Biochemistry – Biochimica

Tipologia

Attività formative affini o integrative

SSD

BIO/10

Anno

2º anno

Semestre

1º semestre

CFU

3

Distribuzione delle ore

24 classroom hours

Docenti

STEFANO CACCHIONE

Tipologia

Attività formative affini o integrative

SSD

BIO/12

Anno

2º anno

Semestre

1º semestre

CFU

3

Distribuzione delle ore

24 classroom hours

Docenti

EMANUELE CACCI

Lo studente apprenderà i principi teorico/pratici delle metodologie più frequentemente usate nell’ambito della Biochimica Clinica e Biologia Molecolare Clinica e sarà in grado di valutare e interpretare criticamente i procedimenti sperimentali e i risultati dei test usati per la diagnosi di alcune delle principali patologie.
In particolare, lo studente sarà in grado di descrivere in maniera completa l’esecuzione di un test diagnostico, dalla fase di prelievo del campione, sia esso un liquido biologico (plasma, siero, urine), un preparato tissutale o cellulare, alla fase dello studio delle principali macromolecole (proteine, lipidi, carboidrati, acidi nucleici) o dei metaboliti di rilevanza clinica in esso presenti, fino all’interpretazione dei risultati diagnostici.

Lo studente apprenderà i principi teorico/pratici delle metodologie più frequentemente usate nell’ambito delle analisi diagnostiche biomolecolari e sarà in grado di valutare e interpretare criticamente i procedimenti sperimentali e i risultati dei test usati per la diagnosi di alcune delle principali patologie.
In particolare, lo studente sarà in grado di descrivere in maniera completa l’esecuzione di un test diagnostico, dalla fase di prelievo del campione, sia esso un liquido biologico (plasma, siero, urine), un preparato tissutale o cellulare, fino all’interpretazione dei risultati dello studio diagnostico

Conoscenza dei concetti di base della biochimica e della biologia molecolare e cellulare.
Conoscenza delle tecnologie di base usate in biologia molecolare e in biochimica, tra cui le metodologie del DNA ricombinante, la cromatografia, l’elettroforesi e i saggi enzimatic

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS
• Tecniche generali di biologia molecolare. Isolamento e analisi degli acidi nucleici. Enzimi di restrizione e di modificazione, elettroforesi, Southern e Northern blot, oligonucleotidi, PCR. Preparazione di sonde radioattive e fluorescenti.
• I polimorfismi del DNA. Le malattie genetiche mendeliane: autosomiche dominanti, autosomiche recessive, X-linked. Malattie poligeniche multifattoriali. Anomalie cromosomiche.
• Tecniche avanzate di diagnostica molecolare: microarray, Real-Time PCR, sequenziamento del DNA, sequenziamento di nuova generazione (NGS).
• La diagnostica molecolare nella diagnosi prenatale, nella microbiologia clinica, in oncologia, nella medicina forense.
• Verso una medicina di precisione: sequenziamento del genoma, dell’esoma, del trascrittoma, sequenziamento a singola cellula.



Modulo: BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS
- Prelievo e frazionamento dei materiali biologici. Tecniche centrifugative. Tecniche cromatografiche.
- Tecniche elettroforetiche. Elettroforesi mono e bidimensionale. Focalizzazione per punto isoelettrico. Quadri elettroforetici di liquidi biologici e loro utilizzazione diagnostica (sieroproteine totali, emoglobine, proteine urinarie).
- Tecniche Spettroscopiche. Spettroscopia nell'ultravioletto e visibile. Spettrofluorimetria. Turbidimetria e nefelometria. Luminometria.
- Determinazioni di attività enzimatiche e quadri enzimatici ed isoenzimatici dei tessuti e dei liquidi biologici a scopi diagnostici (esempio e.g. diagnosi dell'infarto del miocardio tramite studio di isoenzimi).
Dosaggi di metaboliti, valutazione degli stati dismetabolici (esempio: dosaggio del glucosio nella diagnosi e monitoraggio della malattia diabetica)
- Produzione e uso di antisieri e di anticorpi monoclonali. Tecniche immunologiche d'uso nella biochimica clinica e loro applicazioni diagnostiche (immunoprecipitazione, metodi immunoelettroforetici, immunoenzimatici e radioimmunologici, immunoblotting, citofluorimetria e immunofluorescenza). I gruppi sanguigni e le prove di compatibilità trasfusionale.

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS
Articoli e reviews, oltre alle presentazioni delle lezioni effettuate (PDF), saranno disponibili sul sito web del corso sulla piqatteforma e-learning

TESTI:
Biologia Molecolare e tecniche di base:
Zlatanova J and van Holde KJ, Biologia Molecolare, struttura e dinamica di genomi e proteomi, Zanichelli ed. (2018), edizione italiana
Molecular Biology: structure and dynamics of genomes and proteomes, Taylor and Francis eds, edizione inglese

Tecniche di Biologia Molelcolare:
Hofmann A & Clokie S, Wilson and Walker’s Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular Biology (8th edition), Cambridge University Press (2018)
Brown TA, Biotecnologie Molecolari, principi e tecniche (2a edizione), Zanichelli (2017), edizione italiana
Gene Cloning and DNA Analysis: An Introduction, John Wiley and Sons eds., edizione inglese



Modulo: BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS
Il materiale didattico per il modulo di Biochimica Clinica è costituito da: articoli scientifici, review, siti internet specializzati e libri di testo
Il docente mette a disposizione le diapositive e gli articoli che saranno caricate sulla piattaforma e-learning

Libri di testo:
Wilson and Walker's Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular Biology
Marshall, Lapsley, Day, Ayling. Clinical Biochemistry: Metabolic and clinical aspects. Churcill Livingstone, Elsevier

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS
Non prevista


Modulo: BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS
N/D

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS
Il corso è composto di due moduli integrati (Molecular Diagnostics and Biochemical Diagnostics). La modalità di svolgimento del corso è da considerarsi unica.

Il corso sarà svolto tramite lezioni frontali teoriche (24 ore per modulo)

Lezioni frontali (24 ore):
• Spiegazione degli argomenti oggetto del programma tramite proiezione di diapositive e materiale audiovisivo. Questo modello didattico è volto a fornire la conoscenza teorica delle metodologie biochimiche.
• Discussioni aperte degli argomenti trattati a lezione, durante le quali gli studenti sono chiamati a intervenire, con lo scopo di sviluppare le capacità di comunicazione, critica e giudizio.


Modulo: BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS
Le lezioni si svolgeranno in aula mediante l'ausilio di diapositive che saranno successivamente messe a disposizione degli studenti

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS
Il modulo consiste di 24 ore di lezione frontale (due ore per lezione).


Modulo: BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS
La frequenza non è obbligatoria

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS
Gli studenti saranno valutati mediante esame orale


Modulo: BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS
La valutazione delle conoscenze dello studente sarà accertata tramite una prova orale che verterà sul programma del modulo di biochimica clinica

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS
Le domande saranno tese a verificare la conoscenza degli argomenti tenuti a lezione. La conoscenza degli argomenti potrà essere verificata anche mediante svolgimento di una tesina che approfondisca gli approcci diagnostici a una particolare patologia (concordata tra studente e docente), con presentazione e relativa discussione.


Modulo: BIOCHEMICAL DIAGNOSTICS
Le domande saranno tese a verificare la conoscenza degli argomenti tenuti a lezione. La conoscenza degli
argomenti potrà essere verificata anche mediante svolgimento di una tesina che approfondisca gli approcci
diagnostici a una particolare patologia (concordata tra studente e docente), con presentazione e relativa
discussione.

Modulo: MOLECULAR DIAGNOSTICS

• Tecniche generali di biologia molecolare. Isolamento e analisi degli acidi nucleici. Enzimi di restrizione e di modificazione, elettroforesi, Southern e Northern blot, oligonucleotidi, PCR. Preparazione di sonde radioattive e fluorescenti.
  • Testi di riferimento: Relevant chapters of the recommended textbooks. Lecture handouts


• I polimorfismi del DNA. Le malattie genetiche mendeliane: autosomiche dominanti, autosomiche recessive, X-linked. Malattie poligeniche multifattoriali. Anomalie cromosomiche.
  • Testi di riferimento: Relevant chapters of the recommended textbooks. Lecture handouts


• Tecniche avanzate di diagnostica molecolare: microarray, Real-Time PCR, sequenziamento del DNA, sequenziamento di nuova generazione (NGS).
  • Testi di riferimento: Relevant chapters of the recommended textbooks. Lecture handouts


• La diagnostica molecolare nella diagnosi prenatale, nella microbiologia clinica, in oncologia, nella medicina forense
  • Testi di riferimento: Relevant chapters of the recommended textbooks. Lecture handouts


• Verso una medicina di precisione: sequenziamento del genoma, dell’esoma, del trascrittoma, sequenziamento a singola cellula.
  • Testi di riferimento: Relevant chapters of the recommended textbooks. Lecture handouts