Biologia e Tecnologie Cellulari

Obiettivi formativi Con questo insegnamento, gli studenti acquisiranno conoscenze teoriche e metodologiche sugli approcci di studio e sulle metodologie cellulari e molecolari alla base delle biotecnologie vegetali, e sulla complessità, a livello molecolare e cellulare, delle vie metaboliche primarie e secondarie di interesse biotecnologico. Obiettivi specifici Parte I A) Conoscenze e capacità di comprensione Acquisire conoscenze dettagliate sui metodi di trasformazione transiente e stabile del genoma nucleare e plastidico delle piante; sugli approcci di genetica diretta ed inversa per studiare la funzione dei geni vegetali; sull’identificazione ed utilizzo dei marcatori molecolari in genetica vegetale; sull’utilizzo delle biotecnologie vegetali per l’ottenimento di varietà coltivate con tratti agronomici migliorati. In particolare, gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere: - i principali sistemi di espressione transgenica stabile e transiente nelle piante, inclusi i sistemi di trasformazione dei plastidi; - i metodi di analisi della funzione genica nelle piante tramite genetica diretta e inversa. - i meccanismi di silenziamento e di “genome editing” negli organismi vegetali. - l’utilizzo della variabilità genetica naturale come fonte di tratti di interesse biotecnologico ed agronomico. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - progettare esperimenti volti a definire la funzione di un gene tramite approcci di genetica inversa; - progettare screening genetici in sistemi modello vegetali e delineare le linee principali di identificazione di una mutazione; - comprendere e discutere in modo critico i diversi approcci utilizzati per alterare l’espressione di un gene in una pianta e scegliere quello più opportuno in base alle esigenze ed al modello sperimentale; - progettare l’ingegnerizzazione di nuovi tratti in organismi vegetali. C) Autonomia di giudizio - Capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di rassegne e articoli scientifici su aspetti chiave del campo e approfondite discussioni ; - Capacità di valutazione della correttezza e del rigore scientifico negli argomenti relativi alle tematiche oggetto dell’insegnamento. D) Abilità comunicative - Acquisizione di adeguate competenze e strumenti utili per la comunicazione in lingua italiana e in lingua straniera (inglese), mediante l'utilizzazione di linguaggi grafici e formali, con particolare riguardo al linguaggio scientifico. E) Capacità di apprendimento - Capacità di interpretazione ed approfondimento - Capacità di fruizione di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze - Capacità di confronto per il consolidamento e il miglioramento delle proprie conocenze. Obiettivi formativi specifici Parte II A) Conoscenze e capacità di comprensione Acquisire conoscenze dettagliate sul metabolismo primario e secondario delle piante, con particolare riferimento alla biosintesi e compartimentalizzazione dei metaboliti; sul traffico vescicolare e la secrezione; sulle basi concettuali e metodologiche dell’analisi del proteoma e del metaboloma vegetale. Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite): - le principali vie biosintetiche nel metabolismo primario e secondario delle piante; - i meccanismi di regolazione, channeling e compartimentalizzazione del metabolismo vegetale; - le diverse tecnologie oggi a disposizione per l’analisi su larga scala dei proteomi e metabolomi vegetali. B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione - comprendere e valutare criticamente le metodologie da utilizzare in un esperimento di proteomica o di metabolomica; - comprendere una via metabolica vegetale e progettare la sua modifica in sistemi vegetali od in sistemi eterologhi - affrontare la letteratura scientifica nel campo specifico, comprendendone le basi metodologiche e concettuali. C) Autonomia di giudizio - Capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di rassegne e articoli scientifici su aspetti chiave del campo e approfondite discussioni ; - Capacità di valutazione della correttezza e del rigore scientifico negli argomenti relativi alle tematiche oggetto dell’insegnamento. D) Abilità comunicative - Acquisizione di adeguate competenze e strumenti utili per la comunicazione in lingua italiana e in lingua straniera (inglese), mediante l'utilizzazione di linguaggi grafici e formali, con particolare riguardo al linguaggio scientifico. E) Capacità di apprendimento - Capacità di interpretazione ed approfondimento - Capacità di fruizione di strumenti conoscitivi per l'aggiornamento continuo delle conoscenze - Capacità di confronto per il consolidamento e il miglioramento delle proprie conocenze.