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 2023
Erogato Erogato nel 2024/25
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 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.

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 (batteri, virus, protozoi e 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 e della biologia molecolare. 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. Terreni di coltura e identificazione batterica. Test ELISA.
3. 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; tecnologia CRISPR/Cas9.
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
Testi in inglese
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
Testi in inglese
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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