Le tematiche affrontate saranno le seguenti: •    Creatività, risultato scientifico ed innovazione •    Dall’idea all’innovazione: la gestione dei progetti innovativi ed il project management •    Le fonti di informazione brevettuale •    La gestione e la valorizzazione dei risultati del processo innovativo: brevetti, nuove imprese ed innovazione interna all’organizzazione •    La promozione dell’innovazione: il marketing delle innovazioni •    Dal risultato scientifico all’impresa: le forme del trasferimento tecnologico •    Le scienze della vita e le biotecnologie: panoramica sugli elementi della struttura industriale  Il business plan ed il business model  La due diligence  L’elevator pitch  La valutazione economica dei brevetti  Le problematiche di accesso al mercato e l’Health Technology Assessment

- Introduzione alla farmacologia - Definizione di farmaco, farmaco small molecole, farmaci biologici/biotecnologici, farmaco generico e farmaco biosimilare - Lo sviluppo di un farmaco: fase preclinica e fase clinica - Farmacodinamica: i recettori e trasduzione del segnale; concetto di agonista e antagonista, curva dose-risposta. Farmacocinetica: assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione dei farmaci; concetto di emivita, biodisponibilità, clearance, volume di distribuzione - Farmaci dell’infiammazione: FANS, Glucocorticoidi - Farmaci immunosoppressori - Farmaci antineoplastici - Farmaci del sistema cardiocircolatorio: farmaci anti-ipertensivi, farmaci dello scompenso, farmaci anti-anginosi, farmaci antitrombotici e farmaci anticoagulanti. - Farmaci anti-dislipidemici (resine, statine, fibrati, inibitori PCSK9) - Farmaci per il diabete: insulina e ipoglicemizzanti orali. - Farmaci del sistema nervoso: farmaci per la malattia di Parkinson, Alzheimer, antipsicotici, antidepressivi, sedativo-ipnotici; farmaci attivi sulla placca neuromuscolare - Principi molecolari della farmacodipendenza e principali sostanze d’abuso: opiodi, psicostimolanti, cannabinoidi.

Cenni di filosofia della scienza applicati alla ricerca biomedica. Il metodo scientifico. Il concetto di modello, teoria ed ipotesi. Il ragionamento induttivo e deduttivo. Metodi epidemiologici. Concetto di salute e sua evoluzione. Definizione di sanità pubblica e ruolo dell’epidemiologia. Introduzione alla statistica sanitaria (fonti e modalità di raccolta dei dati; elaborazione e presentazione dei dati epidemiologici. Significato di alcuni indicatori dello stato di salute: incidenza, mortalità, prevalenza, sopravvivenza. Misure di frequenza e associazione). Principali tipi di studi epidemiologici: randomized controlled trial, studi di coorte, caso-controllo,trasversali e descrittivi. Fonti di incertezza negli studi epidemiologici: ruolo del caso, bias e confondimento. Modificazione di effetto. Uso del test di ipotesi e dell’intervallo di confidenza per interpretare i risultati di uno studio epidemiologico. Il concetto di potenza statistica applicato all’interpretazione dei risultati degli studi epidemiologici. Inferenza causale in epidemiologia. La sintesi delle conoscenze nella ricerca biomedica e il loro trasferimento nella pratica clinica. Revisioni sistematiche, meta-analisi, linee guida, Evidence-Based Medicine. Il processo di scoperta, sviluppo e approvazione dei farmaci. Studi utilizzati nelle diverse fasi di sviluppo di un farmaco. Il processo di approvazione dei farmaci. Introduzione alla farmaco-epidemiologia e sue applicazioni per lo studio delle reazioni avverse ai farmaci. La divulgazione delle ricerche in ambito biomedico. Struttura di un articolo scientifico. Il processo di sottomissione e referaggio di un articolo scientifico. L’editoria scientifica. Aspetti etici della ricerca biomedica. Il conflitto di interessi. Il Disease mongering.

• Morfologia delle cellule del sangue 1. Tecnica dello striscio di sangue periferico 2. Colorazione May Grunwald/Giemsa 3. Morfologia filologica e patologica dell'eritrocita 4. Morfologia fisiologica e patologica del leucocita 5. Morfologia fisiologica e patologica delle piastrine 6. Morfologia fisiologica e patologica dei precursori emopoietici • Applicazioni citogenetiche alle malattie del sangue 1. Principi del cariotipo convenzionale 2. Principi del cariotipo molecolare FISH 3. Le principali anomalie citogenetiche associate alle malattie del sangue • La biologia molecolare delle malattie del sangue 1. Analisi del riarrangiamento delle immunoglobuline nella diagnostica delle malattie del sangue 2. Analisi del riarrangiamento del recettore T nella diagnostica delle malattie del sangue 3. Analisi mutazionale nella diagnostica delle malattie del sangue ereditarie ed acquisite 4. Ricerca dei trascritti di fusione nella diagnostica delle malattie del sangue 5. Analisi della malattia minima residua mediante approcci di biologia molecolare e RT-PCR 6. Analisi dell'attecchimento midollare dopo trapianto di cellule staminali emopoietiche allogeniche tramite Short Tandem Repeats • La diagnostica citofluorimetrica applicata alle malattie del sangue 1. Diagnostica citofluorimetrica delle leucemie 2. Analisi della malattia minima residua mediante citofluorimetria • Test di medicina trasfusionale 1. I gruppi ematici 2. I test di compatibilità • Trapianto di cellule staminali emopoietiche 1. Il sistema HLA 2. Raccolta e preparazione delle cellule staminali per il trapianto 3. Manipolazione del graft per il trapianto 4. Monitoraggio dell'attecchimento e della ricostituzione immunologica • Genomica delle malattie del sangue 1. Gene expression profile 2. Genomw wide association studies 3. SNP array 4. Whole genome and whole exome sequencing

Il Corso è suddiviso in due parti: una teorica ed una pratica. *** Parte teorica - costituita da 28 ore di lezioni frontali, nelle quali vengono approfondite le tematiche di seguito elencate. Diagnostica Molecolare in Patologia Clinica. In particolare vengono approfondite le seguenti tecniche di biologia molecolare: • RealTime PCR (sonde FRET) • Ibridazione con ASO (Allele-Specific Oligonucleotide) • Microarray • Pirosequenzamento • Spettrometria di massa per l’analisi degli acidi nucleici. Vengono quindi valutati gli esami di biologia molecolare utilizzati nella diagnosi delle seguenti patologie: • Fibrosi Cistica (cenni) • Microdelezione Cromosoma Y (cenni) • Trombofilie Ereditarie • Emocromatosi In particolare vengono approfondite le basi fisiopatologiche e biochimico-molecolari di tali patologie. *** Approfondimento delle Biotecnologie utilizzate in Patologia Clinica per lo studio dell’emostasi e della coagulazione. In particolare vengono approfondite le biotecnologie utilizzate: • nella valutazione della coagulazione: rischio trombotico e rischio emorragico (test di screening e test specialistici). • nella valutazione della funzionalità piastrinica (piastrine reticolate, PFA, Multiplate, aggregometria). Approfondimento delle Biotecnologie utilizzate in Patologia Clinica per lo studio delle malattie del sangue (linea rossa e linea bianca) e per la valutazione dei liquidi biologici (liquor, liquido ascitico, pleurico, sinoviale, cardiaco). In particolare vengono approfonditi: • esame emocromocitometrico • parametri biochimici per la valutazione dell’anemia • citofluorimetria (CD) per la fenotipizzazione delle leucemie • cromatografia a scambio ionico per la valutazione delle emoglobinopatie e talassemie. In particolare vengono approfondite le basi fisiopatologiche e biochimico-molecolari delle α e β talassemie. *** • Approfondimento dell’Emogasanalisi (equilibrio acido-base; elettroliti) • Approfondimento dell’elettroforesi delle proteine plasmatiche. • Approfondimento dei tests immunometrici utilizzati nella valutazione dei marcatori di danno cardiaco e del sistema renina-angiotensina-aldosterone. • Approfondimento dei test immunoenzimatici utilizzati nella valutazione della funzionalità tiroidea. • Approfondimento delle biotecnologie utilizzate nella valutazione del metabolismo delle lipoproteine. • Fisiopatologia dell’aterosclerosi. *** Parte pratica - La parte teorica viene intervallata da esercitazioni presso il Laboratorio di Ricerche Chimico Cliniche dell’Azienda Ospedaliera-Universitaria “Maggiore della Carità” di Novara, durante le quali saranno approfonditi gli argomenti precedentemente discussi in aula, per un totale di 12 ore/studente. In particolare vengono organizzati 6 differenti esercitazioni in laboratorio: gli studenti vengono suddivisi in gruppi (max 5 studenti per volta) e ogni esercitazione dura 2 ore. La stessa esercitazione viene quindi ripetuta ai diversi gruppi.

REGOLAZIONE ORMONALE Asse ipotalamico-ipofisario e suoi bersagli periferici. GH (struttura, regolazione dai fattori ipotalamici, recettore/trasduzione e funzione); ruolo di IGF-1 e –2. TRH (struttura, regolazione da fattori ipotalamici, recettore/trasduzione e funzione) e ormone tiroideo (struttura, biosintesi, tireoglobulina, ciclo intratiroideo dello iodio, tironina, recettore/trasduzione e funzione). ACTH (struttura, regolazione da fattori ipotalamici, recettore/trasduzione e cenni sulla funzione; descrivere gli ormoni surrenalici midollari, catecolammine (biosintesi e sua regolazione dallo stress, catabolismo, recettori alfa e beta, trasduzione e funzioni). Ormoni surrenalici corticali. Glucorticoidi e mineralcorticoidi (biosintesi da colesterolo, regolazione della sintesi da ACTH o ANP, struttura, recettori e funzione). Generalità su ormoni gonadotropi. Struttura, recettori e funzione Ormoni sessuali. Progesterone, estrogeni, androgeni (biosintesi da colesterolo e regolazione della sintesi da ormoni ipofisari, struttura e funzione). Ormoni dell'ipofisi media: pro-oppiomelanocortina, MSH, beta endorfine (struttura, biosintesi, regolazione da fattori ipotalamici, recettore/trasduzione e funzione). Ormoni dell'ipofisi posteriore: vasopressina e ossitocina, neurofisine (struttura, recettore/trasduzione e funzione). Ormoni che regolano il metabolismo del calcio e del fosfato. Paratormone e calcitriolo (struttura, biosintesi, recettore/trasduzione e funzione nella regolazione del calcio ematico). Vitamina D. Regolazione metabolismo energetico. AMPK, adiponectina, leptina, obesità e sindrome metabolica. Metabolismo del ferro. Regolazione dell’assimilazione, dell’accumulo e della distribuzione Citocromi e meccanismi di detossificazione. Alterazioni congenite del metabolismo Classificazione “biochimica”, markers di laboratorio utilizzati nella diagnosi. Indagini del metaboloma: significato diagnostico del profilo degli acidi grassi liberi, degli acidi organici e degli aminoacidi. Indagini del proteoma e dosaggi enzimatici: ambiti di applicazione e limiti. Definizione di screening diagnostico e sue applicazioni. Esempi di alterazioni congenite del metabolismo indagate o potenzialmente indagabili mediante screening neonatale: fenilchetonuria, tirosinemie, cistinuria, ipotiroidismo congenito, difetto di biotinidasi, sindrome adreno-genitale, galattosemia, acidemie organiche a catena ramificata (Maple Syrup Urine Disease/ MSUD), aciduria isovalerianica, aciduria propionica, aciduria metilmalonica. Alterazioni del ciclo dell’urea, Medium-Chain Acyl-CoA dehydrogenase (MCAD) deficiency, iperplasia congenita del surrene Diagnostica molecolare in oncologia Alterazioni genetiche indagate in diagnostica molecolare oncologica. Finalità dei test molecolari: markers molecolari diagnostici, predittivi, di efficacia, di evoluzione nei tumori solidi. Alterazioni delle vie di EGFR, MET/HGF, PDGFR. Alterazioni nelle vie di trasduzione PI3K/Akt/mTOR. Introduzione all’utilizzo di database biologici informatici - Database biologici informatici. Identificazione e classificazione dei database biologici in base a NAR. Modalità di accesso ai DB bioinformatici. I principali portali di bioinformatica internazionali: EBI e NCBI. - Ricerca di informazioni riguardanti uno specifico gene o prodotto genico mediante UNIGENE, GENE, ENSEMBL, UCSC genome browser. Come disegnare una corretta strategia sperimentale per effettuare l’analisi mutazionale di un gene - Gene ontology - Allineamenti globali ed allineamenti locali fra due sequenze. - Allineamento di una sequenza con un database di sequenze: BLAST - Utilizzo di DB per la identificazione di domini proteici: UNIPROT ed altri DB di proteine - Database di profili di espressione genica: GEO e Oncomine. Come trovare i profili di espressione di un gene d’interesse - Database per l’identificazione di regioni regolative e siti di legame per fattori di trascrizione - Pubmed. Criteri per la ricerca di pubblicazioni scientifiche. Criteri di valutazione delle pubblicazioni scientifiche.

Patologia genetica: meccanismi del danno sul genoma. Fisiopatologia delle ghiandole a secrezione interna: l’ipofisi, la tiroide, il pancreas, le paratiroidi, il surrene, le gonadi. Fisiopatologia del metabolismo: l’aterosclerosi, le iperlipemie. Il diabete mellito. L’obesità. La sindrome metabolica. Fisiopatologia dell’invecchiamento. Fisiopatologia del cuore e dei grossi vasi: malattie cardiovascolari. Alterazioni della frequenza e del ritmo. Ipertensione e Ipotensioni. Fisiopatologia dell’emopoiesi.

INTRODUZIONE al ruolo della PATOLOGIA GENERALE nello STUDIO delle BASI CELLULARI e MOLECOLARI delle MALATTIE: lo stato di salute, il concetto di eziologia, il concetto di patogenesi, lo stato di malattia. AGENTI FISICI COME CAUSA DI MALATTIA: generalità sulle patologie da trasferimento di energia meccanica, termica, elettrica. Effetti delle radiazioni ionizzanti ed eccitanti. Efetti dell’ ipossia e dell’ischemia. AGENTI CHIMICI COME CAUSA DI MALATTIA: le vie di assorbimento e di eliminazione (le reazioni di biotrasformazione: di fase 1, dipendenti dal sistema del citocromo P450 e di fase 2; effetti lesivi di metaboliti reattivi prodotti durante al biotrasformazione), tossicità da agenti chimici. Il danno indotto dai radicali liberi: produzione, fattori protettivi e meccanismi di danno. AGENTI BIOLOGICI COME CAUSA DI MALATTIA: Generalità sui meccanismi di danno e di difesa dalle infezioni virali e batteriche. MODIFICAZIONI TESSUTALI A SEGUITO DI STIMOLI PATOLOGICI CRONICI ED ACUTI: Il danno cellulare reversibile ed irreversibile. La morte cellulare per necrosi e per apoptosi. RISPOSTA DEI TESSUTI AL DANNO CELLULARE: A raccordo con le conoscenze acquisite sulla flogosi ed i tumori nei corsi di Patologia Generale e Biologia della Laurea Triennale, illustrazione del significato dell’attivazione del processo infiammatorio, della riparazione dei tessuti e della trasformazione cancerosa come risposta fisiologica e/o patologica al danno cellulare. IL PROCESSO INFIAMMATORIO: cellule coinvolte nell’ infiammazione e loro funzioni (monociti, macrofagi, granulociti neutrofili, basofili, mastociti, cellule endoteliali, piastrine) i mediatori solubili dell’ infiammazione (istamina, serotonina, metaboliti acido arachidonico, proteasi plasmatiche, citochine: interleuchina 1,6 [IL-1 e IL-6], fattore di necrosi tumorale alfa [TNFalfa], fattore di crescita trasformante-beta [TGFbeta], metaboliti batterici); alterazione del tono e della permeabilità vascolare durante l’ infiammazione (formazione essudato); attività delle cellule fagocitarie nell’ infiammazione (adesione, diapedesi, chemiotassi, fagocitosi, meccanismi di uccisione dei batteri); istoflogosi; effetti sistemici dell’ infiammazione.IL PROCESSO DI RIPARAZIONE: la rigenerazione (potenzialità proliferative tessuto, fattori di crescita: fattore di crescita epidermico [EGF], trasformante [TGFbeta], simil-insulinico [IGF], di derivazione piastrinica [PDGF], dei fibroblasti [FGF], interazioni con matrice ed altre cellule) la sostituzione con tessuto connettivo e l’ angiogenesi. La riparazione delle ferite. LA CRESCITA NEOPLASTICA : caratteristiche generali delle neoplasie (cenni sull’ incidenza, mortalità e sopravvivenza; classificazione dei tumori e nomenclatura); concetti di iperplasia, neoplasia, anaplasia e displasia. Oncogeni virali e cellulari, geni oncosoppressori. Il fenotipo neoplastico: eterogeneità fenotipica e instabilità genomica. Iniziazione, promozione del processo neoplastico (cancerogenesi a tappe o cancerogenesi come processo continuo). La progressione del processo neoplastico (latenza neoplastica, invasività neoplastica, le metastasi. SISTEMI ENDOGENI di RESISTENZA ALLA MORTE CELLULARE: Effetti citoprotettivi del precondizionamento cellulare e tessutale. Il precondizionamento precoce e ritardato. Meccanismi coinvolti nella citoprotezione da precondizionamento. Mediatori molecolari del precondizionamento. Implicazioni terapeutiche.

Significato della misura in ambito biologico: specificità, accuratezza, precisione e riproducibilità. Tecniche di preparazione del campione per analisi biochimiche (omogenizzazione, lisi con detergenti). Estrazione con solventi e precipitazione selettiva, loro applicazione al frazionamento dei composti biologici (estrazione di lipidi, salting out di proteine ed acidi nucleici). Teoria della centrifugazione e tecniche di centrifugazione preparativa per il frazionamento di composti biologici. Utilizzo delle centrifughe e forza centrifuga. Principi di spettrofotometria. Saranno trattate le basi teoriche e gli aspetti pratici delle tecniche spettroscopiche (assorbimento, fluorescenza, polarimetria) ed esempi del loro utilizzo per la quantificazione di analiti biologici. Caratteristiche di uno spettrofotometo ed un fluorimetro, loro utilizzo. Radioisotopi in laboratorio: caratteristiche dei radioisotopi di uso più comune, loro utilizzi in biochimica e strumentazione utilizzata pe la loro quantificazione. Principi alla base della cromatografia, principali tecniche cromatogafiche (affinià, gel filtrazione, scambio ionico e fase inversa) e relative matrici. Utilizzo della cromatografia per la separazione di miscele complesse di proteine e di lipidi in base alle proprietà chimiche e fisiche. Strumentazione utilizzata (cromatografie su colonna, su strato sottile, HPLC, ecc). Rivelatori ed analisi risultati (coefficienti di ritenzione, analisi qualitative e quantitative). Principi alla base dell'elettroforesi con particolare attenzione al trazionamento e caratterizzazione delle proteine. IEF, SDS-PAGE, 2D-PAGE, elettroforesi capillare. Sistemi di rilevazione più comuni: coloranti e western blotting. Caratterizzazione di proteine: digestione, sequenziamento di Edman, utilizzo della spettrometria di massa per la caratterizzazione delle proteine, proteomica qualitativa e quantitativa con particolare attenzione alle tecniche di spettrometria di massa. Applicazioni degli anticorpi nelle biotecnologie, saggi immunologici competitivi e non competitivi, RIA, ELISA, immunofluorescenza, western blotting, immunodiffusione e tecniche correlate. Utilizzo di enzimi in diagnostica ed in ricerca. Caratterizzazione della cinetica enzimatica e studio degli inibitori. Utilizzo di enzimi in diagnostica clinica, assay cinetici ed end-point applicati alla ricerca ed alla diagnostica. Saggi di binding ed associazione, analisi dell’equilibrio recettore-ligando. Metodiche per lo studio delle interazioni molecolari, saggi classici con molecole marcate, metodiche spettrometriche avanzate: Fret, Bret, fluorescenza a tempo risolto.

Significato della misura in ambito biologico: specificità, accuratezza, precisione e riproducibilità. Tecniche di preparazione del campione per analisi biochimiche (omogenizzazione, lisi con detergenti). Estrazione con solventi e precipitazione selettiva, loro applicazione al frazionamento dei composti biologici (estrazione di lipidi, salting out di proteine ed acidi nucleici). Teoria della centrifugazione e tecniche di centrifugazione preparativa per il frazionamento di composti biologici. Utilizzo delle centrifughe e forza centrifuga. Principi di spettrofotometria. Saranno trattate le basi teoriche e gli aspetti pratici delle tecniche spettroscopiche (assorbimento, fluorescenza, polarimetria) ed esempi del loro utilizzo per la quantificazione di analiti biologici. Caratteristiche di uno spettrofotometo ed un fluorimetro, loro utilizzo. Radioisotopi in laboratorio: caratteristiche dei radioisotopi di uso più comune, loro utilizzi in biochimica e strumentazione utilizzata per la loro quantificazione. Principi alla base della cromatografia, principali tecniche cromatogafiche (affinià, gel filtrazione, scambio ionico e fase inversa) e relative matrici. Utilizzo della cromatografia per la separazione di miscele complesse di proteine e di lipidi in base alle proprietà chimiche e fisiche. Strumentazione utilizzata (cromatografie su colonna, su strato sottile, HPLC, ecc). Rivelatori ed analisi risultati (coefficienti di ritenzione, analisi qualitative e quantitative). Principi alla base dell'elettroforesi con particolare attenzione al frazionamento e caratterizzazione delle proteine. IEF, SDS-PAGE, 2D-PAGE, elettroforesi capillare. Sistemi di rilevazione più comuni: coloranti e western blotting. Caratterizzazione di proteine: digestione, sequenziamento di Edman, utilizzo della spettrometria di massa per la caratterizzazione delle proteine, proteomica qualitativa e quantitativa con particolare attenzione alle tecniche di spettrometria di massa. Applicazioni degli anticorpi nelle biotecnologie, saggi immunologici competitivi e non competitivi, RIA, ELISA, immunofluorescenza, western blotting, immunodiffusione e tecniche correlate. Utilizzo di enzimi in diagnostica ed in ricerca. Caratterizzazione della cinetica enzimatica e studio degli inibitori. Utilizzo di enzimi in diagnostica clinica, assay cinetici ed end-point applicati alla ricerca ed alla diagnostica. Analisi di parametri cinetici di un enzima. Saggi di binding ed associazione, analisi dell’equilibrio recettore-ligando. Metodiche per lo studio delle interazioni molecolari, saggi classici con molecole marcate, metodiche spettrometriche avanzate: Fret, Bret, fluorescenza a tempo risolto.

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Programma - Introduzione alla biologia molecolare: la nascita della Biologia Molecolare, dalla scoperta del DNA alla dimostrazione del suo ruolo come materiale genetico. Struttura chimica e fisica del DNA. Le basi genomiche della complessità: il ruolo del controllo dell’espressione genica, cenni di genomica comparata Basi molecolari dell’epigenetica: struttura e regolazione della cromatina - struttura dei nucleosomi e organizzazione della cromatina - Gli istoni e le loro modificazioni (acetilazione, metilazione). - Meccanismi del rimodellamento istonico e delle modificazioni della cromatina e loro ruolo nella regolazione dell’espressione genica. Bromodomini e cromodomini. Ruolo e esempi di enzimi modificatori istonici: istone acetil transferasi (HAT), istone deacetilasi. Complessi di rimodellamento istonico. - Ruolo e meccanismi degli elementi isolatori. - Metilazione del DNA: significato biologico, DNA metil-transfrasi, meccanismi mediante cui la metilazione del DNA regola l’espressione genica. Regolazione della trascrizione - cenni sulle differenze tra la trascrizione dei procarioti e degli eucarioti - Trascrizione e regolazione negli eucarioti: RNA polimerasi II, struttura del promotore, fattori basali di Pol II e formazione del complesso di inizio. Ruolo del Mediatore. - Meccanismi di riconoscimento dei siti di avvio della trascrizione: TATA box e formazione dei complessi di avvio della trascrizione. - Ruolo delle sequenze regolatrici della trascrizione e i fattori che regolano la trascrizione (fattori di trascrizione e loro organizzazione modulare e dimerica). - Ruolo delle interazioni fra i fattori di trascrizione e i complessi di rimodellamento della cromatina e di modificazione degli istoni nella regolazione della trascrizione. Esempi. - Meccanismi di repressione della trascrizione. - Diverse strategie di regolazione della funzione degli attivatori della trascrizione. Esempi (NF-kB) - Le principali quattro classi strutturali dei fattori di trascrizione: elica-ansa- elica (omeogeni), elica-giro-elica (Myc/MAx/Mad), Cerniera di leucine (Jun. Fos, AP1), dita di zinco (recettori ormoni steroidei). Per ciascuna classe: elementi strutturali e meccanismi di interazione con il DNA, regolazione della funzione, cenni sulla funzione e sui geni regolati. La maturazione dell’RNA e il controllo post-trascrizionale - Significato di del capping e della poliadenilazione dei trascritti. Cenni sui meccanismi di capping, poliadenilazione e terminazione del mRNA. - Generalità sulla natura discontinua dei geni e significato dello splicing. - Lo spliceosoma e i meccanismi molecolari dello splicing. Lo splicing alternativo - Regolazione del riconoscimento dei siti di splicing: le sequenze ESE/ISE e ESS/ISS. Le proteine SR (contenenti i domini RRS) e le proteine hRNPs nella regolazione dello splicing. - Esempi di patologie causate da mutazioni che deregolano lo splicing. - Meccanismi di editing del mRNA. - Cenni sulla regolazione del trasporto e della localizzazione deglimRNA. - Regolazione della stabilità degli RNA (Esempio delle seq. IRE nella regolazione della stabilità e traduzione degli mRNA per il recettore della Transferrina e della Ferritina). - I micro-RNA: struttura genica, trascrizione e maturazione, ruolo delle proteine Dicer e del complesso RISC, diversi meccanismi di regolazione dell’espressione genica (trascrizione, stabilità mRNA e traduzione). Natura combinatoriale delle interazioni fra micro-RNA e geni target. Esempi. - Impatto della scoperta dei microRNA nello studio della funzione dei geni, nei tumori e prospettive cliniche. - Short-interferingRNAs; utilizzo nella ricerca di base e nella clinica. Sistemi di Riparazione del DNA - danni al DNA (mutazioni del DNA) e riparazione per escissione delle basi, riparazione per escissione di nucleotidi, riparazione di errori replicativi, riparazione di rotture su entrambi i filamenti. Replicazione del DNA - meccanismo di replicazione negli eucarioti; Telomeri e problema della replicazione nei telomeri; meccanismo che controlla la replicazione nel ciclo cellulare;  Regolazione del Ciclo Cellulare - Principi generali del controllo del ciclo cellulare. - Ruolo dei complessi ciclina/Cdk nella progressione del ciclo cellulare. - Meccanismi molecolari della regolazione delle Cdk: interazione con cicline, fosforilazioni attivatorie e inibitorie, interazione con proteine inibitrici (p21, p16, p27 ecc.). Meccanismi di regolazione delle cicline: trascrizione, ubiquitinazione/degradazione. - Ruolo dei diversi complessi ciclina/cdk nella progressione delle diverse fasi del ciclo e concetto del “checkpoint”. - Regolazione dei complessi ciclina/Cdk in fase G1 e S: ruolo dell’attivazione di Jun/Fos e Myc e dei principali geni target di Myc; regolazione di E2F1 da Ciclina D/Cdk4, Rb e ciclinaE/Cdk2; regolazione del ciclo cellulare dai soppressori tumorali della famiglia p21, p16, p27 ecc. e loro regolazione da p53. Risposta cellulare allo stress - La risposta al danno al DNA e i complessi sensori, trasduttori eeffettori: ruolo di Atm, ChK1/2, Cdc25 e p53 nella cascata di trasduzione del segnale attivata dal danno al DNA. - p53: struttura, regolazione (da Mdm2, da Arf e da fosforilazione via Atm/Chk)e funzione nella risposta al danno al DNA, nella senescenza cellulare e nella risposta all’ipossia. Ruolo e meccanismi mediante cui p53 promuove arresto del ciclo cellulare e apoptosi. Significato delle mutazione di p53 nei tumori. Apoptosi - Significato generale dell’apoptosi nell’omeostasi cellulare. - Via estrinseca dell’attivazione dell’apoptosi: recettori pro-apoptotici, il death domain (DD) e il death effector domain (DED) e la trasduzione del segnale apoptotico fino all’attivazione delle caspasi regolatorie (caspasi 8). - Meccanismo di attivazione delle caspasi effettorie (caspasi 3) e ruolo dei loro substrati nel determinare l’apoptosi (cambiamento di forma, frammentazione del DNA, esternalizzazione della fosfofatidilserina) e il riconoscimento da cellule con attività fagocitica. - Via intrinseca dell’attivazione dell’apoptosi: ruolo centrale della regolazione della permeabilità della membrana mitocondriale esterna nel determinare il rilascio di citocromo C, Smac/Diablo e altre proteine che regolano l’apoptosi. Meccanismo di attivazione delle caspasi 9 da parte del citocromo c. Ruolo delle proteine IAP (inibitori di caspasi) nella regolazione dell’apoptosi. - I diversi meccanismi di regolazione delle 3principali famiglie di caspasi (caspasi 8, 9 e 3) - Formazione del poro della membrana mitocondriale esterna: le proteine Bcl2 pro-apoptotiche, le proteine Bcl2 anti-apoptotiche e le proteine BH3-only. Significato funzionale dei domini BH1, BH2e BH3. - Necrosi: caratteristiche distintive dall’apoptosi Manipolazioni genetiche nel topo - Transgenesi standard, gene targeting, sistemi Cre-Lox(sistemi costitutivi e inducibili). Esempi di topi transgenici o knock-outgenerati per lo studio di patologie (malattia di Alzheimer, topo p53-/- )

Caratteristiche generali dei vettori di clonaggio. Vettori di clonaggio ed espressione di proteine ricombinanti. Conoscenza delle principali strategie di manipolazione genica. Conoscenza delle principali strategie di costruzione e mantenimento di organismi geneticamente modificati. Conoscenza delle tecnologie applicate alla diagnosi genetica. Strategie di clonaggio e di analisi di genoteche. PCR. Mutagenesi mirata. Espressione di proteine ricombinanti in E.coli. Metodi di trasformazione genica. Espressione di proteine ricombinanti in cellule eucariote. Espressione di transgeni in animali modello. DNA arrays, Gene-chips. PTT, SNP. Proteomica. Strategie genetiche per il miglioramento fenotipico di organismi di interesse socioeconomico.

1-Generalità sul sistema immunitario, immunità aspecifica e specifica, naturale e acquisita (adattativa) 2-Cellule ed organi del sistema immunitario 3-Antigeni- Anticorpi, funzioni effettrici degli anticorpi, 4-Ab monoclonali e uso degli anticorpi in laboratorio 5-TCR, Molecole MHC, presentazione dell’antigene. 6-Generazione del repertorio recettoriale B e T, switch isotipico e maturazione di affinità. 7-Attività Helper e sistema delle citochine, Attività citotossiche cellulo-mediate. 8-Vaccini 9-Immunopatologia: Ipersensibilità, Malattie autoimmuni, Rigetto dei Trapianti.

Flora microbica residente: il microbioma umano. Principi di patogenicità e virulenza batterica: Le tossine batteriche: esotossine ed endotossine; la spora; la capsula; i pili ed i flagelli; gli enzimi; i siderofori; il biofilm batterico. Diagnosi di laboratorio delle malattie infettive: Raccolta e trasporto del materiale patologico; diagnosi delle infezioni batteriche e virali. Controllo della crescita microbica:  Disinfezione e sterilizzazione  Gli antibiotici  Farmaci antivirali  Meccanismi di resistenza  I vaccini: antipolio, antidifterite, antitetanica, antiepatite B, anti-haemophilus influenzae, antipertosse, antimorbillo e antirosolia. Batteri: Stafilococchi, Streptococchi, Pneumococchi, Micobatteri, Neisserie, Enterobatteriaceae, Pseudomonas, Vibrioni, Campilobatteri, Elicobatteri, Emofili, Clostridi, Spirochete e Clamidie. Virus: Adenovirus, Flavivirus, Hepadnavirus ed altri virus causa di epatiti, Herpesvirus, Papillomavirus, Orthomyxovirus, Paramyxovirus, Picornavirus, Retrovirus. Agenti subvirali: i prioni La risposta immune contro le infezioni. Risposta immune aspecifica: infiammazione, fagociti, fagocitosi e killing, complemento; risposta immune specifica: umorale e cellulo-mediata. Evasione della risposta immune da parte dei microrganismi Microrganismi eucarioti: I protisti (patogeni dell’uomo.

Sistema cardiovascolare Proprietà del miocardio, ciclo cardiaco, gettata cardiaca, pressione arteriosa, elettrocardiogramma, principi di emodinamica, circolazione coronarica e cenni sugli altri principali circoli distrettuali Sistema respiratorio Meccanica respiratoria, spazi morti e ventilazione alveolare, scambi gassosi alveolari, controllo nervoso e chimico del respiro, trasporto dei gas nel sangue, acclimatazione all’alta quota. Sistema renale Filtrazione glomerulare, meccanismi di riassorbimento e di secrezione tubulare, clearances renali, meccanismi di concentrazione e diluizione dell’urina, rene ed equilibrio acido-base Sistema digerente Composizione, secrezione e ruolo dei succhi digestivi, motilità gastrointestinale, assorbimento intestinale dei prodotti della digestione, funzioni del fegato Sistema endocrino Azioni fisiologiche degli ormoni prodotti dall’ipotalamo, dall’ipofisi, dalla tiroide, dalle paratiroidi, dalle capsule surrenali, dal pancreas endocrino e dalle gonadi

Principi di diagnostica macro e microscopica, modalità di preparazione tecnica dei materiali citologici ed istologici; procedure tecniche e finalità delle colorazioni istologiche, istochimiche, immunoistochimiche e della diagnostica ultrastrutturale. Metodiche di conservazione degli acidi nucleici a fini diagnostici.

- Tecniche usate per le colture primarie e le linee cellulari umane e murine. - Immortalizzazione e  modelli cellulari per lo studio del differenziamento, - modelli cellulari per lo studio di invecchiamento e apoptosi (fibroblasti, criteri morfologici per identificare l’apoptosi). - Cellule per la preparazione di anticorpi monoclonali. - Principi generali sulla coltivazione delle cellule in vitro: terreni, sieri, antibiotici - Coltivazione di linee cellulari stabilizzate in adesione e in sospensione - Congelamento cellule per conservazione in azoto liquido e scongelamento - Conteggio delle cellule, colorazioni vitali - Clonazione di linee cellulari stabilizzate per diluizione limite - Saggi di proliferazione cellulare e di apoptosi (cellule adese) - Colorazione del citoscheletro in fluorescenza e osservazione al microscopio per fluorescenza - Curva di crescita (cellule in sospensione)

-Struttura del DNA. Organizzazione del DNA nei cromosomi. Struttura e funzione del cromosoma. -Struttura e evoluzione del genoma umano. Organizzazione dei geni. Elementi trasponibili. Sequenze ripetute. Famiglie geniche. -Divisione cellulare: mitosi e meiosi. -Correlazione genotipo-fenotipo (esempio: gruppo sanguigno ABO; anemia falciforme). Traduzione delle proteine e il codice genetico. Correlazione tra tipo di mutazioni e fenotipo dominante o recessivo a diversi livelli di indagine del fenotipo. Conseguenze genetiche della meiosi.-Principi della genetica mendeliana. Trasmissione nelle famiglie dei caratteri monofattoriali autosomici recessivi, dominanti e X-linked; rischi di ricorrenza nelle famiglie.-"Eccezioni" alle leggi di Mendel. Penetranza incompleta, espressività variabile, eterogeneità genetica. Inattivazione del cromosoma X, eredità mitocondriale, imprinting genomico-Criteri di classificazione dei cromosomi e metodi per la loro identificazione. Aberrazioni cromosomiche e loro incidenza alla nascita; rischi riproduttivi connessi con le aberrazioni cromosomiche. -Genetica di popolazione. Frequenze geniche e genotipiche nella popolazione e equilibrio di Hardy-Weinberg.-Forze evolutive (mutazione, selezione, deriva genetica, migrazione) che influiscono sulla frequenze geniche e genotipiche. -Trasmissione caratteri indipendenti e concatenati. Localizzazione dei geni sui cromosomi in base alla loro trasmissione nelle famiglie (analisi di linkage). Diversi metodi per il mappaggio dei geni.-Caratteri multifattoriali quantitativi e semiquantitativi. Distribuzione nella popolazione dei caratteri multifattoriali; valutazione del peso della componente genetica in un carattere multifattoriale; identificazione dei geni di suscettibilità a malattie multifattoriali.-Metodi di indagine del DNA. Polymerase Chain Reaction (PCR); Analisi di polimorfismi VNTR, STR e fingerprint; Sequenziamento del DNA; Metodi per l’identificazione di variazioni nucleotidiche. -Analisi genomica mediante sequenziamento di nuova generazione. Identificazione di riarrangiamenti genomici mediante microarray.-Analisi di banche dati genomiche

1. La materia, proprietà e misure: massa, peso e volume. Proprietà fisiche e chimiche. Proprietà intensive (es. T) ed estensive (V, m). Grandezze fondamentali e derivate: lunghezza, massa, tempo, temperatura, quantità di sostanza (n) . 2. Classificazione della materia: definire e differenziare fra loro le sostanze pure (elementi e composti) dalle miscele. 3. Elementi e composti (molecolari e ionici): atomi e molecole. Definire il numero atomico (Z) e il numero di massa (A) in un atomo X e indicare quale di questi caratterizza gli atomi di un elemento (isotopi): XZA. Gli isotopi (atomi con uguale Z e diverso A) e gli ioni: cationi (Na + ) e anioni (Cl - ). 4. Le miscele: omogenee o soluzioni, eterogenee o miscugli. 5. Definire la massa atomica (m a ) e la massa molecolare (m m ) delle sostanze pure e saperle distinguere da massa atomica relativa o peso atomico (A r ) e da massa molecolare relativa o peso molecolare (M r ). 6. La mole: unità di misura della grandezza quantità di sostanza (grandezza fondamentale nel Sistema Internazionale): calcoli con le moli (simbolo mol) e saper usare la massa molare per calcolare la quantità di sostanza n espressa in mol. 7. Il modello atomico attuale: nucleo e orbitali atomici, numeri quantici: principale, secondario e magnetico. Gli elettroni e il numero quantico di spin. La distribuzione degli elementi nella tavola periodica. 8. La tavola periodica degli elementi, i suoi blocchi e la sua straordinaria importanza e utilità. Individuare le proprietà periodiche: raggio atomico, energia di ionizzazione (E i ), affinità elettronica (E ea ), elettronegatività e numero di ossidazione. Saper descrivere come variano le proprietà periodiche degli elementi (energia di ionizzazione, affinità elettronica) spostandosi lungo un periodo o un gruppo. 9. Proprietà chimiche e gruppo di appartenenza. 10. Il legame chimico: (legami forti o ionico, covalente metallico) e le interazioni deboli (interazioni tra molecole o di van der Waals, legame a ponte di idrogeno e attrazioni tra ioni e molecole). Definire e descrivere il legame ionico e la formazione dei reticoli cristallini. Saper spiegare perché non esiste la molecola nei composti ionici. 11. Definire il legame covalente e le molecole di elementi e composti. Legame covalente omopolare ed eteropolare. Momento dipolare di una molecola. 12. Le interazioni tra molecole in dettaglio: Descrivere le forze attrattive che si instaurano fra molecole polari, quelle fra molecole apolari e quelle fra molecole e ioni. 13. Definire il legame a ponte d’idrogeno e saper riconoscere sulla base delle formule di struttura delle molecole la possibilità o meno che si formi. 14. Definire i tre stati di aggregazione della materia (solido, liquido e gassoso) della materia e saper discutere come le interazioni tra molecole siano responsabili del diverso stato fisico dei composti ad una data temperatura. Saper classificare una serie di composti ed elementi in ordine crescente di punto di ebollizione, tenendo conto del tipo di legame forte e delle interazioni ( i composti ionici sono sempre solidi, gli altri si classificano sulla base delle interazioni deboli). 15. Le soluzioni e le loro proprietà. La grandezza concentrazione di una soluzione e le sue unità di misura (molarità, molalità, frazione molare e percentuali p/p, p/v e v/v) ed effettuare calcoli utilizzando le varie espressioni e la densità di una soluzione. 16. Definire la solubilità di un soluto, solido o gassoso, in un solvente. Fattori che influenzano la solubilità delle soluzioni (T e P). 17. Il fenomeno della pressione osmotica: definire e saper calcolare tale grandezza per soluzioni di soluti ionici e covalenti non ionizzati in acqua. 18. Spiegare i termini ipertonica, ipotonica e isotonica riferiti ad una soluzione. 19. Descrivere da un punto di vista osmotico le proprietà di una soluzione fisiologica. 20. Le reazioni chimiche. Reazioni quantitative e di equilibrio. Le reazioni di equilibrio e la costante di equilibrio. Definire e saper formulare la costante di equilibrio di una data reazione. 21. Significato della K e e fattori che ne influenzano il valore (la costante di equilibrio varia solo al variare della temperatura). 22. Discutere come la composizione all’equilibrio può essere modificata agendo su alcuni parametri (concentrazioni dei reagenti e dei prodotti, P), secondo il principio di azione e reazione (Le Chatelier). 23. Reazioni di ossidoriduzione: riconoscere e bilanciare reazioni redox semplici (in H + ). 24. Spiegare perché le reazioni redox avvengono in condizioni standard ed a una temperatura definita, sulla base dei potenziali standard delle coppie ossido riduttive. 25. Equilibri in soluzione acquosa 26. Discutere l’equilibrio di autoionizzazione dell'acqua e il significato di pH. 27. Il calcolo approssimato del pH. Calcolare, in semplici esempi applicativi, il pH di soluzioni acquose di acidi e basi forti, di acidi e basi deboli e di soluzioni acquose che contengono Sali formati da ioni a carattere basico o acido (basta ricordarsi che tali ioni si comportano da acid o basi deboli). 28. Le soluzioni tampone. Discutere la composizione e il meccanismo in base al quale esplica la sua azione una soluzione tampone. 29. Calcolare, in semplici esempi applicativi, il pH di soluzioni tampone. 30. Utilizzare le variazioni di entalpia di un processo per prevederne l’aspetto energetico. 31. Prevedere la spontaneità di un processo in base alla variazione di entropia nei sistemi isolati e di energia libera nei sistemi chiusi. 32. Definire l’energia libera standard e formulare la sua relazione con la costante di equilibrio di una reazione. 33. Cinetica: definire la velocità di reazione e discutere i fattori che la influenzano. 34. Discutere la legge di velocità e l’ordine di una reazione. 35. Discutere la spiegazione data da Arrhenius con la teoria delle collisioni o degli urti e quella data da Eyring con la teoria del complesso attivato e dello stato di transizione, per spiegare l’aumento della velocità di reazione con la temperatura. 36. Giustificare l’influenza dei catalizzatori sulle velocità di reazione e sull’equilibrio (non spostano l’equilibrio ma permettono un suo più rapido raggiungimento).

Credito 1: Il carbonio e le modalità con cui forma legami chimici. Gruppi funzionali e nomenclatura delle principali classi di composti organici [idrocarburi, composti caratterizzati da legame singolo (alcoli, eteri, ammine, fenoli e modificazioni isosteriche) e legame multiplo (aldeidi, chetoni, acidi carbossilici e derivati) con eteroatomo]. Aromaticità Credito 2: Isomeria (costituzionale e configurazionale); analisi configurazionale e conformazionale; descrittori stereochimici (R/S; D/L; d/l; cis/trans; threo/erytrho; syn/anti; clinale/periplanare; eclissato/sfalsato). Crediti 3 e 4: Siti reattivi (elettrofili/nucleofili) e principali classi di reazioni organiche (sostituzioni, addizioni, eliminazioni, trasposizioni) con particolare rilevanza al metabolismo cellulare. Credito 5: Chimica di base dei metaboliti primari (lipidi, carboidrati, proteine, acidi nucleici)

introduzione alle soluzioni, sospensioni ed emulsioni e loro differenze. Introduzione alle varie unità chimiche e fisiche per il calcolo delle concentrazioni delle soluzioni. esercizi svolti in aula per la valutazione dell'apprendimento. Metodi volumetrici: concetti teorici e pratici dell'utilizzo delle titolazioni.

Generalità. Terminologia anatomica, posizione anatomica, definizione di posizione e movimento, organi, apparati e sistemi. Apparato locomotore. Generalità, struttura degli elementi ossei; tipologia, struttura e significati funzionali delle articolazioni; struttura del muscolo striato e del muscolo liscio, anatomia descrittiva e funzionale dei principali complessi osteo-muscolari. Apparato cardiovascolare. Il cuore: posizione e rapporti. Ciclo cardiaco, sistema di conduzione del cuore. Vene e arterie, anatomia topografica delle vie arteriose e venose e territori di vascolarizzazione. Apparato respiratorio. Anatomia descrittiva e funzionale delle vie aeree superiori ed inferiori (Cavità Nasali, Laringe, Trachea e Bronchi, Parenchima Polmonare, Pleure). Apparato digerente. Anatomia descrittiva e funzionale della: Cavità Buccale, Faringe, Esofago, Stomaco, Intestino e delle ghiandole annesse all’apparato digerente (Fegato, Pancreas, Cistifellea). Controllo ormonale dell’apparato digerente. Apparato urinario. Anatomia descrittiva e funzionale di: Reni, Pelvi, Ureteri, Vescica, Uretra maschile e femminile. Apparato genitale. MASCHILE - Anatomia descrittiva e funzionale di Testicoli, Prostata e Pene. FEMMINILE - Anatomia descrittiva e funzionale di Ovaia, Utero, Vagina. Sistema nervoso. SISTEMA NERVOSO CENTRALE – Anatomia descrittiva e funzionale di Midollo Spinale, Tronco encefalico,Cervelletto, Diencefalo, Telencefalo e Nuclei della Base. SISTEMA NERVOSO PERIFERICO - Correlazioni funzionali del sistema simpatico e parasimpatico, nomenclatura e significato dei Nervi Cranici. ORGANI DI SENSO - Occhio ed Orecchio.

- Epiteli di rivestimento. Polarizzazione cellulare. Specializzazioni citoplasmatiche e di superficie, relative alle funzioni protettive, meccaniche, di impermeabilizzazione e di trasporto. Classificazione, struttura, e fisiologia. Giunzioni cellulari, membrana basale. - Epiteli ghiandolari esocrini. Struttura e classificazione. Specializzazioni delle funzioni secretorie. Meccanismi di regolazione della secrezione. - Epiteli ghiandolari endocrini. Segnali ormonali e omeostasi tissutale. Asse ipotalamoipofisario. Istologia funzionale di tiroide, surrene, isole pancreatiche. - Il sangue: plasma, siero, cellule. Struttura, vita media, e funzione delle cellule, formula leucocitaria,ematocrito. - Emopoiesi. Cellule staminali e precursori multipotenti e unipotenti. Regolazione dell’emopiesi:microambiente midollare e fattori di crescita. Emocateresi. - Tessuti linfatici: struttura e organizzazione del sistema linfatico. Classificazione dei linfociti, marcatori di membrana. Linfopoiesi e maturazione dei linfociti. Specializzazioni funzionali dei linfociti B, T e plasmacellule. - Tessuti di sostegno: componenti e funzione della matrice extracellulare. Cellule e loro rapporti con la matrice. Classificazione dei tessuti connettivi. - Tessuto cartilagineo e osseo. Funzioni meccaniche e di omeostasi metabolica. Ossificazione,accrescimento, rimodellamento e riparazione. - Tessuto adiposo - Tessuto muscolare: scheletrico, liscio, cardiaco. Struttura e specializzazioni di membrana, citoscheletriche e metaboliche. Meccanismo e regolazione della contrazione muscolare. - Vasi sanguiferi: struttura. Capillari e sinusoidi. - Tessuto nervoso. Specializzazioni ultrastrutturali dei neuroni. Trasporto assonale. Proprietà elettriche della membrana. Sinapsi e giunzione neuro-muscolare. Mielinizzazione. Sostanza grigia e sostanza bianca. I gangli, i nervi. La glia. - Omeostasi dei tessuti: Generalità su differenziamento, mantenimento e rinnovo dei tessuti: cellule staminali adulte. - Gametogenesi. Principi di anatomia e istologia dell’apparato genitale femminile e maschile. Cellule somatiche e cellule della linea germinale e loro maturazione. Ciclo ovarico, ciclo uterino e loro controllo ormonale. Spermatogenesi e suo controllo ormonale. Meiosi. - Fertilizzazione e fecondazione. Zigote, segmentazione. Gemelli. Blastocisti e suo impianto. Sviluppo embrionale. Embrione bilaminare e trilaminare. I ripiegamenti embrionali. Sviluppo prospettico dei tre foglietti embrionali. Annessi embrionali. - Concetto di potenzialità. Determinazione e differenziazione. Valore di posizione. - Sviluppo del piano corporeo: geni della segmentazione. Geni omeotici e identità dei segmenti corporei. - Principi di organogenesi, esempi di sviluppo di uno o più organi (ex: gonadi, rene, arto), - Cenni su modelli animali utilizzati nello studio della biologia dello sviluppo: Drosophila melanogaster (piano sviluppo corporeo, geni omeotici); Caernorhabditis elegans (geni eterocronici e geni dell’apoptosi); pollo e topo (come modelli di riferimento per lo studio dello sviluppo dell’uomo).

Struttura ed organizzazione della cellula eucariotica Membrane, nucleo, organuli. L’infrastruttura intracellulare: Citoscheletro. L’infrastruttura extracellulare: Matrice extracellulare Flusso dell’informazione genica: la definizione di gene nell’era ENCODE Replicazione del DNA e mantenimento della sua integrità Trascrizione del DNA: sintesi degli RNA e loro maturazione Influenza dell’ambiente sul flusso genico: Epigenetica Stabilità degli RNA: l’interferenza Traduzione: le basi molecolari del codice genetico e l’officina ribosomiale Smistamento delle proteine e traffico vescicolare. Endocitosi e esocitosi. Ciclo cellulare e mitosi. Controllo della proliferazione cellulare. Morte cellulare. Necrosi e apoptosi.

Il materiale genetico: composizione chimica e struttura. Replicazione, trascrizione e traduzione del materiale genetico. Organizzazione del DNA nei cromosomi procariotici ed eucariotici. Mutazione e riparazione del DNA. La riproduzione cellulare: mitosi e meiosi. Le leggi di Mendel e le sue applicazioni. La genetica mendeliana nell’uomo: interpretazione alberi genealogici. Estensioni dell’analisi mendeliana: alleli multipli e interazioni geniche (epistasi, penetranza ed espressivita’). Teoria cromosomica dell’ereditarieta’. I cromosomi sessuali e la determinazione del sesso. Ricombinazione genetica, mappe genetiche, reincrocio a due e tre punti. La genetica dei microrganismi: batteri, batteriofagi e lievito. Scambio di materiale genetico: coniugazione, trasformazione e trasduzione. La regolazione dell’espressione genica nei batteri.

Consolidation through targeted grammar work, use of multimedia to generate relevant discussion and vocabulary, targeted report writing, making effective and professional presentations in English

Misure – vettori, Cinematica: moto in una dimensione - moti piani, Dinamica, Lavoro ed energia, Cinematica rotazionale, Dinamica rotazionale, Elasticita' e Fluidi, Temperatura, Teoria cinetica dei gas, Leggi della Termodinamica, Campo elettrico, Corrente elettrica nei solidi, liquidi, gas, Circuiti elettrici, Campo magnetico, Onde elettromagnetiche, Ottica geometrica, strumenti ottici, Ottica Fisica

1.1. Il concetto di funzione. Dominio e codominio. Composizione di funzioni. Funzioni invertibili e funzione inversa. 1.2. Funzioni circolari inverse. Logaritmi, funzioni esponenziali e potenze. 2.1. Significato geometrico della derivata. Determinazione grafica della derivata (zoom) e linearizzazione. Approssimazione della derivata in un punto tramite quoziente di Newton e regola dei tre punti. Derivata per funzioni tabulate. La funzione derivata. 2.2. Derivata della somma, del prodotto, di funzioni composte, del reciproco e del quoziente. Derivata della funzione inversa. Derivate successive. 2.3. Funzioni crescenti-decrescenti. Massimi e minimi di funzioni. Determinazione con la derivata di massimi e minimi. Derivata seconda e studio della concavità-convessità di un grafico. Metodo delle tangenti di Newton. 3.1. L'integrale definito per funzioni positive su intervalli finiti. I metodi di calcolo. 3.2. Integrazione numerica con il metodo dei rettangoli ed il metodo dei trapezi. Il teorema fondamentale del calcolo. Integrale indefinito e antiderivate. Determinazione delle antiderivate. 3.3. Area fra due curve. Integrali per funzioni non sempre positive. Inversione degli estremi di integrazione. Metodo Montecarlo di integrazione.