Genetica e Biologia Molecolare - Genetics and Molecular Biology

Obiettivi formativi

Il ciclo di divisione cellulare è alla base di processi fondamentali come lo sviluppo, la crescita, la rigenerazione, il mantenimento delle cellule staminali e la differenziazione. Esso integra tutti i livelli di controllo che operano nella biologia molecolare; la perdita di tali controlli favorisce la trasformazione cellulare e la crescita neoplastica. Il corso esaminerà criticamente i concetti emergenti, i modelli sperimentali e i metodi all'avanguardia negli studi sul ciclo cellulare con l'obiettivo di comprenderne i meccanismi regolatori e chiarire i percorsi convergenti tra sviluppo e cancro.

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.
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.

Obiettivi formativi

Le conoscenze e competenze in area biomedica sono essenziali per il biologo che voglia raccogliere le sfide nel campo della comprensione e del trattamento delle patologie umane a più ampia diffusione. Il corso di Patologia Molecolare e Immunopatologia intende fornire allo studente una conoscenza avanzata dei fattori e meccanismi molecolari e cellulari alla base delle più diffuse malattie che sono causate dalla: a) iper-attivazione del sistema immunitario; b) difetti del sistema immunitario; c) evasione del sistema immunitario da parte del patogeno; d) disregolazione nell’interazione tra geni ed ambiente.

Obiettivi formativi

Le conoscenze e competenze in area biomedica sono essenziali per il biologo che voglia raccogliere le sfide nel campo della comprensione e del trattamento delle patologie umane a più ampia diffusione. Il corso di Patologia Molecolare e Immunopatologia intende fornire allo studente una conoscenza avanzata dei fattori e meccanismi molecolari e cellulari alla base delle più diffuse malattie che sono causate dalla: a) iper-attivazione del sistema immunitario; b) difetti del sistema immunitario; c) evasione del sistema immunitario da parte del patogeno; d) disregolazione nell’interazione tra geni ed ambiente.

Obiettivi formativi

Le conoscenze e competenze in area biomedica sono essenziali per il biologo che voglia raccogliere le sfide nel campo della comprensione e del trattamento delle patologie umane a più ampia diffusione. Il corso di Patologia Molecolare e Immunopatologia intende fornire allo studente una conoscenza avanzata dei fattori e meccanismi molecolari e cellulari alla base delle più diffuse malattie che sono causate dalla: a) iper-attivazione del sistema immunitario; b) difetti del sistema immunitario; c) evasione del sistema immunitario da parte del patogeno; d) disregolazione nell’interazione tra geni ed ambiente.

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

Questo corso si concentra sull'interazione tra i sistemi endocrino, immunitario e nervoso a livello molecolare, cellulare e di sistema. Fornisce una panoramica dei concetti attuali e in via di sviluppo della Neuroimmunologia sia dal punto di vista delle Neuroscienze che dell'Immunologia. Mira a familiarizzare gli studenti con gli elementi molecolari e cellulari dell'interconnessione tra i sistemi immunitario e nervoso e l'effetto dell'interazione neuro-immunitaria sulle risposte fisiologiche e sui processi patologici. Inoltre, fornisce le basi del crosstalk tra le cellule dei sistemi endocrino, immunitario e nervoso nella risposta allo stress e nell'insorgenza e sviluppo di disturbi neurologici.

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 di questo corso è che gli studenti acquisiscano una profonda conoscenza delle metodologie molecolari avanzate come il Next Generation Sequencing, le tecniche a singola molecola e le tecniche di genome editing basate su CRISPR/Cas9.

Al termine del corso, gli studenti dovranno essere in grado di:
1. Conoscere le più importanti metodologie in Biologia Molecolare sviluppate dopo il completamento del Progetto Genoma Umano, in particolare le applicazioni NGS e le nuove tecniche di gene e genome editing
2. Comprendere come i diversi approcci metodologici studiati possano essere utilizzati per rispondere a una specifica domanda scientifica
3. Essere in grado di analizzare e interpretare articoli scientifici recenti, incluse le metodologie utilizzate
4. Essere in grado di identificare quali metodi dovrebbero essere utilizzati per affrontare uno specifico problema scientifico

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

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 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

Il 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

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

Obiettivi del corso
Il corso vuole fornire agli studenti una solida base teorica dell'evoluzione dei genomi, mettendo in luce i meccanismi molecolari che ne guidano la trasformazione nel tempo. Particolare attenzione sara data allo sviluppo del pensiero critico, all capacità di leggere, comprendere ed analizzare articoli scientifici, e di interpretare dati grezzi di genomica applicata. Capiremo cosa compone i genomi, come si organizzano e si rimodellano, esplorando i processi che plasmano la loro architettura: duplicazioni geniche, trasposizione, ricombinazione, deriva e selezione. La mutagenesi sarà trattata non solo come fonte di variazione, ma come forza ambivalente, motore dell'evoluzione e, al tempo stesso, minaccia alla stabilità genomica. Confronteremo l'organizzazione genomica, genetica ed epigenetica dagli eucarioti semplici fino a noi. Un focus particolare sarà dedicato al genoma umano e agli stati patologici: l'evoluzione del genoma tumorale, con la sua instabilità strutturale, i cicli di selezione clonale e l'accumulo di mutazioni driver, rappresenta un caso paradigmatico di come i principi evolutivi operino in tempo reale all'interno di un organismo. La materia integra genetica, genomica, incluse recenti sviluppi nei campi della pangenomica e dell'ingegneria genetica, epigenomica, genetica delle popolazioni, biologia molecolare, matematica e statistica in una prospettiva unificante, valorizzando anche conoscenze acquisite in altri corsi. Le componenti pratiche guideranno gli studenti a formulare, progettare e testare una nuova ipotesi scientifica nel campo, leggere criticamente la letteratura, e strutturare un progetto relativo al curriculum svolto.

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

Obiettivo principale
L'obiettivo principale del corso è consentire allo studente di GMB di acquisire i concetti base della Farmacologia, che saranno utili per il suo inserimento nei settori del mercato del lavoro legati al processo di Drug Discovery, o per accedere a programmi di istruzione di terzo livello che richiedono una conoscenza farmacologica di base.

Obiettivi specifici
Questo obiettivo sarà perseguito attraverso una conoscenza articolata di una serie di aspetti fondamentali dello sviluppo dei farmaci, inclusa la farmacologia, come l'identificazione dei target, il test dei farmaci, le indagini farmacocinetiche, i requisiti di sicurezza (valutazioni tossicologiche in vitro e su animali), le fasi dello sviluppo clinico e la sorveglianza post-marketing.

Tra le competenze che saranno acquisite dallo studente al termine del corso, l'autonomia di giudizio e le abilità comunicative saranno stimolate invitando gli studenti a presentare ai colleghi una pubblicazione recente scelta dalla letteratura scientifica riguardante studi farmacologici in uno dei suddetti aspetti dello sviluppo dei farmaci. La presentazione sarà seguita da una discussione sui risultati che coinvolgerà gli altri studenti della classe.
Infine, attraverso il riferimento a database scientifici (es. Pubmed) o a siti web di organizzazioni pubbliche o private nell'ambito della Farmacologia (es. AIFA, ISS, Società Italiana di Farmacologia), il corso fornirà allo studente indicazioni sull'uso di tali fonti per sviluppare le capacità di apprendimento necessarie per la sua formazione autonoma in questo campo.

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

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

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

Il corso di “Biochemical Biotechnologies ” è composto dai moduli integrati “Applied Biochemistry” e “Microbial Biotechnologies: Industrial Applications”. I risultati di apprendimento del corso del corso riguardano le applicazioni biotecnologiche di enzimi, proteine e microorganismi nella ricerca di base e applicata e nell’industria. Gli obiettivi formativi di ogni singolo modulo sono consultabili nell’apposita sezione relativa al modulo stesso.

Obiettivi formativi

Il corso di “Biochemical Biotechnologies ” è composto dai moduli integrati “Applied Biochemistry” e “Microbial Biotechnologies: Industrial Applications”. I risultati di apprendimento del corso del corso riguardano le applicazioni biotecnologiche di enzimi, proteine e microorganismi nella ricerca di base e applicata e nell’industria. Gli obiettivi formativi di ogni singolo modulo sono consultabili nell’apposita sezione relativa al modulo stesso.

Obiettivi formativi

Il corso di “Biochemical Biotechnologies ” è composto dai moduli integrati “Applied Biochemistry” e “Microbial Biotechnologies: Industrial Applications”. I risultati di apprendimento del corso del corso riguardano le applicazioni biotecnologiche di enzimi, proteine e microorganismi nella ricerca di base e applicata e nell’industria. Gli obiettivi formativi di ogni singolo modulo sono consultabili nell’apposita sezione relativa al modulo stesso.

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

Il ciclo di divisione cellulare è alla base di processi fondamentali come lo sviluppo, la crescita, la rigenerazione, il mantenimento delle cellule staminali e la differenziazione. Esso integra tutti i livelli di controllo che operano nella biologia molecolare; la perdita di tali controlli favorisce la trasformazione cellulare e la crescita neoplastica. Il corso esaminerà criticamente i concetti emergenti, i modelli sperimentali e i metodi all'avanguardia negli studi sul ciclo cellulare con l'obiettivo di comprenderne i meccanismi regolatori e chiarire i percorsi convergenti tra sviluppo e cancro.

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

Questo corso si concentra sull'interazione tra i sistemi endocrino, immunitario e nervoso a livello molecolare, cellulare e di sistema. Fornisce una panoramica dei concetti attuali e in via di sviluppo della Neuroimmunologia sia dal punto di vista delle Neuroscienze che dell'Immunologia. Mira a familiarizzare gli studenti con gli elementi molecolari e cellulari dell'interconnessione tra i sistemi immunitario e nervoso e l'effetto dell'interazione neuro-immunitaria sulle risposte fisiologiche e sui processi patologici. Inoltre, fornisce le basi del crosstalk tra le cellule dei sistemi endocrino, immunitario e nervoso nella risposta allo stress e nell'insorgenza e sviluppo di disturbi neurologici.

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 di questo corso è che gli studenti acquisiscano una profonda conoscenza delle metodologie molecolari avanzate come il Next Generation Sequencing, le tecniche a singola molecola e le tecniche di genome editing basate su CRISPR/Cas9.

Al termine del corso, gli studenti dovranno essere in grado di:
1. Conoscere le più importanti metodologie in Biologia Molecolare sviluppate dopo il completamento del Progetto Genoma Umano, in particolare le applicazioni NGS e le nuove tecniche di gene e genome editing
2. Comprendere come i diversi approcci metodologici studiati possano essere utilizzati per rispondere a una specifica domanda scientifica
3. Essere in grado di analizzare e interpretare articoli scientifici recenti, incluse le metodologie utilizzate
4. Essere in grado di identificare quali metodi dovrebbero essere utilizzati per affrontare uno specifico problema scientifico

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 vuole fornire agli studenti una solida base teorica dell'evoluzione dei genomi, mettendo in luce i meccanismi molecolari che ne guidano la trasformazione nel tempo. Particolare attenzione sara data allo sviluppo del pensiero critico, all capacità di leggere, comprendere ed analizzare articoli scientifici, e di interpretare dati grezzi di genomica applicata. Capiremo cosa compone i genomi, come si organizzano e si rimodellano, esplorando i processi che plasmano la loro architettura: duplicazioni geniche, trasposizione, ricombinazione, deriva e selezione. La mutagenesi sarà trattata non solo come fonte di variazione, ma come forza ambivalente, motore dell'evoluzione e, al tempo stesso, minaccia alla stabilità genomica. Confronteremo l'organizzazione genomica, genetica ed epigenetica dagli eucarioti semplici fino a noi. Un focus particolare sarà dedicato al genoma umano e agli stati patologici: l'evoluzione del genoma tumorale, con la sua instabilità strutturale, i cicli di selezione clonale e l'accumulo di mutazioni driver, rappresenta un caso paradigmatico di come i principi evolutivi operino in tempo reale all'interno di un organismo. La materia integra genetica, genomica, incluse recenti sviluppi nei campi della pangenomica e dell'ingegneria genetica, epigenomica, genetica delle popolazioni, biologia molecolare, matematica e statistica in una prospettiva unificante, valorizzando anche conoscenze acquisite in altri corsi. Le componenti pratiche guideranno gli studenti a formulare, progettare e testare una nuova ipotesi scientifica nel campo, leggere criticamente la letteratura, e strutturare un progetto relativo al curriculum svolto.

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

Obiettivo principale
L'obiettivo principale del corso è consentire allo studente di GMB di acquisire i concetti base della Farmacologia, che saranno utili per il suo inserimento nei settori del mercato del lavoro legati al processo di Drug Discovery, o per accedere a programmi di istruzione di terzo livello che richiedono una conoscenza farmacologica di base.

Obiettivi specifici
Questo obiettivo sarà perseguito attraverso una conoscenza articolata di una serie di aspetti fondamentali dello sviluppo dei farmaci, inclusa la farmacologia, come l'identificazione dei target, il test dei farmaci, le indagini farmacocinetiche, i requisiti di sicurezza (valutazioni tossicologiche in vitro e su animali), le fasi dello sviluppo clinico e la sorveglianza post-marketing.

Tra le competenze che saranno acquisite dallo studente al termine del corso, l'autonomia di giudizio e le abilità comunicative saranno stimolate invitando gli studenti a presentare ai colleghi una pubblicazione recente scelta dalla letteratura scientifica riguardante studi farmacologici in uno dei suddetti aspetti dello sviluppo dei farmaci. La presentazione sarà seguita da una discussione sui risultati che coinvolgerà gli altri studenti della classe.
Infine, attraverso il riferimento a database scientifici (es. Pubmed) o a siti web di organizzazioni pubbliche o private nell'ambito della Farmacologia (es. AIFA, ISS, Società Italiana di Farmacologia), il corso fornirà allo studente indicazioni sull'uso di tali fonti per sviluppare le capacità di apprendimento necessarie per la sua formazione autonoma in questo campo.

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

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

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

Il corso di “Biochemical Biotechnologies ” è composto dai moduli integrati “Applied Biochemistry” e “Microbial Biotechnologies: Industrial Applications”. I risultati di apprendimento del corso del corso riguardano le applicazioni biotecnologiche di enzimi, proteine e microorganismi nella ricerca di base e applicata e nell’industria. Gli obiettivi formativi di ogni singolo modulo sono consultabili nell’apposita sezione relativa al modulo stesso.

Obiettivi formativi

Il corso di “Biochemical Biotechnologies ” è composto dai moduli integrati “Applied Biochemistry” e “Microbial Biotechnologies: Industrial Applications”. I risultati di apprendimento del corso del corso riguardano le applicazioni biotecnologiche di enzimi, proteine e microorganismi nella ricerca di base e applicata e nell’industria. Gli obiettivi formativi di ogni singolo modulo sono consultabili nell’apposita sezione relativa al modulo stesso.

Obiettivi formativi

Il corso di “Biochemical Biotechnologies ” è composto dai moduli integrati “Applied Biochemistry” e “Microbial Biotechnologies: Industrial Applications”. I risultati di apprendimento del corso del corso riguardano le applicazioni biotecnologiche di enzimi, proteine e microorganismi nella ricerca di base e applicata e nell’industria. Gli obiettivi formativi di ogni singolo modulo sono consultabili nell’apposita sezione relativa al modulo stesso.

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