Ateneo - UPO

Il corso mediante un approccio teorico e pratico in laboratorio fornirà un’ampia prospettiva sulle principali metodologie biochimiche e biomolecolari.

Il materiale didattico offerto sulla piattaforma Moodle del corso è un supporto integrativo al corso. Il materiale per eventuali approfondimenti sarà altresì suggerito durante il corso, inclusi articoli scientifici specifici che descrivono le tecniche trattate nel corso.
-Testo suggerito “Metodologie biochimiche e biomolecolari” Mauro Maccarone Zanichelli

Gli obiettivi formativi del corso di Biochimica Applicata sono far acquisire agli studenti le conoscenze sulle principali metodologie biochimiche/biomolecolari con un’attenzione particolare per la determinazione di parametri caratteristici nello studio delle proteine. Lo studente approfondirà 1. le basi biochimiche teoriche e strumentali delle principali metodologie analitiche e preparative della purificazione e analisi delle proteine; 2. le basi delle tecniche biomolecolari e biochimiche applicate alla ricerca biomedica. 3. Con la parte pratica del corso lo studente acquisirà le conoscenze di base sugli strumenti presenti in un laboratorio e l’abilità nell’effettuare alcuni saggi sperimentali biochimici.

Principi e basi della biochimica e della biologia molecolare.

Lezioni frontali di allineamento, tutte le esperienze saranno effettuate in laboratorio. La frequenza in laboratorio è fortemente consigliata.

Controllo dell'apprendimento: discussione degli argomenti del programma svolto durante le lezioni. Il corso prevede l'esecuzione di sessioni in laboratorio. Al termine di ogni esperimento si procede direttamente con gli studenti alla verifica e alla discussione dei risultati ottenuti. Il corso e` supportato nella sezione DIR (Bochimica applicata) con materiale ad uso dello studente per verificare il grado di preparazione iniziale e dell'apprendimento in itinere. Sono disponibili approfondimenti su tutti i metodi sperimentali oggetto del corso.

L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma del corso e la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente.
Lo studente dovrà tenere un quaderno di laboratorio per sviluppare l’abilità di descrivere un esperimento svolto e raccogliere dati in modo corretto. Lo studente dovrà inoltre produrre una relazione finale scritta contenente un’analisi critica dei risultati ottenuti nelle esperienze per sviluppare la capacità di trarre conclusioni dalle esperienze effettuate e le abilità comunicative.
L’esame verte sulla parte teorica dei vari metodi analizzati e sulla discussione degli esperimenti presentati in un quaderno di laboratorio in cui saranno valutati i principi metodologici ed i dati sperimentali. Inoltre durante il corso gli studenti verranno divisi in gruppi e ad ogni gruppo verrà assegnato un lavoro scientifico che tratta una applicazione dei metodi studiati e gli studenti dovranno preparare una presentazione e descrivere i risultati del lavoro e analizzarlo criticamente.
La valutazione composta dal quaderno di laboratorio, dalla relazione finale e orale correlato e dal giudizio sulla presentazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18). La sufficienza viene raggiunta dimostrando di conoscere ed aver compreso le nozioni di base e le loro applicazioni in laboratorio. L’eccellenza può essere raggiunta dimostrando spiccate doti sia nel produrre una relazione senza sbavature sia in una adeguata manualità e capacità di condurre gli esperimenti svolti che saranno criticamente commentati.

Durante il corso verranno illustrati i seguenti argomenti, alcuni approfonditi con esercitazioni pratiche in laboratorio che prevedono la stesura di un quaderno di laboratorio e una relazione finale individuale:
1. Allineamento sull'equipaggiamento e la strumentazione del laboratorio, la sicurezza nel laboratorio chimico-biologico. Misure quantitative in Biochimica. Il quaderno di laboratorio e l’allestimento di un esperimento.
2. Preparazione e manipolazione di un campione biologico: Uso e preparazione di soluzioni tampone; lisi cellulare; centrifugazione: centrifughe, rotori, centrifugazione differenziale e su gradiente di densità, tecniche di estrazione. Le colture cellulari: colture primarie, secondarie, linee. Metodiche colturali.
3. Biologia Molecolare e tecniche di analisi (struttura degli acidi nucleici, Geni e Genoma, Funzione degli acidi nucleici, Manipolazione degli acidi nucleici, strumenti di base e tecniche di analisi, isolamento e separazione di acidi nucleici, la reazione a catena polimerasica (PCR), analisi della sequenza dei nucleotidi, analisi e manipolazione dell’ espressione genica (DNA ricombinante e trasfezioni), analisi dell’intero genoma umano.
4. Tecniche di purificazione e analisi delle proteine: struttura, procedure di purificazione, caratterizzazione e di analisi delle funzioni, analisi delle proprietà ioniche degli amino acidi e delle proteine. Tecniche cromatografiche, tecniche elettroforetiche e dosaggio delle proteine (metodi spettrofotometrici).
5. Le tecniche immunochimiche. Nozioni su antigene e anticorpo, anticorpi monoclonali e loro preparazione. Immunoblotting e i saggi immunologici, Sistemi di dosaggio immunologico basati sulla immunoprecipitazione e sulla marcatura di antigeni od anticorpi con enzimi (ELISA) e (RIA).
6. Cenni di immunofluorescenza, immunocitochimica, microscopia, cito-fluorimetria e principali applicazioni.
7. Scienze omiche e biologia di sistema. Principi di base della spettrometria di massa: cenni di proteomica e metabolomica e applicazioni. Bioenergetica.

Conoscenza e capacità di comprensione. Acquisizione di conoscenze approfondite sulle principali tecniche applicate alla biochimica e alla biologia molecolare. Acquisizione della padronanza degli strumenti teorici per l’interpretazione dei processi biochimici. Acquisizione di un appropriato linguaggio scientifico. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: abilità di raccogliere dati in modo corretto e di tenere un quaderno di laboratorio; abilità di applicare le conoscenze teoriche all’esecuzione e comprensione degli esperimenti di laboratorio e all’interpretazione dei risultati ottenuti.
Autonomia di giudizio
Acquisizione di autonomia di giudizio nella valutazione di dati sperimentali individuando eventuali errori e proponendo soluzioni riguardanti problematiche nel laboratorio di biochimica.
Abilità comunicative
Perfezionamento del lessico disciplinare in ambito biochimico, nonché della capacità di descrivere, con chiarezza e senso critico, argomentazioni biochimiche anche ai non addetti ai lavori. Capacità di acquisizione di informazioni su testi universitari e articoli scientifici in inglese.
Capacità di apprendimento
Acquisizione della capacità di approfondire e aggiornare in maniera autonoma le proprie conoscenze nella materia, tramite lettura di testi e articoli scientifici. Capacità di utilizzare il materiale didattico per uno studio critico e ragionato.