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Scienze dell'Alimentazione e Gastronomia L-26

Metodologie e principi di tecniche di laboratorio

Settore scientifico disciplinare Numero crediti formativi (CFU) Docente
BIO/13 4 Giuseppina Natale

Obiettivi Formativi

 Il corso intende fornire allo studente le conoscenze necessarie per comprendere il significato teorico e pratico delle metodologie di indagine eseguite nel laboratorio biochimico e di biologia cellulare e molecolare in termini qualitativi e quantitativi. Le competenze acquisite dagli studenti riguarderanno i principi chimico-fisici e biologici e le modalità operative e strumentali delle diverse metodologie di indagine. Sarà promossa la conoscenza di biotecnologie molecolari innovative di indagine, controllo e modificazione di matrici biologiche.

 

Risultati di apprendimento attesi

Al termine del corso lo studente dovrà aver acquisito:

Conoscenza e capacità di comprensione – Conoscere le basi metodologiche e i principi del processo analitico di tecniche di indagine di laboratorio manuali, semi-automatizzate e automatizzate che trovano applicazione in biochimica, biologia molecolare, microbiologia, virologia, immunologia, ematologia, citologia ed istologia. Saper applicare strategie analitiche e metodiche di laboratorio finalizzate al raggiungimento degli obiettivi previsti.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate – Saper individuare la metodologia di indagine adeguata per risolvere una problematica biologica e conoscerne le modalità di esecuzione. Imparare ad identificare i campi d’applicazione delle diverse metodologie e saper combinare gli aspetti teorici e pratici allo scopo di ottenere misure corrette e le informazioni attese. Conoscere le limitazioni e le incertezze delle misure. Apprendere i principi fisici e tecnologici di funzionamento della strumentazione analitica e le correzioni da mettere in atto per migliorare la qualità dei risultati.

Autonomia di giudizio – Essere capaci di orientarsi nel campo delle tecniche di indagine e monitoraggio in ambito biologico. Aver acquisito competenze adeguate per comprendere e valutare correttamente e in modo appropriato il significato dei risultati che emergono dall’applicazione delle tecniche di indagine di laboratorio. Saper valutare i risultati dell’indagine di laboratorio in termini di affidabilità e riproducibilità.

Abilità comunicative – Essere in grado di comunicare in modo chiaro e privo di ambiguità contenuti scientifici ed applicativi, utilizzare correttamente il linguaggio tecnico-scientifico appropriato e spiegare le proprie conclusioni ad interlocutori specialisti e non specialisti del settore.

Risorse

Testi consigliati

Il docente consiglia l’integrazione del materiale fornito (videolezioni, slides, appunti) con i seguenti testi:

·       Mauro Maccarone. Metodologie biochimiche e biomolecolari. Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millenio (2020). Zanichelli.

·       Wilson & Walker. Biochimica e Biologia molecolare. Principi e Tecniche (2019). Raffaello Cortina Editore.

Verifica

Modalità di accertamento dei risultati di apprendimento acquisiti dallo studente

L’acquisizione dei risultati di apprendimento previsti è accertata attraverso le attività di autovalutazione presenti alla fine di ogni modulo dell’insegnamento e attraverso la prova di esame.

I test di autovalutazione permettono allo studente di monitorare la propria comprensione degli argomenti trattati e, nel caso ci siano delle difficoltà, di attivarsi per colmare le lacune o chiedere ulteriori spiegazioni al docente. Il docente sarà a disposizione grazie a ricevimento in aula virtuale.

La prova d’esame finale accerta la conoscenza e la comprensione degli argomenti svolti attraverso domande che riguardano aspetti teorici e pratici.

 

Modalità di esame

La prova d’esame prevede la prova scritta. La prova scritta consiste in 31 domande a risposta multipla ognuna comprendente 4 opzioni tra cui l’affermazione corretta e 3 confondenti. La risposta corretta alla 31esima domanda stabilisce l’assegnazione della lode. I punteggi d’esame sono in trentesimi. La soglia della sufficienza è posta a 18/trentesimi, al di sotto della quale la prova viene considerata fallita.

 

Propedeuticità

Non sono previste propedeuticità.

 

Prerequisiti

È richiesta una familiarità con Chimica Inorganica e Organica, Biochimica, Microbiologia.

Ricevimento studenti

 Il docente è sempre reperibile via mail, tramite il forum "Comunica col docente" e il ricevimento studenti presente in piattaforma didattica. Su richiesta degli studenti è disponibile a organizzare ulteriori incontri interattivi in videoconferenza in data concordata.

Descrizione corso

Programma del corso

Unità didattica 1 – Fondamenti di laboratorio e Metodologie biochimiche (1,5 CFU)

1.               Introduzione alle metodologie biochimiche e biomolecolari

2.               Allestimento - linee guida per l’utilizzo della strumentazione - e sicurezza del laboratorio

3.               Tecniche centrifugative

4.               Tecniche spettroscopiche

5.               Tecniche cromatografiche

6.               Tecniche elettroforetiche

7.               Tecniche radiochimiche

8.               Tecniche immunochimiche

 

Unità didattica 2 – Metodologie biomolecolari e campi di applicazione (2,5 CFU)

9.               Bioinformatica ed annotazione funzionale

10.           Isolamento del DNA e Southern blot

11.           Isolamento dell’RNA e Northern blot

12.           Manipolazione enzimatica degli acidi nucleici

13.           Amplificazione mediante PCR

14.           Colture cellulari, clonaggio molecolare e vettori di espressione

15.           Tecniche di trasfezione cellulare

16.           Basi di epigenetica: metilazione del DNA gene-specifica, silenziamento e sovraespressione genica

17.           Tecnologia CRISPR: applicazioni biotecnologiche e clinico-terapeutiche

18.           Applicazioni traslazionali delle Scienze “omiche” in biotecnologia e medicina

19.           Applicazioni delle metodologie biomolecolari in biochimica clinica: citofluorimetria e rappresentazione dei dati

20.           Applicazioni delle metodologie biomolecolari in biochimica clinica: produzione di anticorpi policlonali e monoclonali

Organizzazione didattica

Modalità di erogazione del corso:

Il corso si articola in due moduli che comprendono videolezioni e attività di didattica interattiva. I contenuti delle videolezioni sono parte integrante del programma d’esame. Per ulteriori approfondimenti è consigliata la consultazione dei libri di testo indicati dai docenti.

 

Attività didattiche previste

Le attività di didattica, suddivise tra didattica erogativa (DE) e didattica interattiva (DI), si concretizzano in 7 ore per CFU e sono ripartite secondo una struttura di almeno 2,5 ore di DE (tenuta in considerazione la necessità del riascolto) e di 2 ore di DI per ciascun CFU.

Attività didattica erogativa (10 ore):

·       20 lezioni frontali videoregistrate, della durata di circa 30 minuti ciascuna (tenuta in considerazione la necessità di riascolto) sempre disponibili in piattaforma.

Attività didattica interattiva (8 ore):

·       8 esercitazioni interattive da 60 minuti, svolte in modalità sincrona e secondo il calendario didattico pubblicato in piattaforma;

L’articolazione delle attività del corso sono ripartite secondo uno schema di circa 5 ore di DE e 2 ore di DI per ciascun CFU. Ad ogni modo, la ripartizione tra DE e DI sarà organizzata coerentemente con gli obiettivi formativi specifici di ciascun modulo.

Attività di autoapprendimento:

·        Per ogni lezione sarà presente un test di autovalutazione, al fine di valutare le competenze acquisite dallo studente dopo aver concluso ciascuna lezione prevista dall’insegnamento.

L'articolazione tra DE e DI, per ciascuna unità didattica, sarà organizzata coerentemente con gli obiettivi formativi specifici dell’insegnamento.

Lezioni

Trailer dell'insegnamento

Introduzione alle metodologie biochimiche e biomolecolari

Volumetria, pesate, tecniche centrifugative

Tecniche spettroscopiche

Tecniche cromatografiche

Tecniche elettroforetiche

Tecniche radiochimiche

Tecniche immunochimiche

Tecniche di ibridazione del DNA

Tecniche di indagine dell\'RNA

Tecniche di amplificazione del DNA

Manipolazione enzimatica degli acidi nucleici

Colture cellulari

Clonaggio molecolare

Vettori di espressione

Tecniche di trasfezione cellulare

Silenziamento genico

La tecnologia CRISPR

Epigenetica

Bioinformatica ed annotazione funzionale

Scienze omiche

Citofluorimetria

Produzione e applicazioni di anticorpi