti; costruzione di una retta di calibrazione. Metodi di calibrazione con standard esterni. Metodo dei minimi quadrati per ricavare l'equazione della retta di calibrazione.
• Applicazioni di tecniche spettroscopiche, in particolare della spettroscopia UV-Visibile in assorbimento e in emissione, all’analisi quantitativa.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile 3 e 4

Canale B

CFU 3
Docente responsabile Catia Clementi
Docenti
  • Catia Clementi
  • Alessio Cesaretti
Ore
  • 36 Ore - Catia Clementi
  • 5 Ore - Alessio Cesaretti
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Principi base della chimica analitica. Incertezza nella misura e nell'analisi chimica. Preparazione di soluzioni a titolo noto. Determinazione della concentrazione di analiti in campioni incogniti.
Testi di riferimento • Materiale didattico fornito dal docente.
• Dispense di laboratorio redatte dal docente.

D.C. Harris, “Chimica Analitica Quantitativa”, Zanichelli, Bologna,

F. W. Fifield, D. Kealey, “Chimica Analitica teoria e pratica”, Zanichelli, Bologna

Skoog,. West, Holler, Crouch, “Fondamenti di Chimica Analitica”, EdiSES, Napoli
Obiettivi formativi L’obiettivo principale del corso è la comprensione dei principi che stanno alla base della chimica analitica e l’apprendimento di tecniche e metodologie per la preparazione e l’analisi di campioni che possono risultare utili nell’attività di un laboratorio biochimico-clinico. Imparare a gestire, per quanto riguarda le funzionalità essenziali, le attrezzature di base di un laboratorio di Chimica Analitica, quali vetreria, bilance, pHmetro e spettrofotometro.
In particolare, lo studente dovrà acquisire le seguenti competenze:
• Preparazione di soluzioni a titolo noto e loro diluizione
• Preparazione di soluzioni a pH controllato
• Determinazione del pH di una soluzione e dipendenza dalla temperatura
• Determinazione della concentrazione incognita di analiti mediante costruzione di una retta di calibrazione
• Utilizzo della spettrofotometria UV-Visibile in assorbimento e in emissione per la determinazione della concentrazione di analiti in campioni incogniti.
Prerequisiti Per una piena e agile comprensione dei contenuti del corso è importante avere delle buone basi di chimica generale e chimica fisica.
Metodi didattici Il corso prevede alcune lezioni teoriche (circa 10/15 ore di lezione frontale) introduttive alle esperienze di laboratorio.
Sono previste inoltre 2- 3 esperienze di laboratorio da svolgersi in gruppo.
Altre informazioni Il docente riceve su appuntamento presso il proprio studio situato in via
Pascoli (ex Casa Rinaldi). Per appuntamento contattare il docente via
email.
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame prevede una prova scritta da effettuare su piattaforma LIBREEOL, in presenza del docente, e contestualmente alla prova scritta del modulo di LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI. L’esame consiste in un test a risposta multipla contente sia domande di teoria sugli argomenti affrontati durante le lezioni frontali che domande relative alle attività di laboratorio. Il test è volto ad accertare il livello di conoscenza perseguito dallo studente e la capacità acquisita nell'affrontare problematiche di carattere applicativo analoghe a quelle che si potrebbero presentare in un laboratorio di ricerca e/o di analisi. Il voto del test farà media con il voto del modulo di LABORATORIO DI BIOTECNOLOGIE MOLECOLARI. L'esame si considera superato se i test dei singoli moduli hanno raggiunto un voto maggiore o uguale a 18.
Gli studenti e le studentesse con disabilità e/o con DSA sono invitati/e a visitare la pagina dedicata agli strumenti e alle misure previste e a concordare preventivamente quanto necessario con il/la docente (https://www.unipg.it/disabilita-e-dsa).
Programma esteso • Definizione dei concetti base e scopi della chimica analitica. Strumenti di base del laboratorio analitico. Classificazione dei metodi analitici: analisi qualitativa e quantitativa, metodi di analisi classici e strumentali, metodi assoluti e comparativi.
• Fasi di un processo analitico. Campionamento e tecniche di preparazione del campione. Definizione di parametri di valutazione dei metodi analitici. Intervallo di linearità e dinamico, limite di rivelazione e quantificazione, sensibilità, selettività, rapporto segnale/rumore, precisione, accuratezza.
• Incertezza nella misura e sua propagazione (incertezza assoluta, relativa e relativa percentuale, deviazione standard).
• Metodi di determinazione delle concentrazioni incognite di analiti; costruzione di una retta di calibrazione. Metodi di calibrazione con standard esterni. Metodo dei minimi quadrati per ricavare l'equazione della retta di calibrazione.
• Applicazioni di tecniche spettroscopiche, in particolare della spettroscopia UV-Visibile in assorbimento e in emissione, all’analisi quantitativa.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile 3 e 4
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