Corso di laurea magistrale - Area di Scienze MM.FF.NN. - Accesso libero con verifica di requisiti e preparazione in ingresso - Classe LM-6 (D.M. 270/2004)
Lingua: Italiano
Informazioni generali
o Classe: LM–6 (D.M. 270/04)
o Tipologia di corso: Magistrale
o Durata: 2 anni
o Tipo di accesso: Accesso libero con verifica di requisiti e preparazione in ingresso
o Area di afferenza: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
o Dipartimento: Biologia
o Codice corso: P63
Descrizione e obiettivi formativi
Il corso di Laurea Magistrale in "Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche" si pone come obiettivo la formazione di operatori altamente specializzati in grado di applicare le loro conoscenze nell'ambito della biologia cellulare e molecolare, in diversi settori che coprono aspetti relativi ai meccanismi biologici alla base del funzionamento delle cellule procariotiche ed eucariotiche, animali e vegetali e delle interazioni tra cellule nello sviluppo di un organismo, nell'interazione parassita-ospite e genotipo-fenotipo. Inoltre, il corso prepara ad affrontare, con ottime basi genetiche, molecolari e cellulari, le problematiche scientifiche legate alla neurobiologia e alle varie patologie legate alla trasformazione neoplastica, alla disregolazione genica o alla infiammazione.
Il corso prevede:
- attività formative finalizzate ad acquisire conoscenze approfondite della biologia di base e delle sue applicazioni, con particolare riguardo alle conoscenze su biomolecole, cellule, tessuti e organismi in condizioni normali e patologiche, alle loro interazioni reciproche, agli effetti ambientali e biotici sugli esseri viventi; all'acquisizione di tecniche utili per la comprensione dei fenomeni a livello biomolecolare e cellulare, genomico e proteomico; al conseguimento di competenze specialistiche in specifici settori della biologia di base e applicata;
- attività formative, lezioni ed esercitazioni di laboratorio, in particolare dedicate alla conoscenza di metodiche sperimentali e all'elaborazione dei dati;
- attività esterne, in relazione a obiettivi specifici, come tirocini formativi presso aziende e laboratori, e/o soggiorni di studio presso altre università italiane ed europee, anche nel quadro di accordi internazionali (Erasmus, Placement);
- l'espletamento di una prova finale con la produzione di un elaborato in cui vengano riportati i risultati di una ricerca scientifica o tecnologica originale per cui si richiede una frequentazione continua e assidua di un laboratorio di ricerca per lo svolgimento del lavoro di tesi sperimentale.
Sbocchi professionali
I laureati magistrali in "Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche" saranno in possesso delle conoscenze professionali utili per un inserimento nel mondo del lavoro in vari ambiti, e preparati ad operare a livello dirigenziale sia in laboratori di ricerca di base che in laboratori del comparto sanitario.
Avranno accesso al Dottorato di Ricerca del settore offerti dagli Atenei nazionali ed internazionali.
Potranno esercitare la libera professione previa iscrizione all'Albo Nazionale dei Biologi, inserirsi in progetti di ricerca di base e applicata presso Università ed Istituti di Ricerca pubblici e privati ed in industrie biotecnologiche, farmaceutiche o agroalimentari.
Tra gli ambiti di impiego: enti pubblici (Regioni, Province, Comuni), strutture pubbliche socio-sanitarie, ospedali e laboratori privati di analisi cliniche, studi professionali privati operanti nel settore ambientale o nella divulgazione scientifica, scuole secondarie.
Condizione occupazionale (indicatori di efficacia e livello di soddisfazione dei laureandi):
http://statistiche.almalaurea.it/universita/statistiche/trasparenza?CODICIONE=0580207300700003
Valutazione della didattica - Studenti
Anno accademico precedente
Riferimenti web e contatti
Sito Web Macroarea di Scienze:
http://www.scienze.uniroma2.it
Sito Web del Corso:
https://www-2022.scienze.uniroma2.it/2022/11/01/biologia-cellulare-e-molecolare-e-scienze-biomediche/
Coordinatore Prof.ssa Silvia Campello
E-mail Silvia.Campello@uniroma2.it
Segreteria Didattica del Corso:
Anna Garofalo
e-mail: anna.garofalo@uniroma2.it
Tel. +39 06 7259.4806
A4a Obiettivi Formativi Specifici del Corso 2014 L'ordinamento didattico del CdLM in Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche è stato strutturato conformemente alle indicazioni offerte e alla proposta elaborata dal Collegio Nazionale dei Biologi delle Università Italiane (CBUI), in accordo con i rappresentanti ufficiali dell'Ordine Professionale dei Biologi.
Il CdLM proposto risulta, pertanto, adeguato alle linee guida nazionali indicate dal CBUI.
Le attività formative comprendono: 1) corsi tematici che dovranno completare la formazione di base impartita durante il triennio; 2) corsi caratterizzanti il percorso specialistico nei settori cellulare e molecolare e biomedico; 3) corsi a scelta dello studente, rivolti a personalizzare il percorso formativo.
L'ambito disciplinare prevalente è il Biomolecolare che dovrà fornire allo studente una solida preparazione nel settore della moderna Biologia Molecolare e Cellulare.
Per favorire la trasversalità culturale, sono presenti gli ambiti Biodiversità , con Anatomia Comparata e citologia (BIO/06) e Antropologia (BIO/08) ed è fortemente rappresentato l'Ambito Biomedico, con Fisiologia (BIO/09), Biochimica Clinica (BIO/12), Patologia (MED/04) e Microbiologia Clinica (MED/07).
Inoltre, è dato rilievo a discipline nel settore della Genetica Medica (MED/03), della Parassitologia (VET/06) e della Chimica Fisica (CHIM/02), che dovranno fornire allo studente gli strumenti necessari ad affrontare in maniera rigorosa e quantitativa le problematiche scientifiche più orientate.
Sono inoltre presenti crediti di Inglese (L-LIN/12), necessari per fornire allo studente un'adeguata preparazione nell'apprendimento e nella comunicazione scritta e orale di testi e risultati scientifici, e crediti di Informatica (INF/01), necessari per fornire allo studente la conoscenza per l'organizzazione razionale e l'analisi di grosse moli di dati come ormai accade nella moderna Biologia Molecolare e Cellulare e in Biomedicina.
L'articolazione del corso prevede due curricula negli ambiti Biomolecolare Cellulare e Biomolecolare Umano.
I laureati nei corsi di laurea magistrale della classe devono: • possedere un'adeguata conoscenza dei diversi settori delle scienze biologiche a livello cellulare e molecolare; • possedere conoscenze metodologiche e tecnologiche multidisciplinari per l'indagine biologica; • possedere solide competenze e abilità operative e applicative in ambito molecolare e cellulare, con particolare riferimento a procedure tecniche di analisi biologiche e strumentali ad ampio spettro, sia finalizzate ad attività di ricerca che di monitoraggio e di controllo; • essere in grado di utilizzare efficacemente, in forma scritta e orale, almeno una lingua dell'Unione Europea, oltre l'italiano, nell'ambito specifico di competenza e per lo scambio di informazioni; • essere in possesso di adeguate competenze e strumenti per la comunicazione e la gestione dell'informazione; • essere capaci di lavorare in gruppo, di operare con definiti gradi di autonomia e di inserirsi prontamente negli ambienti di lavoro; • possedere gli strumenti conoscitivi di base per l'aggiornamento continuo delle proprie conoscenze.
La professionalità dei laureati della classe si basa sia su una preparazione di alta qualificazione, che punta su aspetti metodologici e conoscenze di base (al fine di evitare una rapida obsolescenza delle competenze acquisite, che, senza impedire un accesso diretto al mondo del lavoro, privilegia l'accesso a successivi percorsi di studio; sia su una preparazione meglio definita in base a specifici ambiti applicativi, con percorsi curriculari differenziati e una elevata interazione con il mondo del lavoro attraverso tirocini e quant'altro possa favorire il collegamento stesso.
A3 Per essere ammessi al corso di laurea Magistrale in Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche, occorre essere in possesso di una laurea di primo livello o diploma universitario di durata triennale o di altro titolo di studio conseguito all'estero riconosciuto idoneo.
Si richiede che tali studenti siano in ogni caso in possesso di alcune conoscenze di base quali: fondamenti di base di chimica, fisica e sufficienti elementi di base di matematica, statistica, informatica e matematica; conoscenze abbastanza avanzate di genetica, biochimica e di biologia dei microrganismi, degli organismi e delle specie vegetali e animali, uomo compreso, a livello morfologico, funzionale, cellulare, molecolare, ed evoluzionistico; sono inoltre utili conoscenze dei meccanismi di riproduzione e di sviluppo.
Il Regolamento Didattico del corso di studio determinerà i requisiti curricolari per l'accesso e i criteri per la verifica della preparazione individuale.
La LM in Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche si pone come obiettivo la formazione di operatori altamente specializzati in grado di applicare le loro conoscenze nell'ambito della biologia cellulare e molecolare, in diversi settori che coprono aspetti relativi ai meccanismi biologici alla base del funzionamento delle cellule procariotiche ed eucariotiche, animali e vegetali e delle interazioni tra cellule nello sviluppo di un organismo, nell'interazione parassita-ospite e genotipo-fenotipo.
Inoltre, il corso prepara ad affrontare, con ottime basi genetiche, molecolari e cellulari, le problematiche scientifiche legate a diverse Scienze Biomediche, alla neurobiologia ed alle varie patologie legate alla trasformazione neoplastica, alla disregolazione genica o alla infiammazione.
Il corso prevede: •attività formative finalizzate ad acquisire conoscenze approfondite della biologia di base e delle sue applicazioni, con particolare riguardo alle conoscenze su biomolecole, cellule, tessuti e organismi in condizioni normali e patologiche, alle loro interazioni reciproche, agli effetti ambientali e biotici sugli esseri viventi; all'acquisizione di tecniche utili per la comprensione dei fenomeni a livello biomolecolare e cellulare, genomico e proteomico; al conseguimento di competenze specialistiche in specifici settori della biologia di base e applicata; •attività formative, lezioni ed esercitazioni di laboratorio, in particolare dedicate alla conoscenza di metodiche sperimentali e all'elaborazione dei dati; •attività esterne, in relazione a obiettivi specifici, come tirocini formativi presso aziende e laboratori, e/o soggiorni di studio presso altre università italiane ed europee, anche nel quadro di accordi internazionali (Erasmus, Placement); •l'espletamento di una prova finale con la produzione di un elaborato in cui vengano riportati i risultati di una ricerca scientifica o tecnologica originale per cui si richiede una frequentazione continua e assidua di un laboratorio di ricerca per lo svolgimento del lavoro di tesi sperimentale.
Tale preparazione scientifica, di livello altamente qualificato, consentirà l'accesso ai Dottorati di Ricerca del settore offerti dalla Facoltà e da altri Atenei a livello nazionale e internazionale.
Inoltre, i laureati potranno esercitare la libera professione previa iscrizione all'Albo Nazionale dei Biologi, inserirsi in progetti di ricerca di base e applicata presso Università ed Istituti di Ricerca pubblici e privati e in industrie biotecnologiche, farmaceutiche o agroalimentari, italiane e straniere.
Potranno operare presso enti pubblici (Regioni, Province, Comuni), strutture pubbliche socio sanitarie, presso ospedali e laboratori privati di analisi cliniche, studi professionali privati operanti nel settore ambientale, sanitario o nella divulgazione scientifica.
Collegamenti informatici alle didattiche programmate e erogate dei corsi di studio inserite nel sistema GOMP: Didattiche programmate dei corsi di studio: http://uniroma2public.
gomp.
it/PublicData?mode=course&iso=ita&uid=f16e29df-9e10-4edf-ab47-316a69deb467 Didattiche erogate dei corsi di studio a.
a.
2022/23: http://uniroma2public.
gomp.
it/PublicData?mode=classRoom&iso=ita&uid=83d43f17-8756-4317-a8dc-add4d657f6e1
Per essere ammessi al corso di Laurea Magistrale in Biologia Molecolare Cellulare e Scienze Biomediche, sono previsti specifici criteri di accesso che prevedono il possesso di requisiti curricolari e l'adeguatezza della preparazione personale dello studente.
I requisiti curricolari per l'accesso sono una Laurea di durata triennale nelle classi di laurea L-12 (DM 509) e L-13 (DM 270) Scienze Biologiche, e L-1 (DM 509) e L-2 (DM 270) Biotecnologie, da cui si accede direttamente al corso; la procedura per la richiesta di verifica dei requisiti curriculari è comunque obbligatoria per accedere al corso di laurea.
Link Guida all'iscrizione http://www.
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it/?cat=708&catParent=565 Se la classe di laurea triennale di provenienza è differente, la Commissione composta dal Coordinatore del CdLM e da due docenti afferenti al CdLM, scelti dal Coordinatore, si riserva di ammettere i richiedenti, dopo valutazione del curriculum pregresso per accertare le conoscenze, abilità e competenze acquisite in specifici settori scientifico-disciplinari.
L'iscrizione al corso di laurea magistrale sarà possibile solo in caso di esito positivo della verifica dei requisiti.
Conoscenze valutate per il Corso di Laurea Magistrale in Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche Classe LM 6 D.
M.
270/04 3 : Per accedere alla laurea magistrale, gli studenti debbono avere acquisito elementi di base di matematica, fisica, chimica e statistica e avere una buona conoscenza delle basi della genetica, biologia molecolare, biochimica, citologia e istologia, fisiologia, embriologia e microbiologia.
E' inoltre richiesta una buona conoscenza della lingua inglese.
Approvato in CDS congiunto del 13 Aprile 2016 Per Valutazione Titoli : al sito https://delphi.
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it/totem/jsp/Personale/concorsi/esitoConcorsoIntro.
jsp viene proposta una prima selezione dal 1 luglio al 31 Dicembre.
Una seconda selezione viene proposta dal 1 febbraio al 31 Marzo di ogni anno accademico.
Il sito permette al candidato di perfezionare il proprio curriculum e la documentazione richiesta.
Per i corsi di Laurea Magistrale in Biologia Cellulare e Molecolare, i posti destinati alle immatricolazion degli studenti extracomunitari soggiornanti all'estero sono 4 di cui 2 posti riservati all'immatricolazione di cittadini della Repubblica Popolare Cinese aderenti al progetto 'Marco Polo'.
PROVA FINALE In coerenza con gli obiettivi formativi specifici e risultati di apprendimento attesi, la prova finale consiste nella produzione di un elaborato scritto che riporti i risultati originali di una ricerca scientifica e/o tecnologica, effettuata sotto la guida di un Relatore (Docente).
I tirocinii effettuati presso enti esterni all'ateneo vengono seguiti da un Responsabile Esterno coadiuvato da un Docente Interno al Dipartimento ( Relatore Interno).
Un docente del CdS è incaricato di leggere e valutare criticamente il lavoro e l'elaborato (Controrelatore).
I dati sperimentali vengono presentati e discussi pubblicamente, davanti a una commissione di docenti.
La commissione è composta da otto membri che possono valutare da 0 a 1 la prova del candidato.
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Il numero di CFU relativi alla prova finale sono 43 CFU per la prova finale e 3 CFU per le Ulteriori attività formative e di orientamento.
CRITERI PER L'ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE Consiglio di Dipartimento del 21 Aprile 2016 Voto di base (in centodecimi), non arrotondato, ottenuto dagli esami più: Sono attribuiti punti di bonus : punti 3 per conseguimento della laurea entro la sessione estiva in corso.
Punti 2 per la sessione autunnale, incorso.
Punti 1, per la sessione di Marzo , ultima sessione in corso.
La stesura della tesi sperimentale ANCHE in lingua inglese viene valutato da 0 a 1 punto.
Superamento di esami in ERASMUS all'estero conferisce da 1 a 3 punti , a seconda dei CFU : 6-11 CFU= 1; 12-17 =2; >18 CFU = 3 punti.
La lode viene attribuita ai laureandi che abbiano raggiunto la votazione di ALMENO 112/110, La lode deve essere proposta dal Controrelatore e accettata dalla Commissione unanime.
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it/wp-content/uploads/2016/05/Votazioni-Lauree-Magistrali-21aprile2016.
pdf Le informazioni relative a criteri, procedure, sessioni, composizione delle commissioni e scadenze sono al link: http://www.
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Organizzazione ed evoluzione del sistema nervoso. Canali ionici. Potenziale di membrana. Potenziale d’azione. Neuroni e glia. Trasmissione e plasticità sinaptica. Neurotrasmettitori e recettori. Sistemi sensoriali. Tatto e propriocezione. Dolore. Sistema visivo. Sistema uditivo. Sistema vestibolare. Gusto e olfatto. Organizzazione dei sistemi motori. Motoneuroni. Riflessi spinali. Locomozione. Postura. Vie discendenti e tronco encefalico. Controllo corticale del movimento. Cervelletto. Nuclei della base. Movimenti oculari. Sistema motorio viscerale. Coordinazione motoria e sinergie muscolari. Funzioni cognitive e organizzazione della corteccia cerebrale. Attenzione. Linguaggio. Memoria. Emozioni. Sonno e veglia.
I geni nelle famiglie e nelle popolazioni. Elementi di genetica delle popolazioni. Citogenetica - Struttura e funzione dei cromosomi. Alterazioni del cariotipo. Ulteriori meccanismi di instabilità del genoma. Conseguenze a livello somatico e germinale di riordinamenti del cariotipo. La variabilità genetica umana e le sue conseguenze. Metodi per lo studio dei vari tipi di variabilità. Principali browser genomici (Genome Data Viewer, Ensembl, ecc.) e banche dati genomiche (dbSNPs, gnomAD, ecc.) Mappatura dei caratteri mendeliani, identificazione dei geni malattia. Risorse bioinformatiche per lo studio delle malattie genetiche (OMIM, ClinVar, DisgeNet, ecc). I test genetici negli individui e nelle popolazioni. Cluster dei geni delle immunoglobuline (Ig) e dei T-Cell Receptor (TCR), meccanismi di generazione della diversità di queste molecole. Struttura e funzione delle molecole MHC, struttura del ’'cromosoma’' MHC, significato evolutivo dell’'esteso polimorfismo di questa regione. L'’impatto sul genoma della rivoluzione neolitica e dei conseguenti cambiamenti dello stile di vita: l’'esempio della lattasi-persistenza. Adattamenti genetici alla malaria.
Caratteristiche delle catene laterali degli aminoacidi, loro reattività e frequenza nelle proteine. Le interazioni deboli. Maturazione delle proteine, il processo del “folding“, “unfolding“ e “misfolding“. Il problema del folding in vivo , i meccanismi di controllo. La topogenesi. Definizione dei principali domini strutturali. Sistemi di riconoscimento molecolare: a) Anticorpo-antigene :caratteristiche delle proteine del sistema immunitario, b) enzima-substrato: le superossido dismutasi a Cu,Zn e le proteasi a serina. Caratteristiche strutturali di proteine di membrana coinvolte nel trasporto di ioni e metaboliti e loro principi di selettività (Canali ionici, aquaporine, trasportatori mitocondriali, proteine di trasporto). Sistemi di riconoscimento molecolare Proteina-DNA: principali motivi di interazione con il DNA, DNA topoisomerasi, metodi per lo studio sperimentale delle interazioni.
Regolazione dell’espressione genica negli eucarioti a livello trascrizionale (controllo epigenetico ed interazione con macchinario basale di trascrizione), post-trascrizionale (controllo processi di terminazione trascrizione, maturazione e stabilità dell’mRNA, epitrascrittomica), e traduzionale (controllo qualità mRNA, inizio e fine traduzione). Analisi del ruolo regolatorio degli RNA non codificanti (microRNA, lncRNA, circRNA, etc). Metodologie di misurazione dell'espressione genica ed esecuzione di procedure analitico-strumentali necessarie per effettuare indagini biologiche in vivo, in vitro
Fondamenti – Struttura degli acidi nucleici ed espressione genica. Cellule e comunicazione cellula-cellula. I geni nelle famiglie e nelle popolazioni. Amplificazione e ibridazione degli acidi nucleici, clonaggio, metodi di analisi. Argomenti specifici del corso Sequenziamento del DNA. Dai metodi classici a quelli di nuova generazione. La filosofia shotgun. Come interpretare una sequenza genomica e la funzione genica Genomica comparata e genoma umano. Diversita’ del genoma. Evoluzione e cambiamenti genomici Genomica funzionale. Microarray, ChIP, DNAse hypersensitive sites, trascrittomi Genoma e sviluppo, replicazione e telomeri Le distribuzioni normale e di Poisson, tabelle di contingenza. Identificazione delle regioni cromosomiche contenenti geni per caratteri quantitativi e complessi
omponenti cellulari e molecolari della risposta immunitaria innata e adattativa. Immunopatologia. Risposta immunitaria nelle malattie infettive. Malattie legate alla povertà e malattie infettive "neglected" Anticorpi monoclonali: produzione e uso in ricerca, diagnosi e terapia. Isolamento di cellule mononucleate del sangue periferico e purificazione di sottopopolazioni cellulari. Caratterizzazione fenotipica e funzionale dei linfociti T e B Strategie di sviluppo di strumenti diagnostici per le malattie infettive. Vaccini: vaccini ricombinanti, vaccini a DNA, vaccini vivi attenuati. Adiuvante: adiuvanti microbici e naturali. Vaccinologia inversa. Identificazione degli epitopi di T e B: dalle librerie fagiche all’analisi bioinformatica. Strategie immunoterapeutiche nelle malattie infiammatorie croniche, nell’autoimmunità, nel rigetto dei trapianti e nel cancro
Introduzione agli stress vegetali. Concetto di tolleranza, adattamento e acclimatazione e strategie adoperate a livello morfologico, biochimico e molecolare. Principali stress abiotici (alte e basse temperature, carenza idrica, salinità, eccesso di luminosità): percezione dello stress, trasduzione del segnale e organizzazione della risposta di difesa. Principali stress biotici: difese costitutive e inducibili. Percezione del patogeno e trasmissione del segnale di riconoscimento. Risposte di difesa. Identificazione e caratterizzazione di proteine coinvolte nella risposta agli stress e strategie per migliorare la resistenza delle piante alle variazioni ambientali.
1. Regolazione dell’omeostasi :Cellula e organo una cooperazione di fattori diffusibili ed interazioni proteiche 2. Transizione dal fenotipo normale a quello neoplastico: tappe di una trasformazione. 3. Cellule staminali e differenziamento 4. Alterazioni genetica ed epigenetica dei tumori 5. Staminali e clonalità ; insorgenza e progressione 6. Trasduzione del segnale nei tumori 7. Alterazione di funzione di proteine mediatore dipendenti. 8. Tumore e microambiente: un evoluzione cooperativa 9. Fattori di crescita ed oncogeni 10. Inibitori della crescita e geni soppressori dei tumori 11. Mediatori pro-imfiammatori e induzione di tolleranza immunitaria nei tumori 12. Terapia dei tumori, tradizionale e innovativa 12. Genetica ed epigenetica dei tumori 13. microRNA e ruolo nella cancerogenesi. “L’imporanza delle piccole cose” 14. Senescenza e tumori: l’eterna giovinezza. 15. Invasione e Metastasi. Ruolo del microambiente. 16. Immunosorveglianza progressione tumorale 17. Terapia dei tumori, tradizionale ed innovativa. La medicina personalizzata.
• La rigenerazione dai Cnidari ai Mammiferi, rigenerazione per morfallasi ed epimorfosi, dettagli dei processi rigenerativi per epimorfosi: la rigenerazione dell’arto, della coda degli anfibi e dei tessuti nei mammiferi. • La metaplasia durante i processi rigenerativi per epimorfosi, in particolare il destino delle cellule del blastema nel processo rigenerativo della coda di larve di Xenopus laevis. • Caratteristiche delle diverse tipologie di cellula staminale, la loro biologia, le potenzialità differenziative, modificazioni genetiche e applicazioni terapeutiche. •Metodi per la caratterizzazione delle cellule staminali • Cellule staminali mesenchimali (MSC), la loro biologia e le loro capacità differenziative; •Cellule staminali ed il loro impiego nella cura di malattie degenerative •Le cellule staminali tumorali cosa sono e le ricerche ad esse correlate • L' ’ingegneria tissutale e l’'impiego dei biomateriali nella medicina rigenerativa come scaffold per migliorare la sopravvivenza e la capacità differenziativa di cellule staminali e per il rilascio controllato di molecole bioattive e vettori lentivirali. • Nuove tecnologie di stampa 3D nel campo del 3D modelling e della medicina rigenerativa.
Immunità antimicrobica. Patogenesi delle infezioni batteriche: fattori di virulenza, meccanismi e strategie di sopravvivenza nell’ospite, evoluzione dei batteri patogeni. L’infezione da Mycobacterium tuberculosis e la tubercolosi. Le coinfezioni: meccanismi patogenetici della coinfezione M. tuberculosis e HIV. Aspetti storici del trattamento e del controllo delle malattie infettive. I patogeni ESKAPE. La multifarmacoresistenza. La triade epidemiologica. Prevenzione e controllo delle epidemie. Le nuove strategie terapeutiche per il controllo delle infezioni batteriche: terapie antivirulenza, terapie fagiche, anticorpi monoclonali e immunoterapie.
Approfondimenti di citologia vegetale; DNA nucleare vegetale; DNA mitocondriale vegetale; DNA plastidiale vegetale; Cmunicazione tra i diversi DNA della cellula vegetale; Epigenetica nelle piante; Senescenza e altri tipi di morte cellulare nelle piante; Vescicole vegetali e loro sposatmento; Chaperoni e omeostasi proteica; Tumorigenesi vegetale; Molecole segnale nella cellula vegetale; MicroRNA vegetali.
Introduzione ai diversi organelli cellulari: mitocondri, reticolo endoplasmatico, lisosomi, perossisomi, nucleo e loro importanza nella biologia cellulare. Struttura e funzioni in condizioni fisiologiche e di risposta agli stress. Meccanismi di comunicazione tra gli organelli come nucleo-mitocondri, nucleo-ER, mitocondri-lisosomi e loro importanza nelle patologia umane come il cancro e le malattie neurodegenerative. Meccanismi di traffico intra-cellulare con particolare rilievo al meccanismo di autofagia selettiva degli organelli e rilevanza nelle malattie umane Overview sulle principali tecniche di laboratorio per studiare gli argomenti in oggetto
Fondamenti dell'Approccio Scientifico Introduzione all'approccio scientifico in biologia cellulare (concetti fondamentali e importanza dell'approccio scientifico); esplorare gli aspetti innovativi in biologia cellulare (analisi critica della letteratura); esempi di quesiti che hanno guidato scoperte significative. Identificazione e Formulazione di Ipotesi Porsi quesiti innovativi (brainstorming e tecniche di pensiero laterale), progettazione di ipotesi (esercitazione sulla formulazione di ipotesi specifiche), applicazione pratica (trasformare le ipotesi in esperimenti di laboratorio). Applicazione del Metodo Scientifico in Biologia Cellulare Progettazione di esperimenti pratici (creazione di piani sperimentali), esperimenti di base in biologia cellulare, tecniche sperimentali avanzate in biologia cellulare e loro utilizzo, progetti di gruppo ed integrazione delle competenze. Esplorare Temi Emergenti in Biologia Cellulare Workshop: Aspetti innovativi in Biologia Cellulare
• La rigenerazione dai Cnidari ai Mammiferi, rigenerazione per morfallasi ed epimorfosi, dettagli dei processi rigenerativi per epimorfosi: la rigenerazione dell’arto, della coda e del cristallino degli andfibi e della punta delle dita dei mammiferi. • Caratteristiche delle diverse tipologie di cellula staminale, la loro biologia, le potenzialità differenziative, modificazioni genetiche e applicazioni terapeutiche. • La metaplasia durante i processi rigenerativi per epimorfosi, in particolare il destino delle cellule del blastema nel processo rigenerativo della coda di larve di Xenopus laevis. • Cenni sulla distrofia muscolare e approcci terapeutici sperimentali; i mesoangioblasti, tecniche associate e terapia cellulare per la cura della distrofia muscolare. • L' ’ingegneria tissutale e l’'impiego dei biomateriali nella medicina rigenerativa come scaffold per migliorare la sopravvivenza e la capacità differenziativa di cellule staminali e per il rilascio controllato di molecole bioattive e vettori lentivirali. • Cellule staminali mesenchimali (MSC), la loro biologia e le loro capacità differenziative; CD146 e le capacità di staminalità associate a questo marcatore, in particolare la clonogenicità, l’osteogenicità e la capacità di organizzare l’ambiente ematopoietico. • Nuove tecnologie di stampa 3D nel campo del 3D modelling e della medicina rigenerativa.
Applicazioni della biologia molecolare alla clinica di laboratorio: diagnosi mediante analisi del DNA. Diagnosi prenatale e biochimica pediatrica. Difetti congeniti del metabolismo. Esempi di malattie genetiche: distrofia muscolare di Duchenne (DMD), ipercolesterolemia familiare (FH), fibrosi cistica (CF), emocromatosi e porfirie. Ferro: metabolismo, carenza e sovraccarico. Altri elementi essenziali in tracce e relative patologie associate. Sistemi di difesa antiossidante e detossificante mediati dal glutatione. Le glutatione trasferasi, definizione, classificazione, meccanismo catalitico. Struttura e funzione, ruolo biologico e implicazioni patologiche. I marcatori tumorali.
Biochimica redox dell’ossigeno, e gli enzimi coinvolti (ossidasi, ossigenasi, lipossigenasi, citocromo P450, NADPH ossidasi). Il ruolo delle specie reattive dell’ossigeno, antiossidanti naturali ed enzimi antiossidanti (superossido dismutasi, perossidasi, catalasi, reduttasi). Produzione e metabolismo dell’ossido nitrico. L’utilizzo di spettroscopie avanzate nella biologia, incluso la risonanza magnetica e metodi ottici per studi su cellule. Concetti emergenti della biochimica.
Struttura dei virus e loro classificazione. Genetica virale. Meccanismi molecolari alla base della replicazione dei virus. Interazioni virus-cellula ospite: alterazione delle vie di trasduzione del segnale e meccanismi di controllo dei processi di trascrizione e traduzione della cellula; danno cellulare e meccanismi patogenetici. Infezioni acute, lente e persistenti. Infiammazione e oncogenesi da virus. Strategie di moltiplicazione ed importanza nella patologia umana delle principali famiglie di virus animali. Virus emergenti. Viroidi e virusoidi. Interferenza virale. Molecole antivirali naturali e meccanismi di resistenza all'infezione. Farmaci antivirali. Nuovi approcci alla terapia e prevenzione delle infezioni virali. Vettori virali e loro utilizzo in biomedicina. Tecniche di coltivazione e titolazione dei virus.
Il metabolismo secondario delle piante. Terpeni, composti fenolici e alcaloidi: vie di biosintesi e ruolo fisiologico. Esempi di molecole di interesse farmacologico. I sistemi di difesa delle piante: basi genetiche dell'interazione pianta-patogeno. La biochimica delle reazioni di difesa. Organizzazione del genoma degli organismi vegetali. Studio della funzione di un gene. Genetica forward e genetica reverse. Mutagenesi chimica e fisica. Mutagenesi inserzionale. Analisi dell’espressione genica. Analisi in silico del trascrittoma. Dai geni alle proteine: il proteoma delle piante. Principali tecniche di analisi. Modificazioni post-traduzionali delle proteine. Meccanismi molecolari alla base della trasduzione di segnali ormonali: meccanismo d'azione dei principali ormoni delle piante.
Concetto di staminalità, determinazione e differenziamento cellulare, Principali meccanismi molecolari che regolano il differenziamento, Regolazione della proliferazione cellulare, Differenziamento delle cellule cutanee , Differenziamento dei linfociti Differenziamento delle cellule muscolari , Esempi di differenziamento terminale, Riprogrammazione cellulare e medicina rigenerativa. Meccanismi di morte cellulare, Necrosi, Apoptosi: meccanismo intrinseco e meccanismo estrinseco, Apoptosi indotta dallo stress del reticolo endoplasmatico, Autofagia, Necroptosi, Ruolo della morte cellulare nello sviluppo e nelle patologie.
Basi molecolari ed epigenetiche AML -Oncogeni ed oncosuppressori di AML -Spettrometria di massa e deep sequencing: come usare grandi dataset per classificare tumori AML, identificare nuovi biomarkes e nuovi target terapeutici -Cancer-Databases: quali sono e cosa ci offrono
Origine embrionale del Sistema nervoso e degli organi di senso. Studio anatomo-funzionale del SNC: evoluzione e organizzazione delle vie e dei centri nervosi, dei circuiti associativi e proiettivi, della cito-architettonica. Le meningi e la glia. 1) La struttura e l’organizzazione dei nervi periferici. 2) Il midollo spinale: struttura della sostanza grigia, le vie della sostanza bianca. 3) Il midollo allungato: i nuclei dei nervi encefalici, il Ponte. 4) Il cervelletto: struttura, citoarchitettonica, connessioni. 5) Il mesencefalo. 6) Il Diencefalo: ipotalamo, talamo, epitalamo 9) Il Telencefalo: citoarchitettonica, vie associative e proiettive. Organizzazione della sostanza bianca, il sistema limbico, il rinencefalo. 11) Organizzazione generale del sistema nervoso periferico. 12) Il sistema nervoso autonomo. 12)Gli organi di senso: saranno trattati i recettori della sensibilità generale e gli organi speciali di senso con riferimenti agli aspetti comparati ed evolutivi.
Il corso “Salute, Alimentazione e Sviluppo Sostenibile” è uno dei corsi che fanno parte dell’iniziativa promossa dal Comitato di attuazione della mission e della vision di Ateneo in collaborazione con la Cattedra interdisciplinare UNESCO sulle biotecnologie e la bioetica. Il corso riguarderà principalmente i Goal n.3 “Salute e Benessere”, n.2 “Sconfiggere la fame”, n.5 “Parità di genere” dell’Agenda 2030 delle Nazioni Unite per lo Sviluppo Sostenibile. Saranno analizzati dati epidemiologici relativi a malattie trasmissibili (HIV, Tubercolosi, Malaria, Ebola, Malattie sessualmente trasmesse etc) e non trasmissibili (malattie cardiovascolari, metaboliche, respiratorie, tumore etc.) in Italia e nel resto del mondo con particolare riguarda ai Paesi in via di sviluppo in relazione a condizioni sociali, fattori ambientali, disponibilità alimentare e offerta sanitaria. Verranno illustrate strategie di intervento per il controllo delle “communicable” e delle “non communicable diseases” nei Paesi in via di Sviluppo. I temi della fame e della lotta alla malnutrizione (Goal n.2) saranno affrontati in connessione a quelli della salute e del benessere (Goal n.3). Saranno analizzati i fabbisogni alimentari, in particolare il contributo degli alimenti di origine vegetale (macro e micronutrienti) sul benessere delle donne in gravidanza, in allattamento (Goal n.5) e durante l’età infantile nei Paesi in via di sviluppo. Gli argomenti saranno affrontati con una visione biologica e multidisciplinare che porrà l’attenzione sulla ricerca e l’innovazione in tema di salute delle giovani donne e dei bambini, di fabbisogni alimentari e di impiego di risorse alimentari locali di origine vegetale per combattere la fame nei Paesi in via di Sviluppo. Il programma del corso affronterà i temi dello Sviluppo Sostenibile integrandoli con quelli della Ricerca Responsabile e dell’Innovazione e dell'Open Science proposti dalla Commissione Europea.
Definizione di microambiente tumorale. Caratteristiche principali del microambiente tumorale: • Ipossia • rimodellamento della matrice extracellulare Popolazioni cellulari presenti nel microambiente tumorale: • fibroblasti associati al tumore (CAF) • MDSC (myeloid-derived suppressor cells) • Macrofagi associati al tumore (TAM) • Netrofili • Linfociti infiltranti il tumore Interazioni cellulari nel microambiente tumorale. Comunicazione intercellulare nel microambiente tumorale.
Argomenti specifici del corso Studi di associazione genome-wide: principi di base, metodi sperimentali e statistici. Rischio poligenico e genomica personalizzata. Struttura di popolazioni e portabilita’ del rischio poligenico. Interazioni genotypo-ambiente e rischio poligenico.
Attività a scelta: Enzimi che regolano la topologia del DNA. 2 cfuDr. Paola Fiorani Le DNA topoisomerasi sono enzimi che catalizzano dei cambiamenti nella topologia del DNA rompendo transitoriamente uno o entrambi i filamenti del DNA, facendo passare il filamento o i filamenti intatti attraverso l’interruzione per risaldare poi la rottura. Le estremità generate dal taglio non sono mai libere ma sono legate covalentemente all’enzima. Le topoisomerasi agiscono sul DNA indipendentemente dalla sequenza e sono divise in due classi, a seconda della natura dei meccanismi con cui agiscono: la topoisomerasi di tipo I è un enzima monomerico ed effettua un solo taglio in uno dei due filamenti del DNA mentre la topoisomerasi di tipo II è un omodimero o eterodimero e produce un taglio in entrambi i filamenti della molecola. Possiamo classificare ulteriormente le topoisomerasi di tipo I in due sottofamiglie: gli enzimi del tipo IA attaccano covalentemente il 5’-terminale della regione tagliata mentre il tipo IB attacca il 3’-terminale sempre legandosi ad un gruppo fosfato. La stessa suddivisione viene fatta anche per le topoisomerasi di tipo II. Durante il corso verranno descritte i meccanismi d’azione e le strutture degli enzima di classe I e II, ponendo particolare attenzione alla Dna topoisomerasi I umana. L’esame consisterà in una presentazione orale di un articolo scientifico inerente gli argomenti trattati.
Introduzione allo studio dell’epidemiologia. Fonti dei dati epidemiologici, principali misure epidemiologiche (valori assoluti, proporzioni, tassi), prevalenza, incidenza, mortalità/sopravvivenza. La valutazione del rischio attraverso le misure di rischio assoluto, rischio relativo e rischio attribuibile. Illustrazione dei principali studi epidemiologici; ecologici, di prevalenza, caso-controllo, a coorte e sperimentali. Obiettivi e metodi della prevenzione primaria, secondarie e terziaria. Test di screening. Epidemiologia generale delle malattie infettive e parassitarie. Epidemiologia delle malattie oncologiche. Epidemiologia molecolare.
- Banche dati: acquisizione e conservazione dei dati, biocurazione, qualità dei dati, uso di vocabolari controllati, ontologie e standard comuni, dati FAIR, valutazione della qualità di una banca dati. -Tool e banche dati per lo studio di dati di DNA e utilizzo dei principali archivi di sequenze nucleotidiche (gene ncbi, Genbank, DDBJ, ENA). -Utilizzo dei principali Browsers Genomici: Ensembl e Genome Data Viewer (esplorazione di regioni genomiche e di geni, utilizzo BioMArt). -Principali banche dati di annotazione funzionale di geni e genomi: Gene Ontology, QuickGO, GEO, ArrayExpress, Expression Atlas (utilizzo di QuickGO, amigo2 e Expression Atlas). -Tool e banche dati per lo studio di dati di RNA: miRNA (miRScan, MiRFinder, miRBase) e predizione di target per miRNA (Pictar, TargetScan), RNAi (GenomeRNAi, RNAi Codex), siRNA e RNA non codificanti (RNA central, RFam). -Tool e banche dati per lo studio di dati di proteine e studi di proteomica: Uniprot, protein ncbi, InterPro, PFam, Human Protein Atlas e risorse del ProteomeXchange Consortium). Utilizzo di Uniprot e Human protein Atlas. -Cenni su tool e banche dati per lo studio di dati di segnalazione (Reactome, KEGG, SIGNOR, etc) e utilizzo di REACTOME. -Banche dati e tool per analisi di malattie genetiche e SNPs (ClinVar, dbSNP, DisGeNET, OMIM, Orphanet, COSMIC, Cancer Atlas, CancerGeneNet, TCGA e GDC Data Portal).
Struttura e funzione dei gameti Meccanismi di riconoscimento nel processo di fecondazione Diagnosi Genetica pre-impianto Metodiche di base utilizzate nella riproduzione assistita Aspetti etici
Introduzione alla virologia: struttura dei virus e loro classificazione. Tecniche di coltivazione di cellule umane primarie e linee stabilizzate. Valutazione della vitalita’ cellulare. Tecniche di infezione virale in vitro e in vivo. Ciclo singolo d’infezione e ciclo multi-step. Principali tecniche di isolamento e titolazione dei virus. Analisi molecolare dei componenti del virione (acidi nucleici, proteine). Immunofluorescenza. Tecniche classiche ed avanzate per la diagnosi di infezione virale. Vettori virali e loro applicazioni cliniche e nella ricerca di base.
- Cenni di organizzazione tissutale del sistema nervoso - Struttura biochimica dei diversi componenti cellulari del sistema nervoso - Componenti chimici e biochimici fondamentali del sistema nervoso - Sinapsi e neurotrasmettitori - Metabolismo dei principali neurotrasmettitori eccitatori ed inibitori in condizioni fisiologiche e patologiche - Trasporto dei nutrienti attraverso la barriera emato-encefalica - Metabolismo dei neuroni, astrociti, microglia, oligodendrociti in condizioni fisiologiche (salute, invecchiamento) e patologiche - Tecniche per lo studio del metabolismo sistema nervoso
Principi di funzionamento di un sequenziatore. Protocolli di preparazione di librerie di acidi nucleici. Tecnologie per lo studio della cromatina. Tecnologie per lo studio dello stato epigenetico e dell'interazione fra fattori di trascrizione e regioni genomiche. Tecnologie per l'imaging di sezioni di tessuto basate sull'utilizzo di anticorpi. Sequenziamento in situ e misurazione dell'espressione genica in situ. Sequenziamento in singola cellula. Tecnologie di citometria di fluorescenza e di massa
- Nuove tecnologie high-throughput - Analisi statistica e bioinformatica di dati omici - Network-medicine: applicazione di approcci di biologia dei sistemi a patologie complesse.
