Genetica e Biologia Molecolare - Genetics and Molecular Biology

Obiettivi formativi

The cell division cycle underlies as fundamental processes as development, growth, regeneration, stem cell maintenance and differentiation. It integrates all levels of control operating in molecular biology; the loss of these controls favour cell transformation and neoplastic growth. The course will critically examine the emerging concepts, experimental models and forefront methods in cell cycle studies with the aim to understand its regulatory mechanisms and clarify the converging pathways between development and cancer.

Obiettivi formativi

Obiettivi generali
Il corso si propone di preparare gli studenti sui principali aspetti della biodiversità umana in un quadro di riferimento evoluzionistico, rendendoli consapevoli della rilevanza di tale disciplina per la ricerca sia di base che biomedica.
Obiettivi specifici
Sviluppare la “conoscenza e comprensione” della biodiversità umana, in particolare negli aspetti biomolecolari.
Stimolare la “capacità di applicare conoscenza e comprensione” attraverso l’utilizzazione di risorse online e software dedicati di uso corrente negli studi sulla biodiversità umana a livello genetico e genomico.
Sviluppare la “capacità critiche e di giudizio” attraverso la discussione in aula di argomenti prescelti nel corso delle lezioni frontali.
Promuovere la “capacità di comunicare quanto si è appreso” attraverso l’esposizione di un argomento a scelta al termine del corso.

Obiettivi formativi

Obiettivi generali: l’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sullo smistamento ed il traffico di molecole nella cellula, con speciale attenzione all’indirizzamento delle proteine nei diversi distretti sub-cellulari. Le lezioni prevedono un percorso formativo che riprende i concetti di base di biologia cellulare per proseguire con l’approfondimento dei meccanismi molecolari alla base dei processi di differenziamento spaziale e funzionale delle diverse regioni che costituiscono la cellula. Saranno inoltre analizzate le alterazioni che si riscontrano in tali processi, in associazione con diverse patologie.

Obiettivi specifici: gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite) le diverse destinazioni che interessano il traffico intracellulare al fine di definire la specializzazione e il differenziamento della cellula. Si approfondirà il concetto di smistamento basato su sequenze segnale specifiche, e i principali tipi di trasporto: da quello selettivo che interessa lo spostamento di materiale tra nucleo e citoplasma (e vice versa), al trasporto attraverso le membrane dei diversi compartimenti quali il reticolo endoplasmatico e i mitocondri, a quello vescicolare come via di comunicazione tra i compartimenti della via secretoria e la membrana plasmatica. Il trasporto vescicolare sarà anche descritto in entrata con il processo dell’endocitosi e cenni sull’esocitosi regolata saranno focalizzati alla descrizione dei meccanismi che regolano il rilascio dei neurotrasmettitori ai terminali presinaptici. Saranno inoltre trattati argomenti relativi ai checkpoints presenti nella cellula per assicurarsi che lo smistamento avvenga in maniera corretta. Il ripiegamento delle proteine e i sistemi di controllo di qualità di tale processo. Infine saranno descritte le vie degradative della cellula: proteosoma per le proteine citosoliche e di provenienza dal reticolo endoplasmatico
Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado (competenze acquisite) di argomentare e ragionare sui diversi meccanismi molecolari alla base del funzionamento della cellula; e di descrivere le metodologie sperimentali che hanno portato a comprendere tali meccanismi. La capacità di esporre le nozioni apprese durante il corso, verrà valutata a fine corso dando la possibilità agli studenti di preparare una breve relazione orale (anche di gruppo) supportata dalla proiezione di slides su un articolo sperimentale inerente ad uno degli argomenti trattati nella parte generale del corso.
Questa prova permetterà agli studenti di maturare il lessico scientifico appropriato per esporre argomenti di biologia cellulare da un punto di vista della problematica affrontata e degli approcci sperimentali e di esercitarsi perciò a comunicare quanto appreso. Gli studenti vengono stimolati a studiare autonomamente gli argomenti trattati durante il corso, integrando gli appunti personali e le dispense con gli articoli scientifici e le reviews messe a disposizione dal docente. Tra gli obiettivi che il corso si prevede, infatti vi è lo stimolare il senso critico verso la comprensione di un articolo scientifico. Inoltre il docente invita all’approfondimento individuale di argomenti che suscitano maggiore interesse negli studenti, tramite la richiesta di ulteriore materiale di approfondimento. Al fine di sviluppare negli studenti un maggior collegamento tra una problematica di studio e l’approccio sperimentale per studiarla, il corso prevede almeno 4 lezioni seminario tenute da ricercatori di questa Università e di altri istituti di ricerca che espongono la loro linea di studio e ricerca su una patologia che insorge per problemi ai meccanismi molecolari e cellulari trattati nel corso. Questo espone gli studenti all’interazione diretta con ricercatori di varie aree di studio ed offre la possibilità di rendere meno teorici gli argomenti trattati e più applicativi. Inoltre gli studenti possono considerare la possibilità di svolgere la tesi magistrale presso i laboratori dei ricercatori invitati.

Obiettivi formativi

Lo scopo di questo corso è di fornire allo studente un'ampia introduzione alle basi cellulari e molecolari del cancro. Il corso tratta le caratteristiche molecolari e cellulari del cancro, compresi i geni oncosoppressori e oncogeni, l'apoptosi, i meccanismi di riparazione del DNA e il metabolismo. Particolare enfasi sarà inoltre data agli eventi che controllano la senescenza cellulare e l'immortalizzazione, le cellule staminali, l'angiogenesi e la disseminazione metastatica, l’infiammazione e i virus che causano il cancro. Particolare enfasi verrà data al ruolo del microambiente e della pressione selettiva esercitata dal sistema immunitario nella progressione tumorale. Verranno inoltre illustrati i nuovi approcci terapeutici su base immunologica. Agli studenti viene inoltre richiesta la presentazione e la discussione in aula di specifici argomenti che illustrino le nuove frontiere dell’oncologia molecolare.

Al completamento di questo corso gli studenti dovrebbero essere in grado di: 1. definire e descrivere la natura e il ruolo dei geni oncosoppressori e degli oncogeni nel processo del cancro; 2. delineare il ruolo della proliferazione cellulare e della deregolazione della morte cellulare nella progressione del cancro; 3. delineare i fattori molecolari che regolano il metabolismo e le nuove strategie terapeutiche volte a individuare questi segni distintivi; 4. discutere le cause del cancro tra cui mutazione, infezione e infiammazione; 5 definire i meccanismi molecolari che regolano la metastasi e l'angiogenesi e l'influenza del microambiente tumorale nella regolazione della crescita e dello sviluppo del tumore; 6 essere in grado di riassumere e presentare criticamente in una breve presentazione pubblica dati provenienti dalla letteratura più recente.

Obiettivi formativi

This course focuses on the interaction between the endocrine, the immune and the nervous systems at molecular, cellular and systems levels. It provides an overview of current and developing concepts in Neuroimmunology from both Neuroscience and Immunology perspectives. It aims to familiarise students with the molecular and cellular elements of interconnectivity between the immune and nervous systems and the effect of neuro-immune interaction on physiological responses and disease processes. Moreover it provides the basis of crosstalk between cells of endocrine, immune, and nervous systems in the stress response and in the onset and development of neurological disorders.

Obiettivi formativi

Obiettivi modulo Immunopatologia
Conoscere le cause ed i meccanismi alla base della attivazione di risposte immunitarie dannose o di difetti
della risposta immunitaria. Spiegare le basi eziopatogenetiche delle principali manifestazioni
immunopatologie quali le reazioni di ipersensibilità e le immunodeficienze. Comprendere il ruolo del
sistema immune nel rigetto del trapianto e nella reazione del trapianto verso l’ospite. Conoscere principali
approcci terapeutici dei disordini della risposta immunitaria e comprendere i meccanismi di azione.
A) Conoscenza e comprensione. Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: conoscere le
reazioni di ipersensibilità e di distinguere i meccanismi immunologici alla base di tali reazioni; conoscere le
cause molecolari delle immunodeficienze e comprendere le conseguenze sulla risposta immunitaria;
conoscere e comprendere il ruolo della risposta immunitaria nel rigetto del trapianto e nella reazione del
trapianto verso l’ospite; comprendere il funzionamento dei principali approcci terapeutici.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper comprendere e usare la terminologia specifica
per descrivere le reazioni immunopatologiche e i processi che le causano; saper applicare le conoscenze
acquisite per comprendere gli approcci sperimentali e i risultati riportati nella letteratura scientifica
nell’ambito delle reazioni immunopatologiche.
C) Autonomia di giudizio. Acquisire capacità di giudizio critico rispetto ai risultati riportati in letteratura su
specifici aspetti della ricerca; imparare a porsi domande per l’approfondimento delle conoscenze acquisite;
D) Abilità comunicative. Saper esporre le conoscenze acquisite con linguaggio e tecnologie adeguate. E)
Capacità di apprendimento. Apprendere la terminologia specifica della materia; mettere in connessione le
conoscenze acquisite; identificare i temi più rilevanti delle materie trattate.

Obiettivi formativi

Obiettivi modulo Immunopatologia
Conoscere le cause ed i meccanismi alla base della attivazione di risposte immunitarie dannose o di difetti
della risposta immunitaria. Spiegare le basi eziopatogenetiche delle principali manifestazioni
immunopatologie quali le reazioni di ipersensibilità e le immunodeficienze. Comprendere il ruolo del
sistema immune nel rigetto del trapianto e nella reazione del trapianto verso l’ospite. Conoscere principali
approcci terapeutici dei disordini della risposta immunitaria e comprendere i meccanismi di azione.
A) Conoscenza e comprensione. Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: conoscere le
reazioni di ipersensibilità e di distinguere i meccanismi immunologici alla base di tali reazioni; conoscere le
cause molecolari delle immunodeficienze e comprendere le conseguenze sulla risposta immunitaria;
conoscere e comprendere il ruolo della risposta immunitaria nel rigetto del trapianto e nella reazione del
trapianto verso l’ospite; comprendere il funzionamento dei principali approcci terapeutici.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione: saper comprendere e usare la terminologia specifica
per descrivere le reazioni immunopatologiche e i processi che le causano; saper applicare le conoscenze
acquisite per comprendere gli approcci sperimentali e i risultati riportati nella letteratura scientifica
nell’ambito delle reazioni immunopatologiche.
C) Autonomia di giudizio. Acquisire capacità di giudizio critico rispetto ai risultati riportati in letteratura su
specifici aspetti della ricerca; imparare a porsi domande per l’approfondimento delle conoscenze acquisite;
D) Abilità comunicative. Saper esporre le conoscenze acquisite con linguaggio e tecnologie adeguate. E)
Capacità di apprendimento. Apprendere la terminologia specifica della materia; mettere in connessione le
conoscenze acquisite; identificare i temi più rilevanti delle materie trattate.

Obiettivi formativi

Approfondimento dei fattori e dei meccanismi cellulari e molecolari che regolano l’interazione tra geni ed ambiente dalla cui alterazione scaturiscono patologie complesse quali le malattie autoimmuni e vascolari. Un ulteriore obiettivo è quello di fornire un quadro generale delle strategie che permettono ai patogeni di evadere le difese del sistema immunitario.
Gli studenti che abbiano superato il modulo II di questo insegnamento acquisiranno:

Conoscenze e capacità di comprensione
- dei meccanismi patogenici, dei criteri di classificazione e dei principali modelli sperimentali di patologie autoimmuni;
- della genetica delle patologie autoimmuni e degli approcci sperimentali per l'identificazione dei fattori di rischio;
-dei meccanismi della tolleranza centrale e periferica del sistema immunitario;
-del ruolo dei patogeni e del microbiota nell’attivazione delle risposte autoimmuni;
-dei principali meccanismi di evasione della risposta immunitaria da parte dei patogeni;
-dell'interazione tra ipercolesterolemia e infiammazione cronica nella patogenesi dell’aterosclerosi.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- saper usare la terminologia specifica;
-saper identificare i metodi di indagine scientifica più opportuni ed innovativi;
-acquisizione di strumenti analitici.

Autonomia di giudizio
-acquisire capacità di giudizio critico, attraverso l’analisi dettagliata di tecniche ed esperimenti fondamentali derivanti dalla letteratura scientifica;
- imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese.

Abilità comunicative
-saper comunicare quanto appreso durante la prova orale.

Capacità di apprendimento
- apprendere la terminologia specifica;
- connettere in modo logico le conoscenze acquisite;
- identificare i temi più rilevanti della materia trattata.

Obiettivi formativi

Lo scopo del corso è quello di illustrare agli studenti i meccanismi alla base della patologia umana
focalizzandosi soprattutto su come la deregolazione della relazione diretta tra metabolismo ed epigenetica
possa favorirne la sua insorgenza e progressione. Dopo aver completato il corso, gli studenti avranno
acquisito una più ampia conoscenza della patologia umana approfondendo un fondamentale livello di
regolazione nella progressione di patologie, in particolare delle patologie associate ad alterazione del
metabolismo. Nello specifico lo studente acquisirà competenze relative:
i) alle patologie associate ad alterazione metabolica come obesità, diabete di tipo 2, malattie cardiovascolari e
neurodegenerative, la patologia epatica e il cancro;
ii) all’importanza del ruolo di alcuni metaboliti nel controllo dell’attività degli enzimi epigenetici;
iii) alla possibilità di intervenire tramite approccio nutraceutico o farmacologico sull’asse metabolismo-
epigenetica-patologia;
iv) agli approcci tecnologici per studiare la relazione tra metabolismo ed epigenetica nella patologia.

Obiettivi formativi

Obiettivi generali

Questo corso si propone di presentare come l'espressione genica sia controllata anche da fenomeni reversibili ed ereditabili quali la metilazione del DNA, la modificazione degli istoni e le attività degli RNA non codificanti. Questi processi agiscono "sopra" la genetica canonica e rappresentano lo "spazio epigenetico" della regolazione. Gli studenti saranno in grado di comprendere come attraverso questi processi siano controllate una grande varietà di funzioni biologiche come l'inattivazione del cromosoma X, il differenziamento delle cellule staminali, l'imprinting, la rigenerazione di tessuti e organi. Saranno anche trattati Il ruolo dell'alterazione della regolazione epigenetica in diverse malattie, nel cancro, nelle alterazioni del sistema nervoso e nell'invecchiamento.

Obiettivi specifici

• Conoscenze preliminari
Lo studente che affronta questo corso deve possedere le nozioni di base di biologia molecolare (indispensabile), genetica (importante) e biochimica (importante).
• Conoscenze dello studente alla fine del corso:
Con questo corso gli studenti acquisiscono la conoscenza di un livello di regolazione dell'espressione genica che agisce sopra quello genetico, ma da cui ne dipende. Con particolare riguardo all'interazione con l'ambiente che ci circonda.
• Capacità acquisite dello studente con questo corso
Lo studente sa affrontare problematiche che riguardino l'aspetto regolativo alla base dei principali processi cellulari; possiede le basi per poter leggere e comprendere un articolo scientifico di elevato approfondimento
• Capacità critiche e di giudizio acquisite a fine corso
Attraverso la conoscenza dei dettagli della regolazione epigenetica, gli studenti acquisiscono un buon livello critico e di giudizio scientifico di queste problematiche
• Capacità di comunicazione sui contenuti del corso
Gli studenti sono valutati oltre che sulla loro conoscenza specifica di quanto contenuto nel programma di studio, anche per saper esporre con equilibrio, proprietà di linguaggio scientifico e approfondimento le tematiche in oggetto di studio
• Capacità di proseguire in modo autonomo
A questo proposito gli studenti avranno acquisito conoscenza e capacità critica nel campo della regolazione epigenetica e saranno in grado di guardare con una nuova ottica i principali processi cellulari che incontreranno nella loro carriera scientifica.

Obiettivi formativi

IIl termine Epigenetica include tutti quei fenomeni che inducono un’espressione genica differenziale ed ereditabile in assenza di modificazioni nella sequenza del DNA.
ll corso di Epigenetica si propone di discutere e approfondire i meccanismi molecolari che regolano i fenomeni epigenetici (rimodellamento della cromatina, proteine eterocromatiche modificazione degli istoni e codice istonico, metilazione del DNA, RNA interference) e i processi cellulari che sfruttano questo tipo di regolazione (imprinting genomico e cromosomico, eterocromatizzazione facoltativa, eliminazione cromosomica, variegazione per effetto di posizione, paramutazione). Saranno prese in considerazione le tecniche più moderne per l’analisi delle modificazioni della cromatina e verranno trattate le più recenti scoperte nel campo dell’epigenetica. Verranno inoltre trattati alcuni dei più interessanti fenomeni genetici non canonici che coinvolgono meccanismi epigenetici in senso lato. In natura infatti esistono, con una estesa diffusione, molte varianti di processi biologici fondamentali, come la meiosi e la mitosi, e di strutture cromosomiche, come i telomeri e i centromeri. Lo scopo è quello di dimostrare che lo studio di sistemi genetici non canonici permette di ottenere informazioni significative sulla loro rilevanza evolutiva e sui processi canonici corrispondenti. Sarà inoltre trattata la biologia dei trasposoni e il loro ruolo nell'espressione genica e nell'organizzazione genomica.
Gi studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite)
• L’organizzazione strutturale e funzionale del genoma eucariotico
• Le basi molecolari della regolazione epigenetica
• I fenomeni e i processi cellulari che sfruttano la regolazione epigenetica
• I metodi e le tecnologie per lo studio delle modifiche epigenetiche della cromatina
• Sistemi genetici non canonici che coinvolgono meccanismi epigenetici
Gli student saranno inoltre in grado di (competenze acquisite)
• Valutare l’impatto della regolazione epigenetica nella modulazione delle funzioni del genoma
• Interpretare i complessi network molecolari che controllano la regolazione epigenetica
• Utilizzare le conoscenze sulle tecniche per l’analisi delle modificazioni della cromatina per programmare un esperimento in laboratorio sapendo discriminare quali tecniche applicare a seconda delle diverse problematiche da affrontare
• capire e interpretare criticamente i risultati sperimentali di epigenetica ed epigenomica
• approfondire gli argomenti ed elaborare una propria discussione su temi specifici facenti parte del corso

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire conoscenze sulle proprietà fondamentali delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi molecolari che ne regolano le capacità di autorinnovamento e differenziamento. Il corso intende inoltre chiarire le potenzialità della riprogrammazione di cellule somatiche in cellule staminali pluripotenti indotte (iPS), fornendo nozioni sui meccanismi epigenetici alla base del processo di riprogrammazione. Verranno forniti esempi dell’utilizzo delle cellule staminali per la creazione di sistemi modello in vitro di diverse patologie umane e in medicina rigenerativa.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione dei processi che determinano le peculiari capacità delle cellule staminali di dare origine ai diversi tipi cellulari differenziati che compongono gli organi e i tessuti.

Non sono previste attività di laboratorio.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali;
- Conosce le basi molecolari dei processi biologici che regolano l’autorinnovamento e differenziamento delle cellule staminali;
- Conosce i diversi livelli di regolazione epigenetica del differenziamento delle cellule staminali;
-Conosce le tecniche di base per lo studio delle celle staminali

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali
- sa distinguere i diversi tipi di cellule staminali, anche in base al potenziale differenziativo
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali come sistemi modello in biologia;
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali in campo applicativo
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio delle cellule staminali per programmare un esperimento in laboratorio.

Obiettivi formativi

The aim of this course is that the students should acquire a deep level of knowledge of advanced molecular methodologies such as Next Generation Sequencing, single molecule techniques and CRISPR/Cas9 based genome editing techniques.

After the completion of the course, students are expected to:

1. Know the most important methodologies in Molecular Biology developed since the completion of the Human Genome Project, in particular NGS applications and new gene and genome editing techniques
2. Understanding how the different methodological approaches studied may be used to answer a specific scientific question
3. Be able to analyze and interpret recent scientific articles, including the methodologies used
4. Be able to identify which methods should be used to address a specific scientific issue

Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo di portare gli studenti ad esplorare le basi teoriche delle più recenti metodologie genetico-molecolari usate nel campo della genetica molecolare umana per l’identificazione di geni malattia. Verranno prese in considerazione sia malattie monogeniche che poligeniche e multifattoriali. Inoltre il corso mira a fornire le basi concettuali per lo sviluppo di test diagnostici per la rivelazione di varianti genetiche patologiche a livello di popolazioni. Il corso, svolto interamente in lingua inglese, si propone di raggiungere questi obiettivi attraverso una descrizione generale delle metodiche e un approfondimento specifico della loro utilizzazione mediante l’analisi di articoli scientifici messi a disposizione dal docente.

Obiettivi specifici

A) Conoscenze e capacità di comprensione
- Conoscenza e comprensione delle tecniche di analisi delle varianti genetiche (sia piccole che estese) del genoma umano
- Conoscenza e comprensione delle strategie genetiche e molecolari per l’identificazione dei geni malattia.
- Conoscenza e comprensione di metodologie di citogenetica molecolare e citogenomica con riferimento particolare alla citogenetica clinica
- Conoscenza e comprensione di strategie molecolari per lo sviluppo di test genetici umani di screening per l’identificazione di varianti genetiche patologiche all’interno delle popolazioni.

B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Utilizzo della terminologia appropriata
- identificazione di criteri per il riconoscimento di varianti geniche normali e patologiche
- acquisizione di strumenti concettuali per la comprensione delle metodologie di analisi genetiche appropriate
- Comprensione e interrogazione di banche dati on-line per analisi di priorizzazione di geni malattia

C) Autonomia di giudizio
- imparare a porsi domande per l’elaborazione e l’approfondimento delle conoscenze apprese

D) Abilità comunicative
- comunicare con terminologia appropriata i concetti genetici acquisiti durante il corso
- sviluppo di capacità espositive in lingua inglese mediante presentazione ppt di argomenti tratti da articoli scientifici selezionati dallo studente e inerenti gli argomenti del corso

E) Capacità di apprendimento
- connettere in modo logico le conoscenze acquisite
- comprensione dei concetti alla base delle metodologie utilizzate negli articoli scientifici selezionati durante il corso.

Obiettivi formativi

Obiettivi del corso
Il corso si propone di fornire agli studenti una solida base teorica di ciò che è l'evoluzione dei genomi
e consentirà loro di comprendere criticamente i principali progressi nel campo.
Il corso si propone di capire come avviene la nascita e l'organizzazione dei genomi, e
quali sono i meccanismi molecolari alla base della loro evoluzione. Esploreremo
gli eventi evolutivi che hanno portato all'attuale organizzazione genomica, genetica ed epigenetica
confrontando i genomi e l'architettura della cromatina dagli eucarioti semplici ai primati,
compreso l'uomo. Ci concentreremo in particolare sul genoma umano e sugli stati patologici
come l'evoluzione del genoma tumorale come esempio di accelerazione della diversità genomica. La moderna formulazione dell'evoluzione molecolare insegnata nel corso ha ricevuto contributi da
diverse discipline: genetica, genomica, epigenomica, genetica delle popolazioni, biologia molecolare,
matematica, statistica, ecologia, ecc. Lo studio di questa materia permette di collocare lo studente
in una prospettiva logica che unifica molte delle conoscenze acquisite in altri corsi
contribuendo in modo sostanziale alla comprensione di cosa sia un genoma e soprattutto di come lo sia diventato. Le componenti pratiche consentiranno agli studenti di scoprire, progettare, pianificare
e testare una nuova idea scientifica nel campo dell'evoluzione del genoma, nonché di leggere criticamente e
comprendere le pubblicazioni scientifiche pertinenti al campo di studio.

Obiettivi formativi

Questo corso vuole costruire basi solide per la conoscenza dei meccanismi molecolari che sottendono lo sviluppo delle piante.
Gli studenti scopriranno tecnologie all'avanguardia di biologia sintetica e molecolare per studiare la regolazione dell'espressione genica nelle piante.
Gli studenti verranno a conoscenza dei network genetici e molecolari e dei modelli matematici di sviluppo e crescita degli organi sviluppati nella pianta modello Arabidopsis.
I meccanismi molecolari discussi in Arabidopsis verranno analizzati in chiave di Evo-Devo.
Durante il corso verranno svolti Journal Clubs su articoli usciti di recente.
Programma:
1) Principi base della biologia dello sviluppo
2) differenze e similitudini nello sviluppo degli organi di animali e piante
3)pattern formation
4) generazione di gradienti morfogenici (comunicazione inter e intra cellulare, trasporto polare
dell'auxina, similitudini con l'acido retinoico, generazione di sensori di morfogeni)
5) nicchie staminali
6) sistemi di analisi clonale e di trans attivazione (CRE/LOX, UAS/GAL4, LHGR/OP)
7) Meccanismi molecolari che determinano la formazione ed il mantenimento delle cellule staminali( fattori di trascrizione PLT, fattori homeobox WOX)
8) Il sistema WUS/CLV e SHR e SCR per l'omeostasi delle nicchie staminali
9) meccanismi molecolari che regolano le divisioni asimmetriche (CYCLIN, RETINOBLASTOMA etch) e modelli matematici che descrivono la formazione di circuiti bistabili
10) utilizzo della miscroscopia confocale, lightsheet e di microscopi verticali per identificare la crescita degli organi
11) evoluzione della nicchia staminale e dei meccanismi molecolari che la dirigono dalle alghe alle angiosperme
12) meccanismi molecolari determinati il differenziamento cellulare (ormoni, lncRNA, generazione di minimi di morfogeni etch....)
13)il ruolo del sistema DREAM e del retinoblastoma nel differenziamento cellulare
14) Differenze e similitudini nella regolazione del ciclo cellulare tra animali e piante
15) coinvolgimento dei telomeri nel mantenimento dell'attività delle cellule staminali nelle piante
16) il ruolo dei microRNA nello sviluppo delle piante e tecniche per il loro studio (LNA, MIMIMCRY, STTDM MIMICRY, sensori di microRNA)
17) evoluzione dei microRNA, similitudini e differenze tra animali e piante.
18) microRNA nello sviluppo plastico e robusto degli organi ( ruolo di miR165 e miR160 nelle trasformazioni omeotiche)
19) miglioramento genetico e molecolare delle piante per l'adattamento a condizioni estreme
20) utilizzo di fattori morfogenetici per migliorare la generazione di piante transgeniche
21) meccanismi molecolari differenti tra specie che determinano varietà nelle forme e loro utilizzo in campo industriale
22) evoluzione degli elementi cis regolativi nelle piante
23) modelli di sviluppo continui e discontinui
24) generazione di modelli computazionali predittivi dell'attività di morfogeni
23) modificazioni post traduzionali delle proteine e loro ruolo nello sviluppo degli organi
(Fucosilazione, Glycosilazione etch...)

Obiettivi formativi

Obiettivi
Lo scopo del corso è di fornire agli studenti le metodologie più avanzate di Genetica mediante lo studio di un processo biologico complesso e gli strumenti concettuali per comprendere le basi genetiche dello sviluppo negli organismi superiori anche in una visione evolutiva.
Gi studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite):
- come si sono originati ed evoluti i processi di sviluppo
- come è controllato a livello genetico lo sviluppo degli organismi superiori
- come viene costruita l’architettura del corpo degli organismi superiori

Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di (competenze acquisite):

- valutare quali tecniche genetiche siano più appropriate per risolvere problemi scientifici riguardanti lo sviluppo degli organismi
- valutare l’importanza degli organismi modello per lo studio dello sviluppo umano e delle sue patologie

Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di: (autonomia di giudiuzio):

- analizzare in modo critico alcuni aspetti legati a problemi sociali

Obiettivi formativi

Obiettivi
Ci sono molte evidenze sul coinvolgimento dei geni nel controllo della durata della vita e della
senescenza. Questi due aspetti del ciclo vitale di un organismo possono essere pertanto
considerati due fenotipi dissezionabili mediante un’analisi mutazionale. Il corso si propone di
illustrare i risultati più rilevanti ottenuti in diversi sistemi modello mediante approcci di
genetica formale e di biologia molecolare.

Conoscenze acquisite:
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere:
- le teorie genetiche della senescenza
- i principali meccanismi della senescenza
- la relazione tra invecchiamento e cancro

Competenze acquisite:
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di:
- valutare quali tecniche genetiche siano più appropriate per risolvere problemi scientifici
riguardanti la senescenza e la lunghezza della vita
- valutare l’importanza degli organismi modello per lo studio dell’invecchiamento e delle
patologie correlate

Autonomia di giudizio:
Gli studenti che abbiano superato l’esame saranno in grado di:
- analizzare in modo critico alcuni aspetti legati all’invecchiamento

Obiettivi formativi

L'obiettivo formativo primario è fornire una solida preparazione teorico-pratica nell'ambito della biologia dell'RNA ad alta risoluzione, consentendo agli studenti di padroneggiare le moderne tecnologie di sequenziamento e analisi dei dati omici. Questo implica sviluppare competenze critiche nell'interpretazione dei risultati sperimentali e acquisire una comprensione approfondita delle metodologie avanzate di studio dell'RNA e delle sue applicazioni come CRISPR ed epitrascrittomica. In sintesi, il corso mira a formare studenti capaci di utilizzare strumenti all'avanguardia per esplorare la complessità della biologia dell'RNA.

Obiettivi formativi

Main aim
The main aim of the course is to allow the student in GMB to acquire the basic concepts of Pharmacology, which will be useful to its inclusion in sectors of the job market related to the Drug Discovery Process, or to enter third level-education programs requiring a basic pharmacology knowledge.

Specific aims
This objective will be pursued through an articulated knowledge about a range of basic aspects of drug development including pharmacology, such as target identification, drug testing, pharmacokinetics investigations, safety requirements (in vitro and in animal toxicological evaluations), phases of clinical development and postmarketing surveillance.

Among the skills that will be acquired by the student at the end of the course the making judgments and communication skills will be stimulated by inviting students to present to their colleagues a recent publication they chose from the scientific literature concerning pharmacological studies in one of the aforesaid aspects of drug development. The presentation will be followed by a discussion on the results that will involve the other students in the class.
Finally, through the reference to scientific databases (eg. Pubmed) or to websites of public or private organizations in the area of Pharmacology (eg AIFA, ISS, Italian Pharmacology Society), the course will provide the student with indications on the use of such sources to develop learning skills necessary for his/her autonomous education in this field.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Conoscenza e capacità di comprensione:
L’obiettivo del corso è fornire approfondimenti sui principali metodi computazionali utilizzati
nei campi della Bioinformatica e della Biologia Computazionale, con particolare attenzione
agli approcci omici come l'analisi dei dati di RNA-Sequencing. Gli studenti acquisiranno
familiarità con le basi di R, un ambiente di programmazione per il calcolo statistico e la
grafica, e lo useranno per l'analisi dei dati di trascrittomica.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Al termine del corso gli studenti saranno in grado non solo di comprendere, ma anche di
svolgere autonomamente analisi computazionali e statistiche di dati biologici.

Autonomia di giudizio:
Attraverso lo svolgimento di un progetto in R gli studenti matureranno la capacità di
interpretare correttamente i dati biologici, formulare ipotesi e verificarle direttamente.

Abilità comunicative:
Gli studenti impareranno a comunicare efficacemente i risultati delle loro analisi attraverso
la compilazione di una relazione scritta sul progetto.

Capacità di apprendere:
Le conoscenze e capacità acquisite permetteranno agli studenti di approfondire
autonomamente sia lo studio dei metodi computazionali per l’analisi dei dati biologici che
quello di R o altri linguaggi di programmazione.

Obiettivi formativi

Lo studio della virologia permette di realizzare con relativa semplicità scoperte fondamentali sui meccanismi che regolano l’esistenza del complesso mondo dei viventi e sull’origine della vita. Grazie allo studio della biologia dei virus, nel tentativo di combattere gli effetti negativi che hanno sui loro ospiti, è stato possibile utilizzarli a nostro favore così che oggi la Virologia trova numerose applicazioni in campo biotecnologico. Le scoperte nel campo della virologia aumentano ad un ritmo incessante fornendo sempre maggiori conoscenze dei dettagli molecolari dei virus, compresa l’interazione con i loro ospiti. La vastità delle informazioni, vecchie e nuove, rende necessario, nell’insegnamento della Virologia, restringere la numerosità dei virus da trattare, operando delle scelte negli esempi da illustrare, che permettano di mettere in luce principi generali e, contemporaneamente anche dettagli specifici. Attraverso la trattazione approfondita di tematiche e argomenti selezionati, l’insegnamento della Virologia Molecolare ha l’obiettivo di fornire una visione complessiva del mondo dei virus, caratterizzato da una così grande diversità, le conoscenze dei meccanismi molecolari del ciclo replicativo e della loro influenza sulla fisiologia della cellula ospite, e le basi molecolari del loro utilizzo in biotecnologie. Infine, mediante le lezioni capovolte, il Corso di Virologia Molecolare ha l’obiettivo di sviluppare le capacità comunicative dello studente rivolte sia ad un pubblico competente che non.

Risultati di apprendimento previsti del corso

Alla fine del Corso di Virologia Molecolare, gli studenti avranno acquisito conoscenze su:

- L’impatto che la ricerca in virologia molecolare ha avuto sulla comprensione dei principali processi biologici;
- i meccanismi attraverso i quali l’ospite controlla l’infezione virale e come questa viene evasa dai diversi virus;
- il ciclo replicativo di esempi di virus a DNA e a RNA;
- le basi molecolari che spiegano perché alcuni virus sono responsabili di malattie;
- perché i virus possono essere associati a crescita neoplastica;
- le basi molecolari della terapia antivirale
- lo stato attuale delle conoscenze su alcuni sistemi virali in corso di studio;
- le basi molecolari della costruzione di virus ricombinanti.

Alla fine del Corso di Virologia Molecolare, gli studenti dovrebbero avere acquisito competenze per:

- comprendere la biologia molecolare di un virus ed elaborare idee originali volte alla costruzione di strumenti biotecnologici da utilizzare in un contesto di ricerca;
- applicare le loro conoscenze nella risoluzione di problemi in ambito medico derivanti dalle interazioni virus-ospite, identificando bersagli potenziali per lo sviluppo di farmaci antivirali;
- integrare le conoscenze acquisite per affrontare infezioni virali emergenti, esprimere un giudizio consapevole e coerente rispetto ai grandi temi etico-sociali quali le vaccinazioni o l’editing genomico
- comunicare responsabilmente e illustrare correttamente, ad un pubblico di specialisti e non, le potenzialità di nuove tecnologie basate sull’utilizzo di virus ricombinanti sia nell’allestimento di nuovi vaccini che nella manipolazione di cellule eucariotiche;
- approfondire in modo autonomo aspetti bio-molecolari volti a comprendere e spiegare nuove infezioni virali, le loro conseguenze a livello cellulare e dell’intero organismo.

Obiettivi formativi

Conoscenza approfondita dei metodi per l'acquisizione dei dati e l'analisi dei risultati sperimentali, principalmente mediante esperimenti di laboratorio e lezioni. Sfruttamento di strumenti, hardware e software. Applicazione di metodi avanzati per l'inferenza statistica (metodi parametrici e non parametrici, test di ipotesi) a dati effettivi dalla letteratura corrente o esperimenti nel contesto specifico della laurea magistrale.

Obiettivi formativi

Obiettivi principali
L’insegnamento di Parassitologia Molecolare si propone di fornire agli studenti le conoscenze sui
meccanismi molecolari alla base della biologia di parassiti e vettori, della loro patogenicità e della
loro coevoluzione con l’ospite, con particolare interesse alle interazioni molecolari vettore-
parassita e ospite-parassita. Verranno trattati protozoi, elminti ed artropodi parassiti dell’uomo,
con particolare attenzione alla biologia molecolare dei vettori.
Le lezioni affronteranno diversi aspetti delle relazioni parassitologiche, a partire dagli aspetti
biologici fondamentali fino ai meccanismi molecolari specifici della vita parassitaria, come per
esempio l’evasione del sistema immunitario dell’ospite, la mimesi molecolare, la penetrazione
nelle cellule ospiti, eccetera. Verranno trattati anche gli approcci biotecnologici (-omics,
transgenesi, creazione di nuovi modelli sperimentali, ecc.) che hanno permesso negli ultimi anni di
ampliare le conoscenze genomiche, genetiche, molecolari e biochimiche sui parassiti e sulle
complesse interazioni tra diversi organismi eucariotici.

Obiettivi specifici
Al termine delle lezioni lo studente avrà acquisito le competenze biologiche di base sulla disciplina
della Parassitologia e soprattutto le conoscenze specifiche sulle basi molecolari delle relazioni
parassitologiche, delle interazioni vettore-parassita-ospite, del metabolismo e della patogenicità
dei parassiti.
A) Conoscenza e capacità di comprensione.
Durante il corso, lo studente verrà guidato verso la comprensione dell’importanza dello studio
della materia sia dal punto di vista della ricerca di base sia dal punto di vista delle numerose
possibili applicazioni nella ricerca biomedica, considerato il notevole impatto delle malattie
parassitarie (neglette e non) sulla sanità pubblica a livello globale.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Al termine delle lezioni, gli studenti avranno acquisito le competenze biologiche e terminologiche
proprie della materia. Uno degli scopi dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti strumenti
utili per l’analisi di problemi e di quesiti biologici e per l’identificazione delle relative strategie
molecolari utili per il loro studio.
C) Autonomia di giudizio.
Durante il corso verrà stimolata la capacità dello studente di applicare il metodo scientifico alla
Parassitologia Molecolare. Molti aspetti delle interazioni molecolari che regolano la vita
parassitaria con gli ospiti e con i vettori rappresentano infatti a tutt’oggi questioni aperte, oggetto
di studio in numerosi laboratori nel mondo. Lo studente verrà incoraggiato a sviluppare la capacità
di comprendere le questioni scientifiche, interpretare le strategie sperimentali intraprese e
valutare le conclusioni raggiunte.

D) Abilità comunicative.
Il percorso formativo del corso prevede diversi momenti di comunicazione diretta dello studente
al docente ed alla classe, per esempio attraverso l’approfondimento (in gruppi o singolarmente) e
l’esposizione di specifici argomenti del programma. Lo studente verrà indirizzato verso la scelta
della letteratura appropriata e sarà seguito nell’esposizione dello specifico approfondimento.
E) Capacità di apprendimento.
Le capacità di apprendimento verranno stimolate continuamente attraverso l’applicazione un
metodo di studio integrato tra testi, materiale didattico fornito dal docente, articoli originali,
reviews tematiche, in particolar modo attraverso la revisione della letteratura scientifica più
recente.

Obiettivi formativi

La psicobiologia è una disciplina che appartiene alle scienze della vita e più in particolare alle
neuroscienze. Nell’ambito della psicobiologia si considera come i rapporti tra cervello e
comportamento si siano modificati dal punto di vista evolutivo e da quello dello sviluppo. L’obiettivo
principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione
dei rapporti tra sistema nervoso e comportamento, dai riflessi alle funzioni corticali.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione della relazione tra la struttura
e la funzione del sistema nervoso e delle strategie di regolazione delle loro funzioni.
Particolare attenzione verrà dedicata agli effetti dell’ambiente sulla struttura e funzione nervosa. Il
corso prevede anche cenni di psicofarmacologia e le basi biologiche di patologie neurologiche e
psichiatriche.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia neuroscientifica;
- Conosce le basi neurobiologiche del comportamento;
- Conosce i diversi livelli delle strutture nervose dal midollo spinale alla corteccia;
- Conosce i meccanismi eccitatori e inibitori del SN;
- Conosce le tecniche di base per lo studio del sistema nervoso, in vitro e in vivo;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia neuroscientifica
- sa valutare la funzione di diverse strutture nervose e i loro rapporti funzionali;
- sa valutare il ruolo dei mediatori nervosi nell’ambito delle diverse funzioni cerebrali
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio del sistema nervoso al fine di
sondarne le funzioni.

Prerequisiti
Non sono previste propedeuticità. Lo studente deve tuttavia avere le conoscenze di base della biologia
cellulare e sistemica, con particolare attenzione a quella animale, con proprietà di linguaggio e
padronanza scientifica.

Capacità critiche e di giudizio
- saper analizzare in modo critico la letteratura scientifica nell’ambito della psicobiologia

Capacità di comunicare quanto appreso
- capacità di comunicare oralmente le conoscenze apprese anche a non specialisti
- capacità di comunicare le conoscenze attraverso una relazione scritta
- capacità di sintetizzare e comunicare in modo semplice problemi complessi

Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita
- capacità di affrontare autonomamente la letteratura nell’ambito delle neuroscienze e sviluppare un
giudizio critico

Obiettivi formativi

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
Eseguire programmi Python
Archiviare i dati nei programmi
Utilizzare le funzioni integrate
Rilevare errori di sintassi che si verificano nei programmi
Leggere dati tabulari
Visualizzare e analizzare statisticamente i dati tabulari
Graficare dati biologici
Creare funzioni
Ripetere le azioni con i loop
Operare delle scelte
Determinare dove si sono verificati gli errori
Gestire errori ed eccezioni
Rendere i programmi leggibili
Utilizzare software scritto da altre persone
Riconoscere vari formati di dati per rappresentare i dati della sequenza DNA/RNA
Realizzare in modo indipendente script Python per:
- Leggere dati in sequenza utilizzando moduli Python o BioPython
- Analizzare i file di dati
- Eseguire programmi esterni
- Leggere l'input dalla riga di comando
Descrivere un'ampia gamma di tecniche di machine learning
Riconoscere quale metodo di apprendimento automatico è applicabile a determinati problemi di analisi dei dati
Trasformare i dati biologici per l'applicazione ML. In particolare, trasformare i dati di sequenza in un formato leggibile dal computer per l'input in una pipeline di machine learning
Dati di sequenza biologica pre-elaborazione per l'elaborazione del linguaggio naturale
Creare un modello RF (Random Forest) per classificare un set di sequenze

Obiettivi formativi

Obiettivi Generali
Al termine del corso e al superamento dell’esame, lo studente avrà acquisito le conoscenze e competenze nelle aree sotto riportate. In generale sarà in grado di: conoscere la biochimica e i principali metodi di genome editing per i microrganismi di uso industriale, progettare il miglioramento genetico di ceppi industriali e di leggere in modo critico articoli su riviste scientifiche internazionali riguardanti gli argomenti del corso. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente avrà la capacità di interpretare e spiegare le applicazioni della biologia sintetica e la riprogrammazione dei circuiti biochimici metabolici. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in classe, in cui saranno proiettati video e svolti esercizi numerici, ed esperienze pratiche di laboratorio, in cui essi applicheranno i concetti studiati a lezione, eseguendo e interpretando esperimenti che in futuro saranno in grado di riprodurre autonomamente. Le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta. In futuro lo studente potrà integrare le conoscenze e le competenze appena descritte per le applicazioni delle biotecnologie microbiche anche in altri ambiti, come per esempio quello medico, e nella ricerca di base.

Obiettivi Specifici.

a) conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscenza e comprensione della fisiologia e della genetica dei microrganismi utilizzati nelle biotecnologie microbiche industriali.
Conoscenza dei diversi metabolismi microbici
Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di genome editing su microrganismi di interesse industriale
Conoscenza e comprensione dei principi di biologia sintetica e ingeneria metabolica;

b) capacità di applicare conoscenza e comprensione:
capacità di descrivere e spiegare la fisiologia dei microrganismi imdustriali;
capacità di applicare a problemi di produzioni industriali le tecniche appropriate;

c) autonomia di giudizio:
saper risolvere autonomamente problemi di crescita microbica;
saper individuare i microrganismi migliori per la produzione di un metabolita di interesse;
saper selezionare e valutare le tecniche più appropriate a risolvere un bottleneck nella produzione di un metabolita;

d) abilità comunicative:
saper illustrare e spiegare la fisiologia dei microrganismi di interesse con termini appropriati e con rigore logico;
saper descrivere le principali tecniche molecolari per la modificazione dei microrganismi
saper descrivere le produzioni industriali descritte a lezione;

e) capacità di apprendimento:
acquisizione dei fondamenti e degli strumenti cognitivi per proseguire autonomamente nell’approfondimento delle biotecnologie microbiche;
acquisizione delle conoscenze di base per le applicazioni della biologia sintetica e l’ingegneria metabolica.
capacità di applicare le tecniche biochimiche e molecolari in contesti lavorativi di laboratorio;

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti le basi biochimiche per: comprendere le applicazioni biotecnologiche avanzate di enzimi, proteine e sistemi multienzimatici complessi; comprendere le metodologie e le strategie alla base dell’ingegneria proteica. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in classe, in cui saranno proiettati video e svolti esercizi numerici, ed esperienze pratiche di laboratorio, in cui essi applicheranno i concetti studiati a lezione, eseguendo e interpretando esperimenti che in futuro saranno in grado di riprodurre autonomamente. Le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta.

A) Conoscenza e capacità di comprensione
- conoscenza e comprensione delle principali applicazioni biotecnologiche degli enzimi,
- conoscenza e comprensione delle caratteristiche di sistemi multienzimatici complessi di interesse biotecnologico;
- conoscenza e comprensione delle strategie richieste per la produzione e ingegnerizzazione di proteine ed enzimi.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- capacità di utilizzare le conoscenze delle tecniche biochimiche per comprendere le applicazioni di enzimi e proteine nel campo delle biotecnologie;
- capacità di valutare l'impatto di variazioni della struttura di macromolecole biologiche sulla loro funzione;
C) Autonomia di giudizio
- acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di esempi di applicazioni biotecnologiche di proteine ed enzimi tratti dalla letteratura scientifica
- imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese
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 delle materie trattate

Obiettivi formativi

Obiettivi Generali
Al termine del corso e al superamento dell’esame, lo studente avrà acquisito le conoscenze e competenze nelle aree sotto riportate. In generale sarà in grado di: conoscere la biochimica e i principali metodi di genome editing per i microrganismi di uso industriale, progettare il miglioramento genetico di ceppi industriali e di leggere in modo critico articoli su riviste scientifiche internazionali riguardanti gli argomenti del corso. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente avrà la capacità di interpretare e spiegare le applicazioni della biologia sintetica e la riprogrammazione dei circuiti biochimici metabolici. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in classe, in cui saranno proiettati video e svolti esercizi numerici, ed esperienze pratiche di laboratorio, in cui essi applicheranno i concetti studiati a lezione, eseguendo e interpretando esperimenti che in futuro saranno in grado di riprodurre autonomamente. Le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta. In futuro lo studente potrà integrare le conoscenze e le competenze appena descritte per le applicazioni delle biotecnologie microbiche anche in altri ambiti, come per esempio quello medico, e nella ricerca di base.

Obiettivi Specifici.

a) conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscenza e comprensione della fisiologia e della genetica dei microrganismi utilizzati nelle biotecnologie microbiche industriali.
Conoscenza dei diversi metabolismi microbici
Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di genome editing su microrganismi di interesse industriale
Conoscenza e comprensione dei principi di biologia sintetica e ingeneria metabolica;

b) capacità di applicare conoscenza e comprensione:
capacità di descrivere e spiegare la fisiologia dei microrganismi imdustriali;
capacità di applicare a problemi di produzioni industriali le tecniche appropriate;

c) autonomia di giudizio:
saper risolvere autonomamente problemi di crescita microbica;
saper individuare i microrganismi migliori per la produzione di un metabolita di interesse;
saper selezionare e valutare le tecniche più appropriate a risolvere un bottleneck nella produzione di un metabolita;

d) abilità comunicative:
saper illustrare e spiegare la fisiologia dei microrganismi di interesse con termini appropriati e con rigore logico;
saper descrivere le principali tecniche molecolari per la modificazione dei microrganismi
saper descrivere le produzioni industriali descritte a lezione;

e) capacità di apprendimento:
acquisizione dei fondamenti e degli strumenti cognitivi per proseguire autonomamente nell’approfondimento delle biotecnologie microbiche;
acquisizione delle conoscenze di base per le applicazioni della biologia sintetica e l’ingegneria metabolica.
capacità di applicare le tecniche biochimiche e molecolari in contesti lavorativi di laboratorio;

Obiettivi formativi

The cell division cycle underlies as fundamental processes as development, growth, regeneration, stem cell maintenance and differentiation. It integrates all levels of control operating in molecular biology; the loss of these controls favour cell transformation and neoplastic growth. The course will critically examine the emerging concepts, experimental models and forefront methods in cell cycle studies with the aim to understand its regulatory mechanisms and clarify the converging pathways between development and cancer.

Obiettivi formativi

Obiettivi generali: l’obiettivo principale dell’insegnamento è quello di fornire agli studenti le conoscenze di base sullo smistamento ed il traffico di molecole nella cellula, con speciale attenzione all’indirizzamento delle proteine nei diversi distretti sub-cellulari. Le lezioni prevedono un percorso formativo che riprende i concetti di base di biologia cellulare per proseguire con l’approfondimento dei meccanismi molecolari alla base dei processi di differenziamento spaziale e funzionale delle diverse regioni che costituiscono la cellula. Saranno inoltre analizzate le alterazioni che si riscontrano in tali processi, in associazione con diverse patologie.

Obiettivi specifici: gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado di conoscere e comprendere (conoscenze acquisite) le diverse destinazioni che interessano il traffico intracellulare al fine di definire la specializzazione e il differenziamento della cellula. Si approfondirà il concetto di smistamento basato su sequenze segnale specifiche, e i principali tipi di trasporto: da quello selettivo che interessa lo spostamento di materiale tra nucleo e citoplasma (e vice versa), al trasporto attraverso le membrane dei diversi compartimenti quali il reticolo endoplasmatico e i mitocondri, a quello vescicolare come via di comunicazione tra i compartimenti della via secretoria e la membrana plasmatica. Il trasporto vescicolare sarà anche descritto in entrata con il processo dell’endocitosi e cenni sull’esocitosi regolata saranno focalizzati alla descrizione dei meccanismi che regolano il rilascio dei neurotrasmettitori ai terminali presinaptici. Saranno inoltre trattati argomenti relativi ai checkpoints presenti nella cellula per assicurarsi che lo smistamento avvenga in maniera corretta. Il ripiegamento delle proteine e i sistemi di controllo di qualità di tale processo. Infine saranno descritte le vie degradative della cellula: proteosoma per le proteine citosoliche e di provenienza dal reticolo endoplasmatico
Gli studenti che avranno superato l’esame saranno in grado (competenze acquisite) di argomentare e ragionare sui diversi meccanismi molecolari alla base del funzionamento della cellula; e di descrivere le metodologie sperimentali che hanno portato a comprendere tali meccanismi. La capacità di esporre le nozioni apprese durante il corso, verrà valutata a fine corso dando la possibilità agli studenti di preparare una breve relazione orale (anche di gruppo) supportata dalla proiezione di slides su un articolo sperimentale inerente ad uno degli argomenti trattati nella parte generale del corso.
Questa prova permetterà agli studenti di maturare il lessico scientifico appropriato per esporre argomenti di biologia cellulare da un punto di vista della problematica affrontata e degli approcci sperimentali e di esercitarsi perciò a comunicare quanto appreso. Gli studenti vengono stimolati a studiare autonomamente gli argomenti trattati durante il corso, integrando gli appunti personali e le dispense con gli articoli scientifici e le reviews messe a disposizione dal docente. Tra gli obiettivi che il corso si prevede, infatti vi è lo stimolare il senso critico verso la comprensione di un articolo scientifico. Inoltre il docente invita all’approfondimento individuale di argomenti che suscitano maggiore interesse negli studenti, tramite la richiesta di ulteriore materiale di approfondimento. Al fine di sviluppare negli studenti un maggior collegamento tra una problematica di studio e l’approccio sperimentale per studiarla, il corso prevede almeno 4 lezioni seminario tenute da ricercatori di questa Università e di altri istituti di ricerca che espongono la loro linea di studio e ricerca su una patologia che insorge per problemi ai meccanismi molecolari e cellulari trattati nel corso. Questo espone gli studenti all’interazione diretta con ricercatori di varie aree di studio ed offre la possibilità di rendere meno teorici gli argomenti trattati e più applicativi. Inoltre gli studenti possono considerare la possibilità di svolgere la tesi magistrale presso i laboratori dei ricercatori invitati.

Obiettivi formativi

This course focuses on the interaction between the endocrine, the immune and the nervous systems at molecular, cellular and systems levels. It provides an overview of current and developing concepts in Neuroimmunology from both Neuroscience and Immunology perspectives. It aims to familiarise students with the molecular and cellular elements of interconnectivity between the immune and nervous systems and the effect of neuro-immune interaction on physiological responses and disease processes. Moreover it provides the basis of crosstalk between cells of endocrine, immune, and nervous systems in the stress response and in the onset and development of neurological disorders.

Obiettivi formativi

Lo scopo di questo corso è di fornire allo studente un'ampia introduzione alle basi cellulari e molecolari del cancro. Il corso tratta le caratteristiche molecolari e cellulari del cancro, compresi i geni oncosoppressori e oncogeni, l'apoptosi, i meccanismi di riparazione del DNA e il metabolismo. Particolare enfasi sarà inoltre data agli eventi che controllano la senescenza cellulare e l'immortalizzazione, le cellule staminali, l'angiogenesi e la disseminazione metastatica, l’infiammazione e i virus che causano il cancro. Particolare enfasi verrà data al ruolo del microambiente e della pressione selettiva esercitata dal sistema immunitario nella progressione tumorale. Verranno inoltre illustrati i nuovi approcci terapeutici su base immunologica. Agli studenti viene inoltre richiesta la presentazione e la discussione in aula di specifici argomenti che illustrino le nuove frontiere dell’oncologia molecolare.

Al completamento di questo corso gli studenti dovrebbero essere in grado di: 1. definire e descrivere la natura e il ruolo dei geni oncosoppressori e degli oncogeni nel processo del cancro; 2. delineare il ruolo della proliferazione cellulare e della deregolazione della morte cellulare nella progressione del cancro; 3. delineare i fattori molecolari che regolano il metabolismo e le nuove strategie terapeutiche volte a individuare questi segni distintivi; 4. discutere le cause del cancro tra cui mutazione, infezione e infiammazione; 5 definire i meccanismi molecolari che regolano la metastasi e l'angiogenesi e l'influenza del microambiente tumorale nella regolazione della crescita e dello sviluppo del tumore; 6 essere in grado di riassumere e presentare criticamente in una breve presentazione pubblica dati provenienti dalla letteratura più recente.

Obiettivi formativi

The aim of this course is that the students should acquire a deep level of knowledge of advanced molecular methodologies such as Next Generation Sequencing, single molecule techniques and CRISPR/Cas9 based genome editing techniques.

After the completion of the course, students are expected to:

1. Know the most important methodologies in Molecular Biology developed since the completion of the Human Genome Project, in particular NGS applications and new gene and genome editing techniques
2. Understanding how the different methodological approaches studied may be used to answer a specific scientific question
3. Be able to analyze and interpret recent scientific articles, including the methodologies used
4. Be able to identify which methods should be used to address a specific scientific issue

Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo di portare gli studenti ad esplorare le basi teoriche delle più recenti metodologie genetico-molecolari usate nel campo della genetica molecolare umana per l’identificazione di geni malattia. Verranno prese in considerazione sia malattie monogeniche che poligeniche e multifattoriali. Inoltre il corso mira a fornire le basi concettuali per lo sviluppo di test diagnostici per la rivelazione di varianti genetiche patologiche a livello di popolazioni. Il corso, svolto interamente in lingua inglese, si propone di raggiungere questi obiettivi attraverso una descrizione generale delle metodiche e un approfondimento specifico della loro utilizzazione mediante l’analisi di articoli scientifici messi a disposizione dal docente.

Obiettivi specifici

A) Conoscenze e capacità di comprensione
- Conoscenza e comprensione delle tecniche di analisi delle varianti genetiche (sia piccole che estese) del genoma umano
- Conoscenza e comprensione delle strategie genetiche e molecolari per l’identificazione dei geni malattia.
- Conoscenza e comprensione di metodologie di citogenetica molecolare e citogenomica con riferimento particolare alla citogenetica clinica
- Conoscenza e comprensione di strategie molecolari per lo sviluppo di test genetici umani di screening per l’identificazione di varianti genetiche patologiche all’interno delle popolazioni.

B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- Utilizzo della terminologia appropriata
- identificazione di criteri per il riconoscimento di varianti geniche normali e patologiche
- acquisizione di strumenti concettuali per la comprensione delle metodologie di analisi genetiche appropriate
- Comprensione e interrogazione di banche dati on-line per analisi di priorizzazione di geni malattia

C) Autonomia di giudizio
- imparare a porsi domande per l’elaborazione e l’approfondimento delle conoscenze apprese

D) Abilità comunicative
- comunicare con terminologia appropriata i concetti genetici acquisiti durante il corso
- sviluppo di capacità espositive in lingua inglese mediante presentazione ppt di argomenti tratti da articoli scientifici selezionati dallo studente e inerenti gli argomenti del corso

E) Capacità di apprendimento
- connettere in modo logico le conoscenze acquisite
- comprensione dei concetti alla base delle metodologie utilizzate negli articoli scientifici selezionati durante il corso.

Obiettivi formativi

Obiettivi del corso
Il corso si propone di fornire agli studenti una solida base teorica di ciò che è l'evoluzione dei genomi
e consentirà loro di comprendere criticamente i principali progressi nel campo.
Il corso si propone di capire come avviene la nascita e l'organizzazione dei genomi, e
quali sono i meccanismi molecolari alla base della loro evoluzione. Esploreremo
gli eventi evolutivi che hanno portato all'attuale organizzazione genomica, genetica ed epigenetica
confrontando i genomi e l'architettura della cromatina dagli eucarioti semplici ai primati,
compreso l'uomo. Ci concentreremo in particolare sul genoma umano e sugli stati patologici
come l'evoluzione del genoma tumorale come esempio di accelerazione della diversità genomica. La moderna formulazione dell'evoluzione molecolare insegnata nel corso ha ricevuto contributi da
diverse discipline: genetica, genomica, epigenomica, genetica delle popolazioni, biologia molecolare,
matematica, statistica, ecologia, ecc. Lo studio di questa materia permette di collocare lo studente
in una prospettiva logica che unifica molte delle conoscenze acquisite in altri corsi
contribuendo in modo sostanziale alla comprensione di cosa sia un genoma e soprattutto di come lo sia diventato. Le componenti pratiche consentiranno agli studenti di scoprire, progettare, pianificare
e testare una nuova idea scientifica nel campo dell'evoluzione del genoma, nonché di leggere criticamente e
comprendere le pubblicazioni scientifiche pertinenti al campo di studio.

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire conoscenze sulle proprietà fondamentali delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi molecolari che ne regolano le capacità di autorinnovamento e differenziamento. Il corso intende inoltre chiarire le potenzialità della riprogrammazione di cellule somatiche in cellule staminali pluripotenti indotte (iPS), fornendo nozioni sui meccanismi epigenetici alla base del processo di riprogrammazione. Verranno forniti esempi dell’utilizzo delle cellule staminali per la creazione di sistemi modello in vitro di diverse patologie umane e in medicina rigenerativa.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione dei processi che determinano le peculiari capacità delle cellule staminali di dare origine ai diversi tipi cellulari differenziati che compongono gli organi e i tessuti.

Non sono previste attività di laboratorio.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali;
- Conosce le basi molecolari dei processi biologici che regolano l’autorinnovamento e differenziamento delle cellule staminali;
- Conosce i diversi livelli di regolazione epigenetica del differenziamento delle cellule staminali;
-Conosce le tecniche di base per lo studio delle celle staminali

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia relativa alle cellule staminali
- sa distinguere i diversi tipi di cellule staminali, anche in base al potenziale differenziativo
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali come sistemi modello in biologia;
- sa valutare il possibile utilizzo delle cellule staminali in campo applicativo
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio delle cellule staminali per programmare un esperimento in laboratorio.

Obiettivi formativi

L'obiettivo formativo primario è fornire una solida preparazione teorico-pratica nell'ambito della biologia dell'RNA ad alta risoluzione, consentendo agli studenti di padroneggiare le moderne tecnologie di sequenziamento e analisi dei dati omici. Questo implica sviluppare competenze critiche nell'interpretazione dei risultati sperimentali e acquisire una comprensione approfondita delle metodologie avanzate di studio dell'RNA e delle sue applicazioni come CRISPR ed epitrascrittomica. In sintesi, il corso mira a formare studenti capaci di utilizzare strumenti all'avanguardia per esplorare la complessità della biologia dell'RNA.

Obiettivi formativi

Main aim
The main aim of the course is to allow the student in GMB to acquire the basic concepts of Pharmacology, which will be useful to its inclusion in sectors of the job market related to the Drug Discovery Process, or to enter third level-education programs requiring a basic pharmacology knowledge.

Specific aims
This objective will be pursued through an articulated knowledge about a range of basic aspects of drug development including pharmacology, such as target identification, drug testing, pharmacokinetics investigations, safety requirements (in vitro and in animal toxicological evaluations), phases of clinical development and postmarketing surveillance.

Among the skills that will be acquired by the student at the end of the course the making judgments and communication skills will be stimulated by inviting students to present to their colleagues a recent publication they chose from the scientific literature concerning pharmacological studies in one of the aforesaid aspects of drug development. The presentation will be followed by a discussion on the results that will involve the other students in the class.
Finally, through the reference to scientific databases (eg. Pubmed) or to websites of public or private organizations in the area of Pharmacology (eg AIFA, ISS, Italian Pharmacology Society), the course will provide the student with indications on the use of such sources to develop learning skills necessary for his/her autonomous education in this field.

Obiettivi formativi

OBIETTIVI FORMATIVI
Conoscenza e capacità di comprensione:
L’obiettivo del corso è fornire approfondimenti sui principali metodi computazionali utilizzati
nei campi della Bioinformatica e della Biologia Computazionale, con particolare attenzione
agli approcci omici come l'analisi dei dati di RNA-Sequencing. Gli studenti acquisiranno
familiarità con le basi di R, un ambiente di programmazione per il calcolo statistico e la
grafica, e lo useranno per l'analisi dei dati di trascrittomica.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate:
Al termine del corso gli studenti saranno in grado non solo di comprendere, ma anche di
svolgere autonomamente analisi computazionali e statistiche di dati biologici.

Autonomia di giudizio:
Attraverso lo svolgimento di un progetto in R gli studenti matureranno la capacità di
interpretare correttamente i dati biologici, formulare ipotesi e verificarle direttamente.

Abilità comunicative:
Gli studenti impareranno a comunicare efficacemente i risultati delle loro analisi attraverso
la compilazione di una relazione scritta sul progetto.

Capacità di apprendere:
Le conoscenze e capacità acquisite permetteranno agli studenti di approfondire
autonomamente sia lo studio dei metodi computazionali per l’analisi dei dati biologici che
quello di R o altri linguaggi di programmazione.

Obiettivi formativi

La psicobiologia è una disciplina che appartiene alle scienze della vita e più in particolare alle
neuroscienze. Nell’ambito della psicobiologia si considera come i rapporti tra cervello e
comportamento si siano modificati dal punto di vista evolutivo e da quello dello sviluppo. L’obiettivo
principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio e la comprensione
dei rapporti tra sistema nervoso e comportamento, dai riflessi alle funzioni corticali.
Lo studente è guidato lungo il percorso perché arrivi alla comprensione della relazione tra la struttura
e la funzione del sistema nervoso e delle strategie di regolazione delle loro funzioni.
Particolare attenzione verrà dedicata agli effetti dell’ambiente sulla struttura e funzione nervosa. Il
corso prevede anche cenni di psicofarmacologia e le basi biologiche di patologie neurologiche e
psichiatriche.

Conoscenza e comprensione
Lo studente:
- Conosce correttamente la terminologia neuroscientifica;
- Conosce le basi neurobiologiche del comportamento;
- Conosce i diversi livelli delle strutture nervose dal midollo spinale alla corteccia;
- Conosce i meccanismi eccitatori e inibitori del SN;
- Conosce le tecniche di base per lo studio del sistema nervoso, in vitro e in vivo;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Lo studente:
- sa utilizzare correttamente la terminologia neuroscientifica
- sa valutare la funzione di diverse strutture nervose e i loro rapporti funzionali;
- sa valutare il ruolo dei mediatori nervosi nell’ambito delle diverse funzioni cerebrali
- è in grado di utilizzare le conoscenze sulle tecniche per lo studio del sistema nervoso al fine di
sondarne le funzioni.

Prerequisiti
Non sono previste propedeuticità. Lo studente deve tuttavia avere le conoscenze di base della biologia
cellulare e sistemica, con particolare attenzione a quella animale, con proprietà di linguaggio e
padronanza scientifica.

Capacità critiche e di giudizio
- saper analizzare in modo critico la letteratura scientifica nell’ambito della psicobiologia

Capacità di comunicare quanto appreso
- capacità di comunicare oralmente le conoscenze apprese anche a non specialisti
- capacità di comunicare le conoscenze attraverso una relazione scritta
- capacità di sintetizzare e comunicare in modo semplice problemi complessi

Capacità di proseguire lo studio in modo autonomo nel corso della vita
- capacità di affrontare autonomamente la letteratura nell’ambito delle neuroscienze e sviluppare un
giudizio critico

Obiettivi formativi

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di:
Eseguire programmi Python
Archiviare i dati nei programmi
Utilizzare le funzioni integrate
Rilevare errori di sintassi che si verificano nei programmi
Leggere dati tabulari
Visualizzare e analizzare statisticamente i dati tabulari
Graficare dati biologici
Creare funzioni
Ripetere le azioni con i loop
Operare delle scelte
Determinare dove si sono verificati gli errori
Gestire errori ed eccezioni
Rendere i programmi leggibili
Utilizzare software scritto da altre persone
Riconoscere vari formati di dati per rappresentare i dati della sequenza DNA/RNA
Realizzare in modo indipendente script Python per:
- Leggere dati in sequenza utilizzando moduli Python o BioPython
- Analizzare i file di dati
- Eseguire programmi esterni
- Leggere l'input dalla riga di comando
Descrivere un'ampia gamma di tecniche di machine learning
Riconoscere quale metodo di apprendimento automatico è applicabile a determinati problemi di analisi dei dati
Trasformare i dati biologici per l'applicazione ML. In particolare, trasformare i dati di sequenza in un formato leggibile dal computer per l'input in una pipeline di machine learning
Dati di sequenza biologica pre-elaborazione per l'elaborazione del linguaggio naturale
Creare un modello RF (Random Forest) per classificare un set di sequenze

Obiettivi formativi

Conoscenza approfondita dei metodi per l'acquisizione dei dati e l'analisi dei risultati sperimentali, principalmente mediante esperimenti di laboratorio e lezioni. Sfruttamento di strumenti, hardware e software. Applicazione di metodi avanzati per l'inferenza statistica (metodi parametrici e non parametrici, test di ipotesi) a dati effettivi dalla letteratura corrente o esperimenti nel contesto specifico della laurea magistrale.

Obiettivi formativi

Obiettivi Generali
Al termine del corso e al superamento dell’esame, lo studente avrà acquisito le conoscenze e competenze nelle aree sotto riportate. In generale sarà in grado di: conoscere la biochimica e i principali metodi di genome editing per i microrganismi di uso industriale, progettare il miglioramento genetico di ceppi industriali e di leggere in modo critico articoli su riviste scientifiche internazionali riguardanti gli argomenti del corso. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente avrà la capacità di interpretare e spiegare le applicazioni della biologia sintetica e la riprogrammazione dei circuiti biochimici metabolici. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in classe, in cui saranno proiettati video e svolti esercizi numerici, ed esperienze pratiche di laboratorio, in cui essi applicheranno i concetti studiati a lezione, eseguendo e interpretando esperimenti che in futuro saranno in grado di riprodurre autonomamente. Le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta. In futuro lo studente potrà integrare le conoscenze e le competenze appena descritte per le applicazioni delle biotecnologie microbiche anche in altri ambiti, come per esempio quello medico, e nella ricerca di base.

Obiettivi Specifici.

a) conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscenza e comprensione della fisiologia e della genetica dei microrganismi utilizzati nelle biotecnologie microbiche industriali.
Conoscenza dei diversi metabolismi microbici
Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di genome editing su microrganismi di interesse industriale
Conoscenza e comprensione dei principi di biologia sintetica e ingeneria metabolica;

b) capacità di applicare conoscenza e comprensione:
capacità di descrivere e spiegare la fisiologia dei microrganismi imdustriali;
capacità di applicare a problemi di produzioni industriali le tecniche appropriate;

c) autonomia di giudizio:
saper risolvere autonomamente problemi di crescita microbica;
saper individuare i microrganismi migliori per la produzione di un metabolita di interesse;
saper selezionare e valutare le tecniche più appropriate a risolvere un bottleneck nella produzione di un metabolita;

d) abilità comunicative:
saper illustrare e spiegare la fisiologia dei microrganismi di interesse con termini appropriati e con rigore logico;
saper descrivere le principali tecniche molecolari per la modificazione dei microrganismi
saper descrivere le produzioni industriali descritte a lezione;

e) capacità di apprendimento:
acquisizione dei fondamenti e degli strumenti cognitivi per proseguire autonomamente nell’approfondimento delle biotecnologie microbiche;
acquisizione delle conoscenze di base per le applicazioni della biologia sintetica e l’ingegneria metabolica.
capacità di applicare le tecniche biochimiche e molecolari in contesti lavorativi di laboratorio;

Obiettivi formativi

Il corso si propone di fornire agli studenti le basi biochimiche per: comprendere le applicazioni biotecnologiche avanzate di enzimi, proteine e sistemi multienzimatici complessi; comprendere le metodologie e le strategie alla base dell’ingegneria proteica. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in classe, in cui saranno proiettati video e svolti esercizi numerici, ed esperienze pratiche di laboratorio, in cui essi applicheranno i concetti studiati a lezione, eseguendo e interpretando esperimenti che in futuro saranno in grado di riprodurre autonomamente. Le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta.

A) Conoscenza e capacità di comprensione
- conoscenza e comprensione delle principali applicazioni biotecnologiche degli enzimi,
- conoscenza e comprensione delle caratteristiche di sistemi multienzimatici complessi di interesse biotecnologico;
- conoscenza e comprensione delle strategie richieste per la produzione e ingegnerizzazione di proteine ed enzimi.
B) Capacità di applicare conoscenza e comprensione
- capacità di utilizzare le conoscenze delle tecniche biochimiche per comprendere le applicazioni di enzimi e proteine nel campo delle biotecnologie;
- capacità di valutare l'impatto di variazioni della struttura di macromolecole biologiche sulla loro funzione;
C) Autonomia di giudizio
- acquisire capacità di giudizio critico, attraverso lo studio di esempi di applicazioni biotecnologiche di proteine ed enzimi tratti dalla letteratura scientifica
- imparare a porsi domande per l’elaborazione e approfondimento delle conoscenze apprese
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 delle materie trattate

Obiettivi formativi

Obiettivi Generali
Al termine del corso e al superamento dell’esame, lo studente avrà acquisito le conoscenze e competenze nelle aree sotto riportate. In generale sarà in grado di: conoscere la biochimica e i principali metodi di genome editing per i microrganismi di uso industriale, progettare il miglioramento genetico di ceppi industriali e di leggere in modo critico articoli su riviste scientifiche internazionali riguardanti gli argomenti del corso. Sulla base delle conoscenze acquisite, lo studente avrà la capacità di interpretare e spiegare le applicazioni della biologia sintetica e la riprogrammazione dei circuiti biochimici metabolici. Le capacità critiche e di giudizio degli studenti saranno sviluppate grazie a esercitazioni in classe, in cui saranno proiettati video e svolti esercizi numerici, ed esperienze pratiche di laboratorio, in cui essi applicheranno i concetti studiati a lezione, eseguendo e interpretando esperimenti che in futuro saranno in grado di riprodurre autonomamente. Le capacità di comunicazione saranno esercitate durante le lezioni teoriche, che prevedono momenti di discussione aperta. In futuro lo studente potrà integrare le conoscenze e le competenze appena descritte per le applicazioni delle biotecnologie microbiche anche in altri ambiti, come per esempio quello medico, e nella ricerca di base.

Obiettivi Specifici.

a) conoscenza e capacità di comprensione:
Conoscenza e comprensione della fisiologia e della genetica dei microrganismi utilizzati nelle biotecnologie microbiche industriali.
Conoscenza dei diversi metabolismi microbici
Conoscenza e comprensione delle principali tecniche di genome editing su microrganismi di interesse industriale
Conoscenza e comprensione dei principi di biologia sintetica e ingeneria metabolica;

b) capacità di applicare conoscenza e comprensione:
capacità di descrivere e spiegare la fisiologia dei microrganismi imdustriali;
capacità di applicare a problemi di produzioni industriali le tecniche appropriate;

c) autonomia di giudizio:
saper risolvere autonomamente problemi di crescita microbica;
saper individuare i microrganismi migliori per la produzione di un metabolita di interesse;
saper selezionare e valutare le tecniche più appropriate a risolvere un bottleneck nella produzione di un metabolita;

d) abilità comunicative:
saper illustrare e spiegare la fisiologia dei microrganismi di interesse con termini appropriati e con rigore logico;
saper descrivere le principali tecniche molecolari per la modificazione dei microrganismi
saper descrivere le produzioni industriali descritte a lezione;

e) capacità di apprendimento:
acquisizione dei fondamenti e degli strumenti cognitivi per proseguire autonomamente nell’approfondimento delle biotecnologie microbiche;
acquisizione delle conoscenze di base per le applicazioni della biologia sintetica e l’ingegneria metabolica.
capacità di applicare le tecniche biochimiche e molecolari in contesti lavorativi di laboratorio;