CELLULE VEGETALI

Obiettivi formativi

Il modulo di Cellule Vegetali ha lo scopo di fornire competenze su tecniche di coltura in vitro utili per il miglioramento delle specie vegetali, sulle principali strategie biotecnologiche per ottenere piante con caratteri migliorati di interesse agroindustriale e sull’utilizzo di metodiche di ingegneria genetica per ottenere piante trasformate. Inoltre, il corso fornirà competenze per utilizzare la cellula vegetale come biofabbrica di composti bioattivi di interesse farmacologico, agroalimentare e cosmetico. Gli obiettivi specifici, compressi quelli in comune e quelli peculiari di ogni modulo, sono i seguenti: A) Conoscenze e capacità di comprensione (conoscenze acquisite) Delle principali tecniche e requisiti per l’allestimento delle colture cellulari animali e vegetali, in termini di laboratorio e di condizioni ambientali e di nutrimento delle cellule in vitro, con finalità nella ricerca di base ed applicata. - Delle principali tecniche di ingegneria genetica per modificare le cellule animali e vegetali in vitro e per ottenere piante trasformate. Delle diverse tipologie di colture cellulari animali, compresso come stabilire le colture primarie, come generare ibridomi per la produzione di anticorpi monoclonali e le peculiarità delle colture di cellule staminali. Delle fasi di crescita delle colture cellulari animali e vegetali, con riferimento alle leggi cinetiche che la descrivono e le metodologie per la valutazione della vitalità, la proliferazione e il differenziamento delle cellule in coltura. Delle matrici di immobilizzazione extracellulare, con riferimento ai processi che sono alla base della ingegneria tissutale. - Dei principali processi produttivi basati sulla propagazione vegetativa delle piante ed utilizzo di piante come biofabbriche di prodotti chimici e farmaceutici. - Delle strategie di miglioramento delle piante di interesse agroindustriale. - Dell’utilizzo delle biotecnologie per la conservazione ex situ del germoplasma vegetale. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione (competenze acquisite) Saper usare la terminologia specifica. Vedere i fenomeni biologici in un contesto multi-scala e multi-fattoriale. - Saper identificare le giuste procedure per risolvere i quesiti di base delle biotecnologie cellulari. Saper individuare le tecniche per allestire e applicare le colture cellulari animali e vegetali in ambito di ricerca e biotecnologico. Saper affrontare e risolvere in modo originale nuovi problemi scientifici, anche in ambiti non strettamente connessi al proprio campo di studio. Interpretare i dati relativi alla crescita di cellule in coltura. C) Autonomia di giudizio - Acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio delle diverse tecniche e applicazioni delle colture cellulari animali e vegetali, includendo quelle volte al miglioramento delle piante di interesse agroindustriale e delle specie ornamentali. - Imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese. Analizzare in modo critico gli aspetti legati alle colture cellulari come modello alternativo ai modelli animali. Analizzare in modo critico gli aspetti tecnologici legati alle terapie mediate da trapianti di cellule staminali e terapie con anticorpi monoclonali. D) Abilità comunicative - Saper comunicare quanto appreso nel corso dell’esame orale. E) Capacità di apprendimento - Apprendere la terminologia specifica. - Connettere in modo logico le conoscenze acquisite. - Identificare i temi più rilevanti degli argomenti trattati.

Canale 1
ALESSIO VALLETTA Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
Modulo di Cellule Vegetali (BIO/01) Concetto di totipotenza delle cellule vegetali. Parallelismi e differenze tra cellule staminali vegetali e animali. Concetto di clone cellulare e ottenimento di piante clonate. Variazione somaclonale. Variazioni genetiche ed epigenetiche derivate dalla coltura in vitro. Isolamento, sterilizzazione ed inoculo di espianti. Terreni di coltura: ruolo dei macro e microelementi, delle vitamine, degli zuccheri, dei regolatori di crescita e del pH. Fattori fisici: luce e temperatura. Colture cellulari in mezzo semisolido, liquido e in bioreattore. Test di vitalità cellulare. Tecniche per valutare la crescita cellulare. La cellula vegetale come biofabbrica di composti bioattivi di interesse farmacologico, agroalimentare e cosmetico. Tecniche per aumentare la produttività: selezione di linee cellulari, elicitazione, biotrasformazione ed ingegneria metabolica. Dalla scala di laboratorio alla scala industriale: i bioreattori. Ottenimento e coltura di protoplasti. Fusione di protoplasti ed ottenimento di piante ibride. Rigenerazione di organi sia per la produzione di composti bioattivi che per la propagazione di piante di interesse economico: agroalimentare e ornamentale. Embriogenesi somatica e induzione di piante aploidi. Produzione di semi sintetici. Tecniche di conservazione del germoplasma vegetale per la salvaguardia delle piante a rischio di estinzione. Ingegneria genetica nelle piante. Tecnica Crispr/Cas 9.
Prerequisiti
L’insegnamento di Biotecnologie Cellulari si trova al terzo anno del percorso triennale, incluso quindi tra gli insegnamenti del curriculum Biotecnologico Cellulare. Le conoscenze che sarebbero importanti avere acquisito sono quelle fornite dagli insegnamenti di Biologia cellulare, Chimica e Biochimica, Botanica e Fisiologia Vegetale: struttura della cellula eucariotica animale e vegetale, parallelismi e differenze; riproduzione cellulare; basi chimiche e biochimiche del funzionamento delle cellule animali e vegetali.
Testi di riferimento
Biotecnologia Cellulare e Molecolare delle Piante - Piccin Editore Articoli scientifici forniti dal docente
Frequenza
Lezioni in presenza. La frequenza delle lezioni dell’insegnamento non è obbligatoria.
Modalità di esame
La prova d’esame ha l’obiettivo di verificare il livello di conoscenza ed approfondimento degli argomenti del programma dell’insegnamento ma anche la capacità di ragionamento sviluppata dallo studente. La valutazione è espressa in trentesimi (voto minimo 18/30, voto massimo 30/30 con lode). La valutazione consiste di un colloquio orale. L’esame consente di verificare il raggiungimento degli obiettivi in termini di conoscenze e competenze acquisite così come le abilità comunicative nelle due discipline che compongono il corso. Nella prova orale vengono valutate anche la proprietà di linguaggio, la chiarezza espositiva e la capacità critica. Il voto finale risulta dalla media dei voti riportati nei due moduli.
Modalità di erogazione
L'esame sarà orale. Inizialmente, lo studente dovrà presentare una relazione su un argomento a sua scelta tra quelli previsti dal programma. In seguito, dovrà rispondere a domande su argomenti non trattati nella relazione.
  • Anno accademico2024/2025
  • CorsoScienze Biologiche
  • CurriculumBiotecnologico cellulare
  • Anno3º anno
  • Semestre2º semestre
  • SSDBIO/01
  • CFU3
  • Ambito disciplinareDiscipline botaniche, zoologiche, ecologiche