2017/2018

2019/2020

DM270

BIO/13 (BIOLOGIA APPLICATA)

DIPARTIMENTO DI BIOLOGIA E BIOTECNOLOGIE "LAZZARO SPALLANZANI"

BIOTECNOLOGIE

Biomolecolare

3°

Primo Semestre (01/10/2019 - 14/01/2020)

12

144 ore di attività frontale

ITALIANO

ORALE

NERGADZE SOLOMON (titolare) - 3 CFU
BURONI SILVIA - 3 CFU
CHIARELLI LAURENT ROBERT - 3 CFU
GRUGNI VIOLA - 3 CFU

Il corso consiste in una serie di attività di laboratorio, che coprono i principali campi delle biotecnologie molecolari. Per seguire meglio il corso lo studente deve aver quindi frequentato i corsi e acquisito le conoscenze nelle materie di base, in genetica, biologia molecolare, microbiologia generale e biochimica.

L'obiettivo del corso è di fornire agli studenti gli strumenti teorici e pratici per operare all'interno di un laboratorio. Il corso è suddiviso in quattro Moduli che rappresentano i principali campi delle biotecnologie molecolari: modulo 1 biologia molecolare, modulo 2 genetica, modulo 3 microbiologia e modulo 4 biochimica.
Durante il corso verranno quindi fornite le conoscenze di base relative alle principali tecniche per la manipolazione del DNA e e l'analisi della variabilità genetica umana (moduli 1 e 2), effettuare esperimenti di microbiologia (modulo 3) ed affrontare studio funzionale e strutturale delle proteine (moduli 4 e 1).

Modulo 1. In questo modulo verranno affrontate le principali tecniche di manipolazione del DNA, quali: PCR (Polimerase Chain Rection), estrazione di DNA genomico da cellule batteriche; digestione con enzimi di restrizione di DNA genomici e plasmidici; elettroforesi in gel di agarosio; analisi di Restrizione - costruzione di una mappa di restrizione.
Inoltre in questo modulo sarà affrontata la biologia strutturale delle proteine, attraverso: esperimenti di cristallizzazione del lisozima mediante diverse tecniche; analisi dei risultati al microscopio e costruzione del diagramma di fase; biologia strutturale computazionale utilizzo di softwares per determinazione ed analisi di strutture tridimensionali di macromolecole biologiche.

Modulo 2. Questo modulo fa da ponte tra il modulo 1 e il modulo 4 in quanto da una parte applica le metodologie di analisi del DNA apprese nel modulo di Biologia Molecolare all’analisi della variabilità genetica umana e dall'altra affronta la costruzione di un vettore di espressione ricombinante per la produzione di una proteina che sarà oggetto di studio nel modulo di Biochimica. In particolare l’esperienza pratica prevede: isolamento di DNA umano e realizzazione di test genetici per determinare la sensibilità al gusto amaro (con assaggio di PROP) associata a varianti polimorfiche del gene TAS2R38; clonaggio in un vettore di espressione pET del gene della nitroreduttasi, la cui purificazione e analisi di attività enzimatica saranno obiettivi del modulo di Biochimica; identificazione dei cloni ricombinanti tramite PCR e estrazione di DNA plasmidico.

Modulo 3. Lo scopo di questo corso di laboratorio è quello di far apprendere agli studenti le tecniche di microbiologia di base, quali: allestimento e crescita di colture batteriche; tecniche di colorazione con osservazione al microscopio ottico; isolamento di microrganismi da campioni ambientali su terreni selettivi; identificazione batterica mediante test biochimici; valutazione dell’azione di agenti antimicrobici mediante diverse tecniche.

Modulo 4. Questo modulo affronterà i principali metodi e tecniche per l'estrazione e purificazione delle proteine sia da fonti naturali, sia prodotte in forma ricombinante: preparazione di soluzioni tampone per sistemi biologici e misurazione del pH; tecniche cromatografiche per la separazione di proteine; tecniche spettrofotometriche; centrifugazione; metodi di quantificazione delle proteine; elettroforesi di proteine; dosaggi di attività. Durante le esercitazioni verranno richiamate le basi teoriche delle tecniche adottate.

L'insegnamento verrà svolto attraverso una serie di esperimenti condotti in laboratori didattici, corredati da brevi lezioni teoriche sulla tecniche applicate.

Testi adottati per i corsi di Genetica, Microbiologia, Biochimica e Biologia Molecolare Appunti delle lezioni e materiale fornito dal docente.

La modalità di verifica è tramite test scritti, che verranno effettuati alla fine dei vari moduli, costituiti da domande a scelta multipla e aperte. Per ciascun modulo è richiesta la frequenza di almeno il 75% delle ore.
Tipo voto/giudizio: Idoneo/Non Idoneo.

E' richiesto agli studenti di portare un camice da indossare durante gli
esperimenti.