Syllabus del corso
Obiettivi
Questo insegnamento offre agli studenti conoscenze avanzate di Biologia molecolare e cellulare e le possibili applicazioni in ambito biotecnologico.
Conoscenza e comprensione:
Al termine dell'insegnamento gli studenti dovranno conoscere gli argomenti e le tecniche avanzate di Biologia molecolare e cellulare oggetto del corso e le relative possibili applicazioni biotecnologiche.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione:
Al termine dell’insegnamento, gli studenti dovranno essere in grado di leggere e comprendere lavori scientifici che trattano aspetti innovativi delle biotecnologie e di sviluppare applicazioni basate su queste conoscenze.
Autonomia di giudizio:
Gli studenti dovranno essere in grado di elaborare quanto appreso e di riconoscere i contesti di applicazione delle tecniche di Biologia molecolare e cellulare avanzate oggetto del corso. L’autonomia di giudizio sarà incoraggiata lungo tutto il corso attraverso la promozione, da parte del docente, di discussioni in aula e modalità didattiche interattive, finalizzate a sintetizzare i diversi argomenti trattati nelle lezioni frontali.
Abilità comunicative.
Al termine dell’insegnamento, gli studenti sapranno esprimersi in modo appropriato nella descrizione degli argomenti trattati, con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione.
Capacità di apprendimento
Alla fine del corso, gli studenti saranno in grado di consultare e comprendere la letteratura relativa agli argomenti trattati.
Contenuti sintetici
L’insegnamento si propone di approfondire argomenti di biologia molecolare e cellulare, dando spazio ai dettagli molecolari e alle applicazioni biotecnologiche. Verranno anche presentati e discussi dati originali mediante analisi di lavori scientifici.
Biotecnologie Molecolari: Sequenziamento di DNA e di genomi
Meccanismi di biogenesi, processamento e funzionamento di RNA non codificanti.
Aptameri di acidi nucleici (RNA e DNA),
Biotecnologie Cellulari: Il lievito S. cerevisiae
Tecnologia delle cellule staminali.
Programma esteso
Biotecnologie Molecolari: Sequenziamento di DNA e di genomi con particolare riguardo ai metodi di ultima generazione (NGS Illumina; Ion Torrent; Oxford nanopore, ecc.); RNAsequencing, metodi ed applicazioni. Analisi di sequenze basate su metodi di amplificazione isoterma (LAMP) e sviluppo di kit diagnostici.
Meccanismi di biogenesi, processamento e funzionamento di RNA non codificanti (ncRNAs e microRNA) coinvolti nella regolazione dell'espressione genica in eucarioti e procarioti. Modulazione dell’espressione di ncRNAs nelle patologie umane e potenziale ruolo come biomarcatori e come potenziali farmaci. Strategie molecolari per bersagliare i ncRNAs nelle patologie umane.
Aptameri di acidi nucleici (RNA e DNA), procedure di selezione e loro applicazione per lo sviluppo di sensori.
Biotecnologie Cellulari: Il lievito S. cerevisiae: sintesi dei concetti di base (vettori, marcatori di selezione, gene targeting, inattivazione genica, ecc). S. cerevisiae come sistema modello per lo studio di patologie (es. patologie neurodegenerative) e di processi cellulari importanti (apoptosi, invecchiamento).
Tecnologia delle cellule staminali. Sintesi dei concetti di base relativi alle cellule staminali (classificazione, metodi di coltivazione, ecc.). Cellule staminali pluripotenti indotte (IPS) e processi di riprogrammazione. Cellule staminali tumorali: definizione e scoperta in alcuni tumori. Sviluppo di metodi di analisi su singole cellule.
Prerequisiti
Prerequisiti. Sono necessari i concetti di base della Biologia Molecolare.
Propedueuticità: nessuna.
Modalità didattica
21 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa (didattica erogativa, DE). Tutte le attività sono svolte in presenza. Insegnamento in lingua italiana.
Materiale didattico
Slides e articoli scientifici. L'intero materiale didattico sarà reperibile sulla piattaforma e-learning dell'insegnamento. Sul sito di e-learning saranno disponibili le registrazioni del Corso fatte negli anni accademici precedenti.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre.
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L’esame consiste in una prova orale e non sono previste prove in itinere. La prova orale comprende tre domande relative all’intero programma dell’insegnamento.
La valutazione è finalizzata ad accertare la correttezza e la completezza delle risposte, la capacità di collegare in modo organico i diversi argomenti del corso, l’uso appropriato della terminologia disciplinare e la chiarezza espositiva.
La Commissione attribuirà il voto tenendo conto del livello di padronanza dimostrato per ciascuna delle competenze sopra indicate. In particolare, voti più elevati saranno assegnati agli studenti che dimostreranno una conoscenza completa e approfondita degli argomenti, capacità di analisi e collegamento tra i temi trattati, proprietà di linguaggio e chiarezza espositiva.
Orario di ricevimento
Ricevimento. Su appuntamento tramite richiesta via e-mail al docente.
Sustainable Development Goals
Aims
Knowledge and understanding:
At the end of the course, students will gain knowledge of the topics and advanced molecular and cellular biology techniques and their possible biotechnological applications.
Ability to apply knowledge and understanding:
At the end of the course, students will gain the ability to read and understand scientific papers dealing with innovative aspects of biotechnology and to develop applications based on this knowledge.
Making judgements
At the end of the course, students will be able to process what they have learned and to recognize the contexts of application of the advanced molecular and cellular biology techniques of the course. Autonomy will be encouraged throughout the course through the promotion, by the teacher, of classroom discussions and interactive teaching methods, aimed at summarizing the different topics covered in the lectures.
Communication skills
At the end of the course, students will be able to express themselves appropriately, using a proper vocabulary in the description of the treated topics.
Learning skills
At the end of the course, students will be able to read and understand the literature on the treated topics.
Contents
The course aims at deepening topics of molecular biology and cellular biology, giving space to the molecular details and to the practical applications of cellular and molecular knowledge. During the course, original data will also be presented and discussed through the analysis of scientific papers.
Molecular Biotechnology: Sequencing of DNA and genomes
Mechanisms of biogenesis, processing and functions of non-coding RNAs
Aptamers of nucleic acids (RNA and DNA)
Cellular Biotechnology: The yeast S. cerevisiae.
Stem cell technology.
Detailed program
Molecular Biotechnology: Sequencing of DNA and genomes with particular regard to the latest generation methods (NGS Illumina, Ion Torrent, Oxford nanopore, etc.); RNAsequencing, methods and applications. Analysis of sequences based on isothermal amplification methods (LAMP) and development of diagnostic kits.
Mechanisms of biogenesis, processing and functions of non-coding RNAs (ncRNAs and microRNAs) involved in the regulation of gene expression in eukaryotes and prokaryotes. Modulation of ncRNAs expression in human pathologies and potential role as biomarkers and as potential drugs. Molecular strategies to target ncRNAs in human diseases.
Aptamers of nucleic acids (RNA and DNA), selection procedures and their application for sensor development.
Cellular Biotechnology: The yeast S. cerevisiae: synthesis of the basic concepts (vectors, markers, gene targeting, gene inactivation, etc.). S. cerevisiae as a model system for the study of diseases (e.g. neurodegenerative diseases) and important cellular processes (apoptosis, ageing). Stem cell technology. Synthesis of the basic concepts related to stem cells (classification, cultivation methods, etc.). Induced pluripotent stem cells (IPS) and reprogramming processes. Tumor stem cells: definition and detection in some tumors. Development of methods of analysis on single cells.
Prerequisites
Backgrounds. Basics of Molecular Biology.
Prerequisites: none.
Teaching form
21 two hours-lectures composed by delivered didactics (Didattica erogativa, DE). Didactic activities are conveyed by means of face-to-face lectures. Teaching language: Italian.
Textbook and teaching resource
Slides and scientific papers. Available at the e-learning platform of the course. Course recordings made in previous academic years will be available on the e-learning site.
Semester
Second semester
Assessment method
The assessment consists of an oral examination, and no mid-term assessments will be scheduled. The oral examination comprises three questions covering the entire course syllabus.
The assessment is designed to evaluate the accuracy and completeness of the answers, the ability to establish meaningful connections among the different course topics, the appropriate use of disciplinary terminology, and clarity of presentation.
The Examination Committee will assign the final grade based on the level of proficiency demonstrated in each of the above-mentioned competencies. Higher grades will be awarded to students who demonstrate comprehensive and in-depth knowledge of the course content, strong analytical and integrative skills, appropriate use of disciplinary language, and clear and effective communication.
Office hours
Contact. On demand by email to the lecturer.
Sustainable Development Goals
Staff
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Sonia Colombo
