Insegnamento BIOCHIMICA VETERINARIA E BIOLOGIA MOLECOLARE

Corso
Medicina veterinaria
Codice insegnamento
GP005362
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Elisabetta Chiaradia
CFU
5
Regolamento
Coorte 2021
Erogato
2021/22
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa integrata

BIOCHIMICA VETERINARIA SISTEMATICA E COMPARATA

Codice GP005392
CFU 2
Docente Luca Avellini
Docenti
  • Luca Avellini
Ore
  • 20 ore - Luca Avellini
Attività Base
Ambito Discipline della struttura, funzione e metabolismo delle molecole di interesse biologico
Settore BIO/10
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Comprensione di come i processi metabolici siano integrati e regolati attraverso i sistemi di trasduzione del segnale.
Specializzazioni metaboliche dei diversi tessuti; in particolare di mammella, fegato e rumine.
Biochimica dei processi digestivi nelle specie monogastriche e poligastriche.
Testi di riferimento Nelson DL, Cox MM - Principi di Biochimica. Zanichelli, Bologna.
Obiettivi formativi CONOSCENZE e CAPACITA’ DI COMPRENSIONE
Lo studente dovrà dimostrare una adeguata conoscenza
- per comprendere le specializzazioni metaboliche dei diversi distretti dell'organismo ed in particolare di mammella, fegato e rumine;
- delle principali differenze metaboliche che sussistono tra le diverse specie animali con particolare riferimento tra specie mono- e poli-gastriche.
CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE
Alla fine del corso, lo studente dovrà aver sviluppato le seguenti abilità:
- comprendere le diverse esigenze nutrizionali
- comprendere la gestione delle patologie in maniera specie-specifica.
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Lo studente dovrà essere in grado di:
- argomentare in modo critico e autonomo gli adattamenti omeostatici attesi in caso di mutamenti, sia normali che patologici, del metabolismo o dell’alimentazione;
- comprendere come l’omeostasi dipenda dai meccanismi di trasduzione del segnale.
ABILITA’ COMUNICATIVE
Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di organizzare ed esporre le conoscenze acquisite supportandole con rigore argomentativo, completezza, proprietà di linguaggio, e capacità di collegamento con altri contesti sia in forma scritta che orale.
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di:
- saper integrare e gestire in modo autonomo le conoscenze acquisite con informazioni derivate da testi scientifici o risorse bibliografiche e di impiegare quanto appreso anche in contesti diversi, compresa la ricerca;
- possedere una padronanza della materia tale da poter comprendere i contenuti degli insegnamenti successivi quali la fisiologia, la patologia generale, la nutrizione e la farmaco-tossicologia.
Prerequisiti
Metodi didattici Il corso è organizzato nel seguente modo:
- Lezioni frontali (17 ore) in aula su tutti gli argomenti del corso.
- n° 2 esercitazioni pratiche (totale 3 ore/studente) organizzate come didattica cooperativa.- Gli studenti saranno divisi in quattro gruppi (massimo 20 studenti)
Altre informazioni Il docente renderà disponibile on-line il materiale utilizzato per le lezioni.
Il docente si rende disponibile (previ accordi) anche al di fuori degli orari di ricevimento ufficiali (Mar e Gio 13-14) per spiegazioni sugli argomenti del programma.
Modalità di verifica dell'apprendimento
Programma esteso Presentazione del corso e richiami di biochimica generale. Descrizioni delle principali specializzazioni metaboliche dei diversi tessuti e organi. ( 1,5 ore).
Digestione, assorbimento e trasporto di carboidrati e lipidi nelle specie monogastriche. Lipoproteine: struttura sintesi e ruolo, biosintesi del colesterolo. (2,5 ore)
Digestione proteine dei monogastrici, ruolo e specificità delle proteasi. Assorbimento degli amminoacidi e overview sul loro destino metabolico. Ammine biogene. (2 ore).
Introduzione al metabolismo ruminale. Caratteristiche strutturali dei polissacaridi vegetali; cellulosa, emicellulosa, sostanze pectiche. Fase idrolitica della digestione ruminale dei carboidrati. Fase ossidativa della digestione ruminale dei glucidi: glicolisi anaerobia, via di Entner-Doudoroff , via fosfochetolasica, via del pentoso fosfato. Fase riduttiva del metabolismo glucidico ruminale-Destino dell’acido piruvico: produzione di acetato, propionato, butirrato, lattato, formiato, e H2 metanogenesi. (6 ore)
Bioidrogenazione: reazioni e significato, gli isomeri coniugati dell’Ac. Linoleico (CLA). (1 ora)
Metabolismo dei composti azotati nelle specie poligastriche - Vie di escrezione dell'azoto, sintesi acido Urico (2 ore)
Ghiandola mammaria: sintesi del lattosio e ruolo dell’alfa-lattoalbumina (1 ora).
Detossificazioni epatiche e stress ossidativo (1 ora)
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile

BIOLOGIA MOLECOLARE

Codice GP005393
CFU 3
Docente Elisabetta Chiaradia
Docenti
  • Elisabetta Chiaradia
Ore
  • 30 ore - Elisabetta Chiaradia
Attività Base
Ambito Discipline della struttura, funzione e metabolismo delle molecole di interesse biologico
Settore BIO/11
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Introduzione, Struttura degli acidi nucleici, Replicazione del DNA, Riparazione del DNA, Trascrizione del DNA e sua regolazione, Sintesi proteica. Epigenetica Estrazione acidi nucleici, Sequenziamento del DNA, DNA ricombinante, PCR, Fingerprinting, Microarray, CRISPR. Cenni di metodologie proteomiche.
Testi di riferimento Dai geni ai genomi. Dale - von Schantz.
EdiSES Edizioni Scientifiche ed Universitarie
Edizione: II / 2008

David L Nelson, Michael M Cox
I principi di biochimica di Lehninger
Quinta edizione-2010
ZANICHELLI

oppure

James D Watson, Tania A Baker, Stephen P Bell, Alexander Gann, Michael Levine, Richard Losick
Biologia molecolare del gene
Sesta edizione- 2009
Zanichelli.
Obiettivi formativi Modulo di Biologia Molecolare

Il corso si propone fornire allo studente conoscenze dei meccanismi molecolari di base per la trasmissione dell’informazione genetica, la sua espressione e regolazione; Lo studente Dovrà inoltre dimostrare di aver compreso i principi teorico pratici delle principali metodologie applicate allo studio di DNA, RNA e Proteine.

D1. Conoscenza e capacità di comprensione
Il corso ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze relative agli aspetti di logica molecolare della vita, le conoscenze sugli aspetti strutturali degli acidi nucleici e dei meccanismi molecolari che stanno alla base dei processi di replicazione, riparazione, trascrizione, regolazione dell'espressione genica e traduzione del DNA sia negli organismi procarioti che eucarioti . Tali conoscenze costituiranno basi per lo studio di discipline che lo studente affronterà negli anni successivi al primo per i quali è richiesta la propedeuticità di Biologia Molecolare. Lo studente inoltre acquisirà conoscenze sulle metodologie di base applicate alla Biologia Molecolare.

D2.Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Le conoscenze acquisite durante il corso permettono di fornire competenze di base relative alla comprensione di fenomeni molecolari alla base della vitae alla valutazione di problematiche di tipo molecolare
Durante le lezioni pratiche lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito un adeguato background teorico pratico e la manualità necessaria (abilità/saper fare) per poter lavorare in laboratorio con campioni biologici e con acidi nucleici

D3 -Autonomia di giudizio:
Il corso di propone di stimolare gli studenti ad valutazione critica e speculativa degli argomenti trattati a lezione. Il corso si propone inoltre di stimolare nello studente la necessità di valutazione critica dei dati provenienti dalla letteratura scientifica e dalle esperienze in laboratorio.

D4- Abilità comunicative:
Lo studente dovrà acquisire della capacità di esporre in maniera chiara utilizzando la terminologia scientifica appropriata (anche in termini biochimici) gli argomenti del programma.

D5 - CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO:
Lo studente dovrà acquisire la capacità di approfondire ed integrare gli argomenti trattati mediante strumenti didattici alternativi e letteratura scientifica. Le conoscenze di base acquisite durante il corso forniscono inoltre gli strumenti per apprendere ed approfondire i diversi argomenti di Biologia Molecolare in continua evoluzione e arricchimento
Metodi didattici Il corso è organizzato nel seguente modo:

Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso

Esercitazioni in laboratorio: esecuzione di un esperimento di estrazione di acidi nucleici- elettroforesi di DNA

Esercitazione in aula informatica per l'utilizzo di database . Per le esercitazioni gli studenti saranno divisi in quattro gruppi ( massimo 20 studenti)
Programma esteso Introduzione al corso- Cenni storici. Le scienze OMICHE: genomica, trascrittomica e proteomica (1 ora).
Struttura degli acidi nucleici- nucleotidi, basi azotate. Legame fosfodiestere e scheletro covalente di DNA E RNA. Superavvolgimento del DNA, nucleosoma, ruolo degli istoni. Temperatura di melting. Strutture e ruoli dell'RNA. Il genoma e le sequenze non codificanti (2 ore).
Replicazione del DNA: La replicazione semiconservativa, le proteine coinvolte nella duplicazione, sintesi della catena lenta, le DNA polimerasi, elicasi e ligasi. La trascrittasi inversa. Sistemi di controllo della duplicazione. Sistemi di riparazione del DNA (2.5 ore).
Trascrizione del DNA: Definizione di gene e sua struttura. RNA polimerasi di procarioti e degli eucarioti: differenze strutturali e funzionali. Fase di inizio, allungamento e terminazione della trascrizione. (2 ore).
Le modificazioni post-trascrizionali dell'RNA: capping, le code di poli(A),Splicing, Editing. Maturazione del tRNA. Regolazione post trascrizionale: stabilità e emivita dell'mRNA, ruolo dei miRNA e dei siRNA. Struttura RNA maturo, sequenze UTR (2 ore).
Sintesi proteica - Il codice genetico: la decifrazione e le sue caratteristiche. L'RNA transfer: struttura tridimensionale. Aminoacil-tRNA sintetasi e Attivazione degli amminoacidi, interazioni codon-anticodon. I ribosomi: composizione, struttura. Fase d'inizio di allungamento e di terminazione della traduzione. rRuolo dei fattori proteici . Modificazioni post traduzionali. (2 ore).
Regolazione dell'espressione genica-. Differenza tra eucarioti e procarioti. Promotore, sequenze upstream, attivatori e repressori. Operon del lattosio e del triptofano. Fattori di trascrizione, enhancers. Interazione fattori di trascrizione e DNA. Modificazioni conformazionali e strutturali dei fattori di trascrizione e segnali cellulari. Ormoni steroidei e regolazione dell'espressione genica. mRNA e responsive element. (2 ore).
Estrazione acidi nucleici. concetto di resa e purezza, composizione tampone di estrazione. Strategie di estrazione e kit commerciali, valutazione quantità dell’estratto. (1.5 ore).
Elettroforesi: principi e applicazioni per lo studio degli acid nucleici. (1 ora).
PCR: Principi. Le tre fasi: temperature, tempi, peculiarità. Primer: caratteristiche, utilizzo software online per disegno (cenni). qPCR: principi e sonde. (2 ore).
Sequenziamento del Dna- Sequenziamento di Sanger, Fingerprinting: Enzimi di restrizione. fasi di esecuzione e applicazioni (1 ora)
Microarray: principi e applicazioni (30 min)- Cenni di Clonaggio (1 ora). CRISPR ( 1 ora)
Proteomica: cenni, SDSPAGE, elettroforesi bidimensionale, immunoblotting. (2.5 ore)
Data base: alcuni esempi (1 ora)
Lezione pratica: Estrazione di acidi nucleici da linfociti di diverse specie animali- Elettroforesi del DNA estratto e misura spettrofotometrica della sua concentrazione. Come disegnare un primer (4 ore)
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