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