Scienze Biologiche

GIUSEPPE LUPO
GIUSEPPE LUPO

Obiettivi principali
L’insegnamento è focalizzato sullo studio dell’embriologia e dei meccanismi che controllano le varie fasi dell’embriogenesi e del differenziamento cellulare e sui processi della gametogenesi e fecondazione. Obiettivo principale del corso è quello di fare acquisire allo studente le conoscenze di base delle varie fasi dell’embriogenesi con una visione comparata fra i vari modelli animali (invertebrati e vertebrati) e dei principali meccanismi che controllano la specificazione cellulare, la maturazione dei gameti e delle modalità della fecondazione. Il corso richiede conoscenze consolidate di biologia cellulare e dei meccanismi base della biologia molecolare. Il corso comprende lezioni frontali e sessioni di laboratorio, dedicate alla osservazione e al riconoscimento di embrioni di vari modelli animali e nella osservazione di sezioni istologiche di embrioni a varie fasi dello sviluppo. Lo studente pertanto deve avere già conoscenze di base del microscopio e delle principali tecniche istologiche. Il corso prevede alla fine 2-3 seminari bio-applicativi che hanno come scopo la trattazione di argomenti come la clonazione, l’uso di cellule staminali adulte e iPS nella terapia medica, la fecondazione assistita

Obiettivi specifici
A) Conoscenze e capacità di comprensione
-Conoscenza delle tappe dell’embriogenesi e dei principali eventi che caratterizzano la formazione di cellule specializzate
-Conoscenza e comprensione delle varie modalità di sviluppo embrionale con una visione comparata
-Conoscenza e comprensione dei meccanismi che controllano la formazione di cellule specializzate
-Conoscenza e comprensione della modalità di formazione della linea germinale e dei gameti maturi.

B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- saper usare la terminologia appropriata
-saper riconoscere le varie fasi dell’embriogenesi
-saper riconoscere i vari embrioni e i principali tessuti e organi in sviluppo sia in toto che in sezioni istologiche

C) Autonomia di giudizio
-acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio in chiave storica del progresso delle conoscenze della Biologia dello sviluppo e delle evoluzione delle varie metodologie utilizzate dalla embriologia sperimentale alla più moderna biologia molecolare
- valutazione delle conoscenze apprese attraverso test di autovalutazione e attraverso una prova di esonero

D) Abilità comunicative
-saper descrivere quanto appreso attraverso la prova orale utilizzando proprietà di linguaggio scientifico e sapendo integrare, discutere e analizzare in modo critico quanto appreso

E) Capacità di apprendimento
- apprendere la terminologia appropriata
- connettere ed integrare in modo logico le conoscenze acquisite
- identificare i temi più rilevanti e la loro potenziale applicabilità a problematiche attuali.

Conoscenze di biologia cellulare e istologia come da corso impartito al primo semestre del primo anno del corso di laurea in scienze biologiche.

Cenni storici sull’embriologia e la biologia dello sviluppo. Approccio anatomico, sperimentale e molecolare allo studio della biologia dello sviluppo. Embriologia e sviluppo post-embrionale. Modalità riproduttive. Gametogenesi. Fecondazione. Tappe dello sviluppo. Embriologia descrittiva di sistemi modello: Riccio di mare, Drosofila, Anfiosso, Xenopus, Zebrafish, Pollo. Derivati dei foglietti embrionali e cenni di organogenesi. Equivalenza del genoma. Determinazione del destino cellulare. Specificazione autonoma e condizionata. Adesione e morfogenesi. Il differenziamento cellulare. La formazione degli assi corporei in Drosofila e nei Vertebrati. L’induzione primaria e secondaria. Lo sviluppo dell’arto. Esempio di differenziamento cellulare: la miogenesi, cellule della cresta neurale.

SESSIONI DI LABORATORIO (12 ore). Osservazione di embrioni freschi e fissati di riccio di mare, anfibi, pollo, insetti. Fecondazione in vitro usando gameti di riccio di mare. Osservazione di sezioni istologiche di embrioni a varie fasi dello sviluppo e proiezione di brevi filmati. Analisi istologica di sezioni di gonadi di ratto.

A scelta tra
1. S. Gilbert. Biologia dello Sviluppo. V edizione. Ed. Zanichelli
2. Wolpert. Biologia dello Sviluppo. II edizione. Ed. Zanichelli

Materiale aggiuntivo viene messo a disposizione dal docente sulla piattaforma elearning2: https://elearning2.uniroma1.it/course/view.php?id=1932

1. S. Gilbert. Biologia dello Sviluppo. V edizione. Ed. Zanichelli
2. Wolpert. Biologia dello Sviluppo. II edizione. Ed. Zanichelli
3. Menegola, Bonfanti, Colombo, Del Giacco, Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale, EdiSES (2019)
4. Barbieri, Carinci, Embriologia, Casa Editrice Ambrosiana, terza edizione (2015) (PER CAPITOLI SU SPERMATOGENESI E OVOGENESI)

Il corso prevede lezioni frontali in aula con l’ausilio della proiezioni di diapositive in power point. Le lezioni frontali prevedono 64h in aula (=32 lezioni di 2h ciascuna). Le esercitazioni vengono svolte a piccoli gruppi. Gli studenti hanno a disposizione microscopi e stereomicroscopi per l’osservazione dei vari preparati. Attraverso le lezioni frontali gli studenti apprendono le conoscenze fondamentali della disciplina. Le esercitazioni sono invece rivolte al completamento e all’applicazione delle conoscenze acquisite in aula.

Frequenza non obbligatoria delle lezioni frontali. Obbligatoria la frequenza del 80% delle attività di laboratorio.

La prova d’esame finale ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti trattati e la capacità di ragionamento critico sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode).

La valutazione consiste in un colloquio orale preceduto da una prova di esonero svolta in itinere (con voto) o da una prova scritta iniziale (volta a valutare l’ammissione dello studente alla prova orale) basata su immagini e schemi che devono essere riconosciuti e commentati dagli studenti.
Nella prova orale vengono valutate la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica e di integrazione tra i vari argomenti.
Il voto finale risulta dalla media tra la prova scritta di esonero e la prova orale. Entrambe le prove risultano superate con una valutazione minima di 18/30.