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 |
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| Ore |
|
| 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 |
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| Ore |
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| 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 |
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| Ore |
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| 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 |
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| Ore |
|
| 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 |