biologia

Al termine di questo corso, gli studenti dovranno avere: Conoscenze e capacità di comprensione: una comprensione dettagliata degli strumenti, delle risorse e delle tecniche avanzate della biologia molecolare Conoscenze e capacità di comprensione applicate.: una comprensione di come queste tecniche vengono utilizzate per studiare le funzioni dei geni e delle proteine nelle cellule e negli organismi; Autonomia di giudizio: acquisire le conoscenze che consentano di valutare criticamente i nuovi dati derivanti dall'uso di queste tecniche e di interpretarne le implicazioni; Abilità comunicative: trasferire ad altri le conoscienze acquisite; Capacità di apprendere;: capacità di leggere e interpretare criticamente una letteratura complessa per rispondere a domande dettagliate sia sulla teoria che sulla metodologia.

Lezioni• Come analizzare il genoma (Sanger seq, NGS, applicazioni ed evoluzione dell'NGS)• Come analizzare il trascrittoma (trascrizione inversa, PCR, qPCR, RNA-seq, scRNA-seq)• Come analizzare il proteoma (approcci biochimici e cellulari)• Come manipolare l'espressione genica (approcci di gain-of-fuction e loss-of-function) Esercizi di apprendimento attivoDurante il corso si terranno tre diverse sessioni di problem solving in classe. Si tratta di attività di gruppo guidate in cui gli studenti impareranno (i) a navigare nelle banche dati genetiche per estrarre informazioni sui geni e sui trascritti, a progettare ed eseguire esperimenti, come la PCR e la qRT-PCR; (ii) a determinare la localizzazione subcellulare di una proteina in base ai risultati sperimentali, a capire come si possono usare diverse tecniche sperimentali per valutare la localizzazione delle proteine. PresentazioniEsercitazione di gruppo (2-4 studenti) in cui gli studenti selezioneranno un articolo tra una serie di articoli che saranno resi disponibili durante il corso. L'articolo include l'uso di almeno una delle metodologie che saranno presentate nelle lezioni. Gli studenti dovranno individuare e leggere almeno tre “articoli di supporto”, tra cui reviews, lavori precedenti, ecc. Dovrà essere fornita in anticipo una pagina di descrizione della presentazione comprensiva dell'elenco degli articoli di riferimento. Ogni presentazione dovrà avere una durata di 15 minuti, utilizzando circa 15 diapositive per ogni presentazione.

Non ci sono prove in itinere. Discussione orale individuale di un articolo di giornale scelto da un elenco che sarà reso disponibile durante il corso, e domande riguardanti la parte generale teorica trattata nella sezione.

Il corso utilizzerà reviews e lavori originali recenti. Verranno forniti i pdf delle diapositive presentate a lezione. Reperibile su sito e-learning

Il genoma è il centro di informazione delle entità biologiche, siano esse virus o cellule. Ma qual è la sua origine? Nell’insegnamento verrà osservata, in modo comparato, l’architettura dei genomi attuali per comprenderne l’origine e la funzione attuale che ne deriva. In particolare: 1) Conoscenza e Capacità di Comprensione Al termine dell'insegnamento lo studente acquisirà conoscenze riguardo l'evoluzione dei genomi animali a partire da quelli procarioti. 2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite a insegnamenti che prevedano tematiche relative ai genomi o percorsi di tesi che affronterà in futuro. 3) Autonomia di giudizio Lo studente dovrà essere in grado di elaborare in modo critico quanto appreso e scegliere l’approccio più adeguato per contestualizzare l'evoluzione dei genomi animali. 4) Abilità comunicative Alla fine dell'insegnamento lo studente saprà descrivere in modo chiaro e con proprietà di linguaggio l'evoluzione dei genomi. 5) Capacità di apprendimento Alla fine dell'insegnamento lo studente avrà le competenze necessarie per affrontare in autonomia gli studi successivi che richiedano conoscenze di genomica, anche in chiave integrativa con insegnamenti futuri e precedenti.

1) Origine della vita e dei primi contenuti informativi. 2) Definizione di genoma e sua architettura. 3) Definizione di complessità biologica4) Genomi di virus, batteri, archaea ed eucarioti. Il Tree of Life. 5) Organizzazione dei genomi: eucariogenesi. 6) Il c-value e la natura ripetitiva dei genomi. 7) Il DNA non genico e l’evoluzione degli introni. 8) Il ruolo della duplicazione genica e genomica nell’evoluzione. Le famiglie multi-geniche. 9) dN/dS e l’utilizzo differenziale dei codoni sinonimi. 10) Gli orologi molecolari.11) I meccanismi regolativi genomici: RNAi; epigenetica; Evo-Devo. 12) Novità evolutive ed evolvability.

Esame orale.La prova consiste in genere in 5 domande. La prime due sono rivolte alla valutazione sui concetti generali relativi all'evoluzione dei genomi animali e la loro origine. Le successive due domande riguardano invece aspetti particolari dell'evoluzione dei genomi osservati nella seconda parte delle lezioni. L'ultima domanda è infine relativa a un aspetto di ragionamento in cui viene chiesto allo studente di immaginare un progetto di ricerca in cui vengano utilizzati gli aspetti dell'insegnamento.Non sono previste prove in itinere.

Le diapositive mostrate a lezione vengono fornite sulla piattaforma e-learning. Sono citati molti lavori scientifici che devono essere usati nello studio. Non c’è un testo di riferimento, ma possono essere utili per alcune parti: - Evoluzione. Modelli e Processi, a cura di Marco Ferraguti e Carla Castellacci, Pearson. - Evolution - Nicholas H. Barton, Derek E.G. Briggs, Jonathan A. Eisen, David B. Goldstein, Nipam H. Patel. Cold Spring Harbor Laboratory Press. - S.B. Carrol, J.K. Grenier, S.D. Weatherbee. From DNA to diversity: molecular genetics and the evolution of animal design. Blackwell, 2003. Link utili: Pikaia, il portale dell'evoluzione: GOLD, Genome Online Database: TimeTree, the timescale of life:

Tutti gli organismi viventi interagiscono con altri organismi nel corso della loro intera esistenza. Nei casi estremi, come le simbiosi intracellulari, l’habitat di un organismo è addirittura un altro vivente. Lo studio di queste interazioni avviene integrando diverse fonti di informazione biologica (zoologia, genetica, fisiologia, ecologia, microbiologia, bioinformatica, ecc.). Comprendere le caratteristiche e i fini meccanismi coinvolti in queste interazioni è una grande sfida della scienza di base e ha numerosi risvolti applicativi che spaziano dalla conservazione della biodiversità e degli ecosistemi alla caratterizzazione delle comunità microbiche che influenzano la salute umana o che permettono le principali attività di biotrasformazione delle risorse naturali. Conoscenza e Capacità di Comprensione: Al termine dell'insegnamento lo studente acquisirà conoscenze riguardo i diversi livelli di complessità delle interazioni nel contesto animale, da quelle con organismi simbionti unicellulari, a quelle con l'ambiente (es. servizi ecosistemici). Questo verrà assicurato grazie alla presentazione e discussione critica in aula di casi studio reali pertinenti le tematiche dell'insegnamento. Inoltre verranno affrontate tematiche relative alla manipolazione comportamentale di ospiti animali a seguito di interazioni con altri organismi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite al punto 1 a materie o percorsi di tesi che affronterà in futuro. Questo è garantito tramite dibattiti in aula e domande mirate durante l'esame di profitto. Autonomia di giudizio: Lo studente dovrà essere in grado di elaborare in modo critico quanto appreso e scegliere l’approccio più adeguato per collegare le caratteristiche funzionali di organisimi animali a livelli di interazione complessi estesi quali ad esempio i servizi ecosistemici. Questo verrà accertato durante l'esame di profitto tramite la presentazione di un caso studio (reperito da bibliografia), relativo alle tematiche dell'insegnamento, con esplicita richiesta di identificare aspetti critici della ricerca selezionata. Abilità comunicative: Alla fine dell'insegnamento lo studente saprà descrivere in modo chiaro e con proprietà di linguaggio le diverse tipologie di interazioni animali e i loro effetti sia in ambito evoluzionistico che applicativo (ad es. bioprospecting, servizi ecosistemici). Questo verrà accertato durante l'esame di profitto grazie alla rielaborazione personale (ad es. tramite presentazione power point) di un caso studio reale reperito in bibliografia (v. punto 3). Capacità di apprendimento: Alla fine dell'insegnamento lo studente avrà le competenze necessarie per affrontare in autonomia gli studi successivi che richiedano conoscenze di simbiosi, identificazione molecolare di organisimi e loro interazioni. Inoltre lo studente sarà in grado di associare e integrare le conoscenze apprese con i concetti che assimilerà negli insegnamenti futuri. Questo verrà accertato tramite domande specifiche, nell'ottica di un "dibattito scientifico" durante l'esame di profitto.

Aspetti generali delle interazioni animali- Definizione e importanza delle interazioni biologiche- Diversità funzionale e diversità di interazione- Reti di interazione- Perché studiare le interazioni biologiche animali?o Aspetti teorici (metanalisi)o Servizi ecosistemicio Questioni di biologia della conservazione (estinzione delle specie vs. estinzione delle interazioni)o Salute umana (bioprospezione)o Questioni sociali ed economiche- La diversità delle interazioni tra animalio La caratterizzazione multilivello delle interazioni animali Un focus sulle simbiosi- Definizioni (simbiosi, ospite, simbionte)- Aspetti storici- Classificazione delle interazionio Interazioni antagonisteo Interazioni mutualisticheo Interazioni di consumoo Interazioni competitive (amensalismo, allelopatia, antibiosi)- Inquadramento delle interazioni (competizione di sfruttamento, competizione apparente)- Tipi di simbiosi (ed esempi)o Commensalismoo Amensalismoo Inquilinismoo Foresiao Parassitismo e parassitoidi- Effetti indiretti del mutualismo- Il problema della classificazione delle interazioni simbiotiche- Parassitismo sessuale- Quanto dipendono dal contesto le interazioni tra le specie? La sfida dell'identificazione- Perché dobbiamo identificare gli "interactors"?- Limitazioni degli approcci classici all'identificazione- L'identificazione delle specie è difficile?- Identificazione molecolare (approcci basati su metodi DNA-based target e untarget)o DNA barcoding* o Concetti tassonomici integrativi (MOTU, IOTU, UCS, DCL, CCS)o DNA Metabarcoding* DNA ambientale* DNA metabarcoding per identificare le interazioni tra gli animali* Applicazioni moderne dell'eDNAo Metagenomicao Metatrascrittomica Simbiosi intracellulari- Definizioni e contesto- I domini della vita (Archaea, Bacteria, Eucarya)- L'origine endosimbiotica degli eucariotio Endosimbiosi (aspetti storici)o La teoria dell'endosimbiosi seriale (SET)* Quali supporti alla SET (casi di studio e altri aspetti biologici)?* Undulipodia* Cronologia della SETo L'origine dei mitocondri* Mitochondrial early* Mitochondrial late* Ipotesi sintropicao L'origine dei plastidio L'origine di altri organelli (perossisomi)o L'origine del nucleo* Origine chimerica* Origine virale- L'ospite originario (nuove teorie) Interazioni insetti-batteri- Aspetti generalio Simbionti primari e secondari* Batteriociti, co-filogenesi, contrazione del genoma* Trasmissione verticale e orizzontale- Perché gli insetti hanno bisogno di batteri simbionti intracellulari?- Caso di studio: Afidi e Buchnera- Caso di studio: pseudococcidi e batteri- Altri casi di studio su insetti che si nutrono di linfa: Bemisia tabaci- Geni rubati e interazioni nutrizionalio Il trasferimento genico orizzontaleo Casi di studio- Altre simbiosi intracellulari negli insettio Formiche Camponotus e Blochmanniao Scarafaggi e Blattabacterium- Insetti ematofagio Caso di studio: Mosche Glossina e Wigglesworthia / Sodalis Altre interazioni nutrizionali intracellulari- Caso di studio: Olavius algarvensis- Caso di studio: Molluschi Bathymodiolus- Caso di studio: Riftia pachyptila- Studio di caso: Osedax mucofloris Interazioni cleptoplastiche tra Molluschi Sacoglossa e alghe Wolbachia- Aspetti storici- Effetti e trasmissione di Wolbachia nei nematodi filarioidi e negli artropodi- Origine, presenza e diversificazione di WolbachiaSupergruppi di Wolbachia* Valutazione filogenetica dei supergruppi e problemi* L'enigma del supergruppo F- La manipolazione della diversità genetica e della sex-ratio negli insetti mediata da Wolbachiao Incompatibilità citoplasmatica* Unidirezionale vs. bidirezionale* Infezione da Wolbachia e delimitazione delle specie negli insetti* Caso di studio: Ischnura spp.* Caso di studio: Andrena spp.o Partenogenesi indottao Effetto ammazza-maschio Femminilizzazione genetica dei maschio Effetti multipotentio Effetti positivio Vero parassitismo- Wolbachia: trasferimento laterale di geni agli ospiti eucarioti- Wolbachia a parte: i batteri Torix Interazioni di bioluminescenza- Definizione e concetti di base- I meccanismi della bioluminescenzao Trasferimento genico orizzontaleo Dietao Simbiosi- Caso di studio: Euprymna scolopes e Vibrio fischerio Meccanismo e tempi di colonizzazione di Vibrio fischerio Modifiche in *E. scolopes *indotte da V. fischerio Modifica di *V. fischeri *dopo la colonizzazioneo Meccanismi di regolazione dell'interazioneo L'induzione della bioluminescenza- Altri batteri simbionti bioluminescenti Impollinazione- Ecologia dell'impollinazione: singole specie e reti complesse- Studio dell'impatto dei fattori di stress antropico sugli insetti impollinatori- Connessioni tra salute degli impollinatori e salute umana: una prospettiva nutrizionale Dispersione dei semi- Contesto e importanza- Il "punto di vista" della piantao Efficacia della dispersione dei semio Seed Raino Casi di studio- Il "punto di vista" del dispersore Dispersione e migrazione dei semio Il paradosso della frugivoriao La scala geografica della dispersione dei semi* Dispersione a breve distanza* Dispersione a lunga distanza Come studiare la dispersione dei semio Casi di studio I driver globali della dispersione dei semio Disfunzionalitào Specie invasive Dispersione dei semi e restauro ambientale Manipolazione dell'ospite da parte dei parassiti- Contesto e rilevanza nel contesto delle interazioni animalio L'ipotesi dell'autostopo Effetti positivi della manipolazione sull'ospite- Aspetti storici- Aspetti evolutivio Manipolazione sensu strictoo Virulenza facoltativa: strategia mafiosao Sfruttamento delle risposte compensatorieo L'evoluzione della manipolazione dopo la sua comparsa- Significato adattativo della manipolazione dell'ospite- Meccanismi alla base della manipolazione del comportamento dell'ospiteo Caso di studio: Toxoplasma gondiio Caso di studio: Neuroviruso Caso di studio: Gammaridi e Acantocefalio Caso di studio: Grilli suicidio Caso di studio: Manipolazione della guardia del corpoo Caso di studio: Funghi e insetti "zombieo Caso di studio: l'autotomia estrema nei molluschi sacoglossio Un possibile ruolo dei microbiomi ospite/parassita?- Manipolazione del fenotipo vegetaleo Contesto e rilevanzao Manipolazione mediata dagli erbivori* Shelter-building herbivores* Canal cutting insects* Green islands-inducing insectso Manipolazione delle interazioni pianta-impollinatore- Inganno visivo nei parassiti di covao Caso di studio: Cuculus canoruso Caso di studio: gli uccelli vedova- Manipolazione dell'ospite di covata- Manipolazione sociale dell'ospite SEMINARI:

L'accertamento delle conoscenze per l'insegnamento in oggetto consisterà in un esame finale orale. L'esame inizierà con la discussione critica di un articolo scientifico, scelto dallo studente e approvato preventivamente dal docente riguardante le tematiche generali trattate nell'insegnamento. Avrà luogo quindi l'accertamento degli argomenti inclusi nel programma dell'insegnamento. Non sono previste prove in itinere.

Articoli scientifici comunicati dal docente durante le lezioni. Gli studenti potranno ottenerli avvalendosi delle risorse bibliotecarie di ateneo a cui hanno accesso. Verranno rese disponibili su piattaforma elearning di ateneo le slides delle lezioni e dei seminari.

Obiettivi 1. Conoscenza e capacità di comprensione Al termine dell'insegnamento lo studente avrà acquisito conoscenze approfondite sul funzionamento del sistema immunitario in condizioni fisiologiche e nei principali contesti patologici. In particolare, comprenderà i meccanismi immunologici coinvolti nelle malattie autoimmuni, autoinfiammatorie, infettive e neoplastiche, i principi della neuroimmunologia, dell'immunometabolismo e dell'immunosenescenza, nonché le modificazioni della risposta immunitaria durante la gravidanza. Lo studente conoscerà inoltre i principi biologici alla base delle moderne strategie di immunoterapia e delle principali terapie mirate. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per interpretare i meccanismi immunopatologici alla base delle principali malattie, comprendere il razionale biologico delle strategie terapeutiche innovative e analizzare criticamente le alterazioni della risposta immunitaria nei diversi contesti fisiologici e patologici. Saprà inoltre integrare le conoscenze di immunologia con quelle di altre discipline biomediche per comprendere la complessità delle patologie immuno-mediate. 3. Autonomia di giudizio Lo studente svilupperà la capacità di valutare criticamente le evidenze scientifiche riguardanti il ruolo del sistema immunitario nelle diverse patologie e nelle varie fasi della vita. Sarà in grado di discutere i vantaggi e i limiti delle principali strategie terapeutiche basate sulla modulazione della risposta immunitaria e di formulare giudizi autonomi sull'interpretazione di dati sperimentali e clinici riportati nella letteratura scientifica. 4. Abilità comunicative Lo studente sarà in grado di utilizzare una terminologia scientifica appropriata per descrivere i meccanismi immunologici affrontati durante il corso, discutere criticamente le basi biologiche delle principali patologie immuno-mediate e comunicare in modo chiaro ed efficace concetti scientifici complessi, sia in forma orale sia scritta. 5. Capacità di apprendimento Lo studente acquisirà gli strumenti per approfondire autonomamente le proprie conoscenze mediante la consultazione della letteratura scientifica internazionale e sarà in grado di aggiornarsi criticamente sui più recenti progressi della ricerca in immunologia, neuroimmunologia, immunometabolismo e immunoterapia, sviluppando un approccio orientato all'apprendimento continuo.

Programma delle lezioni Lezione 1: Introduzione al corso Lezione 2: scRNAseq, spatial transcriptomics Lezione 3: multiplexed imaging Lezione 4: sottopopolazioni di Neutrofili e DC Lezione 5 Cellule T non convenzionali Lezione 6: Nuove teorie sull'infiammazione e nuovi concetti di infiammazione Lezione 7: Alterazioni nei meccanismi di spegnimento del processo infiammatorio e infiammazione cronica Lezione 8: Esempi di infiammazioni croniche Lezione 9: Immunologia dei tumori I Lezione 10: Immunologia dei tumori II Lezione 11: Immunoterapie e nuove generazioni di vaccini Lezioni 12: Neuroinfiammazione e neuroimmunologia Lezione 13: Neuroinfiammazione nelle patologie neurodegenerative: AD, PD, MS Lezione 14: Immunità e tolleranza durante la gravidanza Lezione 15: Immunità durante l'invecchiamento e invecchiamento del sistema immunitario Lezione 16: Teoria della 'trained immunity' Lezione 17: Concetti di resistaenza e tolleranza tissutale Lezione 18: Immunometabolismo Lezione 19 Presentazione di articoli scientifici da parte degli studenti e discussione in classe Lezione 20: Presentazione di articoli scientifici da parte degli studenti e discussione in classe Lezione 21: Presentazione di articoli scientifici da parte degli studenti e discussione in classe

Gli studenti verranno valutati con esame orale ovvero con un colloquio sugli argomenti trattati a lezione.Per studenti che decideranno di partecipare ai seminari scientifici (discussione dell'articolo scientifico oppure moderazione della discussione sugli articoli scientifici), tali seminari gli varranno come prova in itinere.

Diapositive del docente, articoli originali forniti dal docente (in lingua inglese), review per approfondimento forniti dal docente (in lingua inglese),per chi avesse necissità di rivedere i concetti di immunologia di base si consigliano i seguenti testi di riferimento: ImmunoBiology, The immune system in health and disease- Janeway, Traves- (ultima edizione inglese oppure ultima edizione della traduzione italiana, Piccin)

onoscenze e capacità di comprensione: il corso permetterà di conoscere le principali tecnologie e i principali approcci della botanica applicata e di approfondire le potenzialità della biologia e delle biotecnologie vegetali per ripensare processi e prodotti in chiave sostenibile.Conoscenze e capacità di comprensione applicate: al termine del percorso, lo studente avrà compreso le potenzialità dei sistemi di selezione varietale e delle biotecnologie vegetali, dei metodi di bioindicazione, fitostabilizzazione e fitorisanamento, nonché delle tecnologie per la conservazione e il ripristino della biodiversità. Avrà inoltre appreso come, attraverso la valorizzazione delle biomasse vegetali, sia possibile migliorare le produzioni energetiche, alimentari, cosmetiche e farmaceutiche.Autonomia di giudizio: acquisire e interpretare in modo critico le informazioni relative alle metodologie e alle tecnologie proprie della botanica applicata. Comprendere vantaggi e limiti dei diversi approcci, contestualizzare l'innovazione nei diversi ambiti applicativi e sviluppare una capacità critica di valutazione dei processi.Capacità comunicative: il corso si propone di fornire allo studente le capacità necessarie per comunicare in modo efficace, appropriato e con un linguaggio specifico i concetti fondamentali della botanica applicata e delle biotecnologie vegetali.Capacità di apprendere: al termine del corso, lo studente dovrà essere in grado di approfondire in modo autonomo gli argomenti trattati, anche grazie al confronto con enti e industrie del settore e mediante la consultazione della letteratura scientifica specialistica. Dovrà inoltre aver acquisito una solida capacità critica nella valutazione dei contesti di applicazione delle biotecnologie vegetali, integrando gli aspetti scientifici con quelli sociali, economici e giuridici.

Le conoscenze e le potenzialità delle piante spontanee e delle biomasse vegetali per l'ambiente, la salute e il benessere dell'uomo. L'origine delle piante coltivate, la domesticazione e la Green Revolution. Le biotecnologie vegetali: dalle strategie di selezione alle piante geneticamente modificate (OGM) di prima generazione. Le innovazioni tecnologiche nelle biotecnologie vegetali: genome editing e plant factory. I sistemi di controllo e gli aspetti normativi relativi alle piante geneticamente modificate. Inquinamento genetico e tracciabilità.I marcatori molecolari per l'identificazione di specie e varietà. Tracciabilità delle piante in contesti ambientali, alimentari e lungo le filiere produttive.Bioindicazione, fitostabilizzazione e fitoestrazione. Fondamenti di ingegneria naturalistica. Biomimetica vegetale. Piante, nuovi materiali ed energia. Il valore delle biomasse vegetali primarie e residuali. Piante per la cosmesi, la nutraceutica e la farmaceutica. Nuove specie vegetali per l'alimentazione.Tecnologie per la conservazione e il ripristino della biodiversità in contesti naturali e antropizzati. Casi di studio, aspetti normativi e gestionali.Piante e benessere dell'uomo: aspetti biologici, psicologici e sociali.

L'esame consiste in una prova orale finalizzata a valutare il livello di conoscenza e di comprensione degli argomenti trattati durante il corso. Non sono previste prove in itinere o verifiche intermedie.La prova orale si articola generalmente in 3-4 domande. La prima domanda, di carattere generale, è finalizzata a valutare il metodo di studio dello studente, la padronanza complessiva della disciplina e la capacità di inquadrare gli argomenti in una visione organica.La seconda domanda approfondisce temi specifici del programma ed è volta a verificare la capacità dello studente di comprendere i contenuti, collegare tra loro i diversi argomenti e arricchire la discussione mediante esempi affrontati durante il corso o attraverso approfondimenti personali basati sulla letteratura scientifica.Le eventuali domande successive sono orientate a valutare la capacità critica dello studente, con particolare riferimento ai vantaggi, ai limiti e alle potenziali applicazioni delle diverse tecnologie e metodologie trattate. Sarà inoltre valutata la capacità di contestualizzare tali approcci nei diversi ambiti applicativi e di discuterne le implicazioni tecniche, giuridiche, etiche, economiche e sociali.Criteri di valutazione: la valutazione terrà conto delle conoscenze scientifiche e tecniche acquisite, della correttezza e proprietà del linguaggio scientifico, della capacità di argomentazione, della capacità di collegare i diversi argomenti del corso e della capacità di elaborazione critica e autonoma dei contenuti.

Biotecnologie vegetaliGabriella Pasqua, Cinzia Forni (a cura di)Editore: Piccin Nuova Libraria, 2022ISBN: 9788829932849

Il corso si focalizza sullo studio della biodiversità animale, fornendo strumenti per la comprensione e la conservazione della diversità animale. Gli argomenti trattati durante il corso riguardano le definizioni, le stime e i pattern di biodiversità, la pianificazione di ricerche nel campo della biodiversità, le tecniche utili allo studio della biodiversità, la biologia e la genetica della conservazione, le minacce alla biodiversità animale, gli strumenti per la preservazione e il restauro della biodiversità. 1. Conoscenza e capacità di comprensione: I partecipanti arriveranno a conoscere i concetti chiave e approfonditi della biodiversità, dalle definizioni, ai pattern nel tempo e nello spazio, alla pianificazione di ricerche scientifiche che riguardino la biodiversità, alle principali tecniche di analisi (con focus su analisi molecolari) per lo studio della biodiversità e della conservazione della biodiversità, al quadro giuridico nazionale ed internazionale riguardo temi legati alla biodiversità.2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: I partecipanti saranno in grado di applicare le conoscenze acquisite a casi di studio sul tema della caratterizzazione e della conservazione della biodiversità animale.3. Autonomia di giudizio: I partecipanti saranno in grado di individuare autonomamente le problematiche e le metodologie più efficaci per lo studio e la conservazione della biodiversità in casi studio attuali.4. Abilità comunicative: I partecipanti sapranno esprimersi chiaramente e in maniera scientificamente corretta riguardo a temi di biodiversità, anche grazie all'esame finale in cui dovranno presentare studi scientifici recenti.5. Capacità di apprendimento: I partecipanti sapranno approfondire in maniera autonoma argomenti relativi al tema della biodiversità e sapranno integrare le conoscenze acquisite con futuri insegnamenti riguardanti la diversità, l'ecologia e l'evoluzione animale.

Che cosa è la diversità biologica.Introduzione e struttura del corso. Definizioni di biodiversità dai geni agli ecosistemi e biodiversità funzionale. Misura della biodiversità. Patterns di biodiversità.Dimensioni della biodiversità animale. Pattern spaziali e temporali della biodiversità animale. Hotspot di biodiversità. Minacce alla biodiversità animale.Impatti umani e loro effetto sulla biodiversità animale. Degradazione, perdita e frammentazione degli habitat. Inquinamento. Sovrasfruttamento. Specie invasive e malattie. Cambiamento climatico. Biodiversità, funzionamento degli ecosistemi e servizi ecosistemici.Contributo della biodiversità animale al funzionamento degli ecosistemi e ai servizi ecosistemici. Valore della biodiversità e dei servizi ecosistemici. Pianificare una ricerca e campionamento.Pianificazione di una ricerca sulla biodiversità. Strategie di campionamento. Tecniche di monitoraggio e campionamento. Variazione fenotipica e genetica.Diversità fenotipica. Diversità genetica dai cromosomi ai polimorfismi a singolo nucleotide. Sequenziamento di acidi nucleici.Estrazione di acidi nucleici. Tecniche di sequenziamento di prima, seconda e terza generazione. Metodologie, tra cui whole genome sequencing, reduced representation sequencing, trascrittomica e altre scienze 'omiche'. Inferenza filogenetica.Teoria e definizioni. Metodi per la ricostruzione filogenetica. Applicazioni dell'inferenza filogenetica nello studio della biodiversità animale. Variazione a livello di popolazione.Introduzione alla genetica di popolazione. Il principio di Hardy-Weinberg e deviazioni dalle assunzioni. Deriva genica. Dimensione effettiva della popolazione. Selezione naturale. Suddivisione della popolazione. Disequilibrio gametico. Risposte evolutive agli impatti.Ibridazione. Specie invasive. Popolazioni sfruttate. Cambiamento climatico. Genetica della conservazione.Inbreeding depression. Demografia ed estinzione. Connettività delle popolazioni. Conservation breeding e restauro genetico. Indetificazione e monitoraggio genetico. Unità di conservazione. Pianificazione e prioritizzazione della conservazione.Conservazione a livello di specie e la IUCN Red List. Conservazione a livello di sito e aree protette. Conservazione animale in ambiente urbano. Restauro ecologico. Quadro legale della biologia della conservazione.Leggi e politiche ambientali a livello internazionale e nazionale. Seminari e casi studio.

Il colloquio orale verterà sugli argomenti trattati a lezione e inizierà con la presentazione e discussione di un caso studio (articolo scientifico) riguardante gli argomenti del corso (articolo da concordare con il docente). Successivamente verrà accertata la conoscenza degli argomenti trattati a lezione sia mediante domande generali, dove l'esaminat* dovrà dimostrare di padroneggiare gli argomenti del corso, la proprietà di linguaggio e la capacità di connessione tra vari argomenti, sia mediante domande specifiche su particolari concetti, tecniche e casi studio. Nel complesso l'esaminat* dovrà dimostrare sia la profonda compresione degli argomenti, sia la capacità di applicare le tecniche e le conoscenze apprese a casi studio reali.Non sono previste prove in itinere.

PowerPoint Slides Scientific Papers Conservation Biology: Foundations, Concepts, Applications (3rd Edition). Fred Van Dyke, Rachel L. Lamb. Springer Conservation and the Genomics of Populations (3rd Edition). Fred W. Allendorf et al. Oxford University Press

La Biogeografia è un’affascinante scienza di sintesi che unisce competenze da vari settori scientifici, dall’ecologia alla genetica e la storia delle forme di vita e dei continenti. Biogeografia, infatti, significa studiare la distribuzione degli esseri viventi nel tempo e nello spazio, indagandone anche le cause. È una scienza molto intrigante che permette di affrontare temi moderni e raggiungere varie parti del mondo sia lontane, sia vicine. Quest’insegnamento permette di sviluppare una visione d’insieme di varie discipline, per comprendere ulteriormente le proiezioni temporale e spaziale dei vari meccanismi biologici. Conoscenza e capacità di comprensione. La studentessa o lo studente arriverà a conoscere i pattern di distribuzione degli organismi nello spazio e nel tempo; sarà in grado di spiegare quali fattori storici, biologici ed ecologici sono stati identificati per spiegare tali pattern. Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Al termine dell'insegnamento la studentessa o lo studente sarà in grado di comprendere lavori scientifici nel settore biogeografico anche nei dettagli metodologici e di applicare le conoscenze in ambiente operativo e a casi di studio in ambito biogeografico. Autonomia di giudizio. La studentessa o lo studente dovrà essere in grado di elaborare quanto appreso e saper riconoscere le situazioni e i problemi in cui i principi spiegati nel corso possano essere utilizzati per spiegare la distribuzione geografica del vivente attuale a passato tramite l'analisi di casi studio e lo studio approfondito della teoria e degli esempi mostrati a lezione. A lezione vengono predisposte attività individuali di approfondimento (es. rispondere a sondaggi alla luce di esperienza o riflessione critica). Abilità comunicative. Alla fine dell'insegnamento la studentessa o lo studente saprà esprimersi in modo appropriato nella descrizione delle tematiche affrontate con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione, grazie alla redazione e presentazione in prima persona di un caso studio dalla letteratura, oltre ad aver preparato l'esame in modo appropriato in tal senso per esempio compendendo i termini usati a lezione. Inoltre, durante la discussione di gruppo a seguito delle attività individuali, sarà possibile esercitarsi nella comunicazione nel settore. Capacità di apprendere. Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di consultare la letteratura sugli argomenti trattati e saprà analizzare, applicare e integrare e collegare le conoscenze acquisite con quanto verrà appreso in insegnamenti correlati all’evoluzione biologica ed all’ecologia. Il docente fornirà sia materiale didattico redatto appositamente, sia letteratura e libri di integrazione agli argomenti trattati e risponde attivamente ai quesiti emersi a lezione.

Il corso fornisce le basi teoriche e applicative della biogeografia, integrando approcci ecologici, storici ed evolutivi allo studio della distribuzione degli organismi. Verranno analizzati i principali concetti biogeografici, tra cui areale, dispersione, migrazione, dinamica delle popolazioni, endemismo e hotspot di biodiversità, nonché i processi di speciazione, radiazione adattativa ed estinzione. Particolare attenzione sarà dedicata alla biogeografia insulare, alle teorie dell’insularità e ai meccanismi evolutivi che caratterizzano le comunità delle isole. Il corso approfondirà inoltre la filogeografia, la biogeografia storica e i processi che hanno modellato la distribuzione della biodiversità attraverso il tempo geologico, considerando il ruolo dei cambiamenti climatici, della tettonica e dei fenomeni di vicarianza e dispersione. Saranno esaminate le regioni biogeografiche, i biomi terrestri e acquatici, i gradienti latitudinali e altitudinali della biodiversità e le relazioni tra organismi e ambiente. La parte finale del corso sarà dedicata alla biogeografia della conservazione, con approfondimenti sui criteri biogeografici e filogeografici per la tutela della biodiversità, sulle dinamiche delle specie aliene e sui principali fattori responsabili della contrazione degli areali e dell’estinzione delle specie. Il programma sarà integrato da seminari specialistici dedicati alla biogeografia delle sclerattinie, all’ecologia degli impollinatori insulari e agli approcci filogenetici applicati allo studio della biodiversità.

La prova orale consiste di una presentazione e discussione critica di un articolo scientifico, preventivamente concordato tra studente e docente, riguardante le tematiche trattate nell'insegnamento. A seguire, verrà richiesta l'analisi di un modello di corotipo. Dopodichè, avrà luogo l'accertamento degli argomenti inclusi nel programma dell'insegnamentoa partire. Durante la prova lo studente dovrà dimostrare la capacità di collegare tra loro i vari argomenti trattati nel corso. Lo studente durante la prova orale dovrà dimostrarsi in grado di esporre con chiarezza le conoscenze acquisite, dimostrando la loro completa comprensione e mostrando proprietà di linguaggio.La presentazione dell'articolo può essere anticipata e avvenire durante le lezioni di modo che sia utile come presentazione di casi studio. Criteri di valutazione: valutazione delle conoscenze scientifiche e tecniche relative agli argomenti, capacità di rielaborazione critica e individuale dei problemi sperimentali assegnati dai docenti, capacità di comunicazione e di ragionamento, uso corretto del linguaggio tecnico. Non sono previste prove in itinere.

L'intero materiale didattico usato a lezione sarà messo a disposizione degli studenti in pdf e tramite la piattaforma e-learning (presentazioni e articoli). Libri di testo (suggeriti)Zunino M., Zullini A. 2004. Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa Editrice Ambrosiana, 374 pp.Lomolino, M.V., Riddle, B.R. and Whittaker, R.J. 2017. Biogeography, 5th Edition. Oxford University Press, 754 pp.

La Biogeografia è un’affascinante scienza di sintesi che unisce competenze da vari settori scientifici, dall’ecologia alla genetica e la storia delle forme di vita e dei continenti. Biogeografia, infatti, significa studiare la distribuzione degli esseri viventi nel tempo e nello spazio, indagandone anche le cause. È una scienza molto intrigante che permette di affrontare temi moderni e raggiungere varie parti del mondo sia lontane, sia vicine. Quest’insegnamento permette di sviluppare una visione d’insieme di varie discipline, per comprendere ulteriormente le proiezioni temporale e spaziale dei vari meccanismi biologici. Conoscenza e capacità di comprensione. La studentessa o lo studente arriverà a conoscere i pattern di distribuzione degli organismi nello spazio e nel tempo; sarà in grado di spiegare quali fattori storici, biologici ed ecologici sono stati identificati per spiegare tali pattern. Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Al termine dell'insegnamento la studentessa o lo studente sarà in grado di comprendere lavori scientifici nel settore biogeografico anche nei dettagli metodologici e di applicare le conoscenze in ambiente operativo e a casi di studio in ambito biogeografico. Autonomia di giudizio. La studentessa o lo studente dovrà essere in grado di elaborare quanto appreso e saper riconoscere le situazioni e i problemi in cui i principi spiegati nel corso possano essere utilizzati per spiegare la distribuzione geografica del vivente attuale a passato tramite l'analisi di casi studio e lo studio approfondito della teoria e degli esempi mostrati a lezione. A lezione vengono predisposte attività individuali di approfondimento (es. rispondere a sondaggi alla luce di esperienza o riflessione critica). Abilità comunicative. Alla fine dell'insegnamento la studentessa o lo studente saprà esprimersi in modo appropriato nella descrizione delle tematiche affrontate con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione, grazie alla redazione e presentazione in prima persona di un caso studio dalla letteratura, oltre ad aver preparato l'esame in modo appropriato in tal senso per esempio compendendo i termini usati a lezione. Inoltre, durante la discussione di gruppo a seguito delle attività individuali, sarà possibile esercitarsi nella comunicazione nel settore. Capacità di apprendere. Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di consultare la letteratura sugli argomenti trattati e saprà analizzare, applicare e integrare e collegare le conoscenze acquisite con quanto verrà appreso in insegnamenti correlati all’evoluzione biologica ed all’ecologia. Il docente fornirà sia materiale didattico redatto appositamente, sia letteratura e libri di integrazione agli argomenti trattati e risponde attivamente ai quesiti emersi a lezione.

Il corso fornisce le basi teoriche e applicative della biogeografia, integrando approcci ecologici, storici ed evolutivi allo studio della distribuzione degli organismi. Verranno analizzati i principali concetti biogeografici, tra cui areale, dispersione, migrazione, dinamica delle popolazioni, endemismo e hotspot di biodiversità, nonché i processi di speciazione, radiazione adattativa ed estinzione. Particolare attenzione sarà dedicata alla biogeografia insulare, alle teorie dell’insularità e ai meccanismi evolutivi che caratterizzano le comunità delle isole. Il corso approfondirà inoltre la filogeografia, la biogeografia storica e i processi che hanno modellato la distribuzione della biodiversità attraverso il tempo geologico, considerando il ruolo dei cambiamenti climatici, della tettonica e dei fenomeni di vicarianza e dispersione. Saranno esaminate le regioni biogeografiche, i biomi terrestri e acquatici, i gradienti latitudinali e altitudinali della biodiversità e le relazioni tra organismi e ambiente. La parte finale del corso sarà dedicata alla biogeografia della conservazione, con approfondimenti sui criteri biogeografici e filogeografici per la tutela della biodiversità, sulle dinamiche delle specie aliene e sui principali fattori responsabili della contrazione degli areali e dell’estinzione delle specie. Il programma sarà integrato da seminari specialistici dedicati alla biogeografia delle sclerattinie, all’ecologia degli impollinatori insulari e agli approcci filogenetici applicati allo studio della biodiversità.

La prova orale consiste di una presentazione e discussione critica di un articolo scientifico, preventivamente concordato tra studente e docente, riguardante le tematiche trattate nell'insegnamento. A seguire, verrà richiesta l'analisi di un modello di corotipo. Dopodichè, avrà luogo l'accertamento degli argomenti inclusi nel programma dell'insegnamentoa partire. Durante la prova lo studente dovrà dimostrare la capacità di collegare tra loro i vari argomenti trattati nel corso. Lo studente durante la prova orale dovrà dimostrarsi in grado di esporre con chiarezza le conoscenze acquisite, dimostrando la loro completa comprensione e mostrando proprietà di linguaggio.La presentazione dell'articolo può essere anticipata e avvenire durante le lezioni di modo che sia utile come presentazione di casi studio. Criteri di valutazione: valutazione delle conoscenze scientifiche e tecniche relative agli argomenti, capacità di rielaborazione critica e individuale dei problemi sperimentali assegnati dai docenti, capacità di comunicazione e di ragionamento, uso corretto del linguaggio tecnico. Non sono previste prove in itinere.

L'intero materiale didattico usato a lezione sarà messo a disposizione degli studenti in pdf e tramite la piattaforma e-learning (presentazioni e articoli). Libri di testo (suggeriti)Zunino M., Zullini A. 2004. Biogeografia. La dimensione spaziale dell'evoluzione. Casa Editrice Ambrosiana, 374 pp.Lomolino, M.V., Riddle, B.R. and Whittaker, R.J. 2017. Biogeography, 5th Edition. Oxford University Press, 754 pp.

L’insegnamento è focalizzato sulle tecnologie genomiche, su come queste sono utilizzate per la generazione di dati di tipo “-omico”, e sui principali concetti e insidie nell’analisi di questi dati. Il corso si focalizza sulle tecnologie basate su approcci di sequenziamento massivo. Particolare enfasi sarà dedicata allo studio dei programmi di espressione genica, di fattori che legano il DNA e delle modificazioni epigenetiche della cromatina. Conoscenza e capacità di comprensione.Gli studenti familiarizzeranno con le principali tecnologie genomiche e i principali tipi di dati. Impareranno le migliori pratiche e le principali modalità di analisi nel campo della genomica.Una serie di lezioni interattive saranno dedicate a Galaxy, una suite di strumenti di analisi di dati omics gratuitamente disponibile online. Al termine del corso, gli studenti acquisiranno i concetti chiave nel campo della bioinformatica e della genomica, e familiarizzeranno e con risorse di riferimento alle quali potranno tornare durante future attività di ricerca. Capacità di applicare conoscenza e comprensione.Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite nei successivi insegnamenti ed in esperienze di laboratorio e di utilizzare la capacità di comprensione ai fini di successive attività di studio e/o di ricerca. Autonomia di giudizio.Lo studente sarà in grado di elaborare quanto appreso e saprà riconoscere le situazioni e i problemi in cui le conoscenze apprese possano essere utilizzate. Abilità comunicative.Alla fine dell'insegnamento, lo studente saprà descrivere con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione argomenti inerenti la genomica e la bioinformatica. Capacità di apprendimento.Alla fine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di consultare la letteratura sugli argomenti trattati e saprà analizzare, applicare, integrare e collegare le conoscenze acquisite con quanto verrà appreso in insegnamenti correlati.

I programmi di espressione genica e I loro determinanti: (i) programmi di espressione genica, (ii) legame di fattori regolativi alla cromatina, (iii) modificazioni epigenetiche, (iv) RNA polimerasi, (v) modificazioni dell’RNA Dalle cellule alla libreria di sequenziamento: ChIP-seq, RIP-seq e RNA-seq Tecnologie per il sequenziamento massivo di acidi nucleici: (i) sequenziamento a reads corte (Ion Torrent, Illumina), (ii) sequenziamento a reads lunghe (Pacific Biosciences, Oxford Nanopore Technologies) Processamento di dati di sequenziamento: (i) FASTQ file, (ii) controlli di qualità, (iii) allineamento delle reads, (iv) SAM/BAM file, (v) ispezione degli allineamenti tramite un genome-browser Analisi di dati ChIP-seq: (i) identificazione dei picchi, (ii) falsi positivi e falsi negativi, (iii) arricchimento di motivi, (iv) GeneOntology e arricchimento di insiemi di geni, (v) identificazione dei picchi differenziali Analisi di dati RNA-seq: (i) espressione assoluta e normalizzazione, (ii) espressione differenziale, (iii) varianti di splicing, (iv) modificazioni dell’RNA Genome-Browsers: IGV/IGB, UCSC genome-browser, caricamento dei dati, ottenimento di immagini, integrazione con dati ENCODE, UCSC Table Clustering e heatmaps Introduzione a Galaxy: dai picchi ai geni Analisi di dati ChIP-seq tramite Galaxy Analisi di dati RNA-seq tramite Galaxy Dinamiche di regolazione trascrizionale: (i) RNA nascente, (ii) regolazione post-trascrizionale, (iii) ciclo vitale della RNA polimerasi Studio dei programmi di espressione genica a livello della singola cellula, scRNA-seq Studio della conformazione della cromatina

Colloquio sugli argomenti svolti a lezione. La discussione può, a scelta dello studente, includere la discussione di un articolo scientifico pertinente agli argomenti trattati durante il corso, valutando la capacità e l'analisi critica di interpretazione dei risultati.La valutazione integra il risultato della prova parziale, per gli studenti che hanno scelto di svolgerla, un project work facoltativo finalizzato al controllo delle competenze di problem solving disciplinare.

Slide, articoli scientifici e registrazioni delle lezioni reperibili sulla piattaforma e-learning dell'insegnamento.Testi consigliati: M.H. Citterich et al. “Fondamenti di Bioinformatica” Zanichelli

L'insegnamento si propone di far conoscere i principali fattori di stress e gli adattamenti che le piante mettono in atto per contrastarli. Il corso è articolato in 42 ore complessive di didattica (6 CFU). Le lezioni si svolgono settimanalmente e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive PowerPoint. Conoscenza e capacità di comprensione: Lo studente che completa con successo il corso avrà acquisito una solida conoscenza dei principali meccanismi alla base dell’interazione delle piante con l’ambiente fisico circostante. 2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: oltre alla padronanza delle principali nozioni di ecofisiologia vegetale, lo studente dovrà maturare capacità critiche per affrontare l’eventuale applicazione pratica delle nozioni apprese in vari campi di interesse biologico. 3.Autonomia di giudizio: al termine del corso lo studente sarà in grado di comprendere i meccanismi alla base dei processi eco-fisiologici legati allo stress ambientale e di stabilire le corrette relazioni con le risposte che i vegetali mettono in atto per contrastarlo. 4. Abilità comunicative: alla fine del corso lo studente avrà acquisito una terminologia scientifica adeguata e saprà esporre gli argomenti del corso con proprietà di linguaggio. 5. Capacità di apprendimento: alla fine del corso lo studente saràin grado di leggere la letteratura scientifica e approfondire gli argomenti trattati.

I principali fattori ecologico-ambientali. La luce: la radiazione sinteticamente attiva; il ruolo della luce nella fotosintesi e nella morfogenesi; il fototemperamento; piante sciafile ed eliofile; fotomorfogenesi; focus su tecniche di misura della fotosintesi nelle piante; adattamenti morfo-funzionali delle piante agli eccessi e alle carenze di luce nell’ambiente di crescita. La temperatura e interazione tra temperatura e pianta. Strategie di adattamento delle piante alle alte e alle basse temperature. Relazioni idriche nei vegetali. Evaporazione e traspirazione. Il trasporto idrico nelle piante. Xerofite, idrofite, igrofite: meccanismi di adattamento morfologici e funzionali delle piante alla carenza e alla carenza e alla sommersione. Il suolo. Proprietà chimico-fisiche del suolo. La nutrizione minerale. Effetti di carenze/eccessi di nutrienti nel suolo sulle piante. Adattamenti delle piante a condizioni nutrizionali estreme. Eccesso di salinità: alofite. Eccesso di metalli: metallofite (iperaccumulatrici). Eccesso di CO2 atmosferica: effetti ecofisilogici del cambiamento climatico. Adattamenti delle piante agli ambienti estremi: affioramenti rocciosi e pareti rocciose (casmofite e comofite), substrati sabbiosi (psammofite). Simbiosi come strategia di adattamento agli stress ambientali e biotici: definizioni, fissazione dell’azoto. simbiosi tra apparato radicale e batteri, simbiosi tra piante e cianobatteri, micorrize e licheni. Metaboliti secondari definizione e classificazione. Terpeni, composti fenolici e metaboliti secondari contenenti azoto: classificazione, composizione e loro funzione biologica nel controllo dello stress.Applicazioni pratiche dell’ecofisiologia vegetale. Produzione di cibo: il ruolo delle alofite nella produzione di nuove colture alimentari. Il fitorisanamento: uno strumento alternativo per la gestione sostenibile dell’inquinamento in ambito urbano e peri-urbano.

Esame orale Lo svolgimento dell’esame consisterà nell'esposizione di un argomento a scelta dello studente tra quelli trattati durante il corso e una domanda del docente. Non sono previste prove in itinere. Oltre alla conoscenza degli argomenti verrà valutata la capacità di esporli con proprietà di linguaggio e di metterli in relazione tra loro. Non sono previste prove initinere.

Luigi Sanità di Toppi - Interazioni piante-ambiente – Piccin Editore 2018 Loretta Gratani - Appunti di Ecologia Vegetale, Aracne 2015 Materiale didattico integrativo (presentazioni ppt) a cura del docente (in Italiano)

Il corso si propone di descrivere i complessi meccanismi che regolano la riproduzione e lo sviluppo di un nuovo organismo animale, interpretando i fenomeni biologici in chiave comparata ed evolutiva.Gli obiettivi principali sono: Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente dovrà conoscere le fasi e i meccanismi di costruzione di un organismo animale durante i processi di gametogenesi, fecondazione ed embriogenesi, in particolare di Mammiferi e di altre classi di Vertebrati. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite nel campo dell'embriologia classica, sperimentale e della biologia dello sviluppo, ricostruendo le tappe dello sviluppo di organismi modello Autonomia di giudizio: allo studente verranno forniti spunti per elaborare in modo critico gli argomenti del corso e per stimolare l'autonomia di giudizio sia rispetto le conoscenze scientifiche nel campo della biologia della riproduzione e dello sviluppo, sia rispetto alle conoscenze personali acquisite durante il corso. Abilità comunicative: lo studente saprà esprimersi correttamente, mostrando proprietà di linguaggio, sia nell'esposizione dei contenuti del corso, sia nella presentazione dei risultati della letteratura scientifica recente, anche mediante l'utilizzo di strumenti comunicativi diversi. Capacità di apprendimento: lo studente avrà acquisito le competenze e capacità necessarie per affrontare in autonomia lo studio di fenomeni biologici relativi alla riproduzione e allo sviluppo, competenze utili anche ad affrontare ulteriori insegnamenti nel campo della biologia animale e cellulare per ricerche biomediche e ambientali.

Apparato riproduttore maschile e femminile. Gametogenesi: meccanismi che regolano il processo di spermatogenesi ed oogenesi nei Mammiferi. Morfologia dei gameti. Classificazione e comparazione della cellula uovo nei modelli sperimentali di sviluppo. Fecondazione: Attivazione dello spermatozoo. Interazione, legame e riconoscimento dei gameti. Attivazione del metabolismo della cellula uovo e formazione dello zigote. Segmentazione: modalità e meccanismi regolativi della segmentazione. Specificazione del destino cellulare nelle blastule e nella blastocisti di mammifero. Meccanismi che regolano l’impianto della blastocisti. Gastrulazione: specificazione delle cellule ed organizzazione dei territori embrionali ed extraembrionali. Formazione degli annessi embrionali. Identificazione degli assi corporei dorso-ventrale e sinistra destra. Annessi embrionali e placentazione: descrizione dei diversi annessi embrionali dei vertebrati e formazione della placenta nei mammiferi Organogenesi: meccanismi che regolano la formazione del tubo neurale: neurulazione primaria e secondaria. Cellule della cresta neurale. Sviluppo degli organi di senso (occhio). Differenziamento del mesoderma parassiale: processi che regolano la somitogenesi. Determinazione e destino dello sclerotomo, dermatomo e miotomo. Differenziamento del mesoderma intermedio: il sistema urogenitale. Differenziamento del mesoderma della lamina laterale. Differenziamento dell’endoderma. Lo sviluppo dell’arto nei tetrapodi. Principi di tossicologia della riproduzione e dello sviluppo; cenni di teratologia. Modelli sperimentali in embriologia e applicazioni per studi ambientali e biomedici Ambiente e Biologia dello Sviluppo: il concetto Eco-Devo All'interno del corso si svogeranno esercitazioni in laboratorio con l'utilizzo di embrioni di vertebrati acquatici modello, al fine di riconoscere le diverse fasi dello sviluppo e di studiarne eventuali perturbazioni in seguito a trattamento con xenobiotici.Durante il corso potranno essere svolte attività seminariali su argomenti storici e di attualità inerenti il corso.

Esame OraleIl colloquio verterà sugli argomenti svolti a lezione e durante le esercitazioni. Comprenderà inoltre l'approfondimento di un lavoro di letteratura scientifica Durante il colloquio verrà valutata la capacità del candidato di comprendere ed elaborare criticamente un lavoro scientifico e verranno valutate, attraverso domande specifiche, le conoscenze acquisite sui diversi argomenti del corso. Verrà valutata inoltre la capacità di collegare tra loro le tappe che regolano lo sviluppo di un organismo. Sarà facoltà degli studenti organizzare lavori di gruppo per approfondire un argomento di letteratura scientifica. Questi lavori verranno presentati alla classe, prima dei colloqui d'esame e la loro valutazione contribuirà al punteggio finale del colloquio. Non sono previste prove in itinere

Libri di testo consigliati: Biologia dello sviluppo (V ed italiana, 2018). Aut. S.F. Gilbert, M.J.F. Barresi, Ed. Zanichelli Developmental biology (XI ed. inglese, 2016). Aut. Gilbert and Barresi, Ed. Sinauer Asosciates. Manuale di Biologia dello Sviluppo Animale. Aut. Menegola, Bonfanti, Colombo, del Giacco, Ed. EdiSES (2019) Ulteriori testi per consultazione Embriologia (III ed.) Aut. Barbieri e Carinci, Ed. CEA Embriologia umana (VI ed) Aut. Larsen, Ed. EdraEco-Devo. Ambiente e biologia dello sviluppo. Aut. Gilbert, Epel. Ed. Piccin Biologia dello sviluppo. Aut. Giudice, Augusti-Tocco, Campanella. Ed. Piccin Il materiale didattico utilizzato a lezione, le registrazioni delle lezioni e i lavori scientifici segnalati saranno disponibili sulla pagina Moodle del corso

L’obiettivo generale dell’insegnamento di Biostatistica è quello di fornire le basi teoriche e pratiche per la pianificazione di uno studio in ambito biologico, la raccolta e l’elaborazione statistica dei dati, l’interpretazione e la comunicazione dei risultati. Conoscenza e capacità di comprensione Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà conoscere i concetti fondamentali della statistica descrittiva (indici di posizione e variabilità) ed inferenziale (test d’ipotesi, intervallo di confidenza) e dei modelli di regressione (modello lineare e logistico). Capacità di applicare conoscenza e comprensione Lo studente dovrà saper pianificare uno studio valutando la dimensione campionaria adeguata. Dovrà inoltre essere in grado di applicare i principali metodi di analisi statistica per l’elaborazione dei dati. Autonomia di giudizio Lo studente dovrà saper scegliere il disegno di studio in funzione dell’obiettivo, dovrà orientarsi tra le tecniche di analisi statistica valutando quelle più appropriate per i dati dello studio. Dovrà inoltre saper comprendere e giudicare, dal punto di vista statistico, la solidità dei risultati degli studi pubblicati su riviste scientifiche. Abilità comunicative Lo studente avrà la capacità di comunicare in modo corretto ed efficace i risultati di uno studio, motivando le scelte metodologiche riguardanti l’analisi statistica. Capacità di apprendimento Al termine dell’insegnamento lo studente saprà padroneggiare i concetti fondamentali riguardanti l’analisi statistica e sarà quindi in grado, consultando la letteratura in ambito biologico, di cogliere in maniera più completa i risultati di uno studio.

Richiami di statistica per la descrizione della variabilità biologica Unità statistica, campione e popolazione, variabili e dati; Tipi di variabili; Indici di posizione e dispersione; Rappresentazione grafica dei dati. L’errore nella misura di fenomeni biologici Valutazione dell’attendibilità dei metodi di misura; Errore casuale e precisione della misura; Errore sistematico ed accuratezza della misura. Richiami sulla teoria della probabilità Le definizioni di probabilità; Concetto di probabilità condizionata e di indipendenza; Definizione di variabile casuale e distribuzione di probabilità, Distribuzioni Binomiale e Gaussiana. Elementi di inferenza statistica Concetto di parametro di una popolazione, sua stima campionaria ed errore standard; Intervallo di confidenza di un parametro; La logica del test di ipotesi, livello di significatività e potenza del test; L’applicazione di un test, valore di probabilità p e relazione con l’intervallo di confidenza; Test T, introduzione all’analisi della varianza (ANOVA); Test Chi-quadrato; Test non parametrici. Modelli di regressione Correlazione e regressione lineare; regressione logistica Pianificazione dello studio studi osservazionali e studi sperimentali; calcolo della dimensione campionaria; controllo della variabilità sperimentale; revisione di studi: cenni alla meta-analisi.

Prova scritta finale che comprende: esercizi per valutare la capacità di applicazione dei concetti affrontati nel programma domande a scelta multipla per la valutazione estensiva della preparazione sul programma Non sono previste prove in itinere.

Slides proiettate a lezione Le slides e tutto il materiale didattico sarà reperibile sulla piattaforma e-learning dell'insegnamento Libro di testo (consigliato) Whitlock MC, Schluter D. Analisi statistica dei dati biologici. Seconda edizione. Zanichelli, 2022.

Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso si propone di fornire agli studenti un solido quadro concettuale per comprendere le basi molecolari delle patologie, consentendo l’identificazione di bersagli molecolari rilevanti per la diagnosi e la terapia, nonché l’interpretazione critica della letteratura scientifica contemporanea. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Il corso mira a integrare le conoscenze multidisciplinari acquisite nel corso degli studi e ad applicarle all’analisi dei meccanismi patologici a livello cellulare e molecolare. Autonomia di giudizio: Il corso fornisce agli studenti gli strumenti necessari per valutare criticamente le evidenze scientifiche e la letteratura di ricerca, promuovendo la formulazione di giudizi autonomi e consapevoli. Abilità comunicative: Lo sviluppo e la valutazione delle abilità comunicative non costituiscono un obiettivo specifico del corso, sebbene tali competenze possano essere indirettamente valutate nel corso dell’esame. Capacità di apprendimento: Si presume che gli studenti possiedano le capacità di apprendimento proprie di un percorso di laurea magistrale; tali capacità saranno valutate attraverso la loro performance durante l’esame.

Il corso è articolato in due sezioni complementari. La prima sezione introduce i concetti fondamentali della fisiologia e della fisiopatologia cellulare, fornendo il quadro concettuale necessario per la comprensione degli argomenti successivi. In particolare, saranno trattati: Principi generali del trasporto di membrana e transepiteliale. Richiami di fisiologia rilevanti per la fisiopatologia cellulare. Risposte cellulari allo stress. Omeostasi del pH intracellulare. Omeostasi del volume cellulare e meccanismi di regolazione del volume. Adattamento cellulare all’ipossia e all’ischemia acute e croniche. La seconda sezione è dedicata a proteine che svolgono ruoli essenziali nella funzione cellulare, tra cui canali ionici, trasportatori, acquaporine e proteine coinvolte nell’omeostasi intracellulare del calcio. Il loro ruolo fisiologico nei diversi sistemi d’organo sarà analizzato attraverso esempi selezionati di patologie umane associate a mutazioni genetiche o ad alterazioni funzionali. Per ciascun argomento verranno generalmente affrontati: la struttura e la funzione della proteina, il suo ruolo fisiologico a livello cellulare, tissutale e sistemico, i meccanismi di disfunzione, le conseguenze cellulari e cliniche e le principali strategie terapeutiche. Gli argomenti trattati includono: Canali e trasportatori del cloro (fibrosi cistica, malattia di Dent, miotonia congenita). Acquaporine e omeostasi dell’acqua (diabete insipido nefrogenico). Canali del sodio voltaggio-dipendenti e canali epiteliali del sodio (sindrome del QT lungo tipo 3, sindrome di Liddle). Canali del potassio ed eccitabilità di membrana (sindrome del QT lungo, sindrome del QT corto, sindrome di Andersen-Tawil, sindrome di Bartter, amaurosi congenita di Leber). Proteine coinvolte nell’omeostasi intracellulare del calcio, tra cui recettori della rianodina, calmodulina e fosfolambano (tachicardia ventricolare polimorfa catecolaminergica, CRDS, sindrome del QT lungo, cardiomiopatia aritmogena e cardiomiopatia dilatativa).

La verifica dell’apprendimento avverrà mediante un esame orale. La valutazione terrà conto della comprensione dei meccanismi fisiologici e fisiopatologici trattati durante il corso, della capacità di integrare concetti appartenenti a diversi ambiti tematici e dell’attitudine a interpretare criticamente evidenze sperimentali e letteratura scientifica. Saranno inoltre valutati l’impiego appropriato della terminologia scientifica e la chiarezza espositiva. Non sono previste prove intermedie in itinere.

Un testo di Fisiologia Cellulare (ad esempio Cell Physiology Sourcebook, a cura di N. Sperelakis, 4ª ed., Academic Press) può costituire un utile riferimento per il ripasso dei concetti fondamentali. Tuttavia, considerata la natura multidisciplinare e orientata alla ricerca del corso, non esiste un singolo testo in grado di coprire in modo esaustivo tutti gli argomenti trattati. Durante il corso verranno resi disponibili materiali didattici integrativi, principalmente sotto forma di reviews e pubblicazioni scientifiche selezionate. Le diapositive delle lezioni e ulteriori risorse didattiche saranno inoltre caricate sulla piattaforma e-learning. Per tali ragioni, la frequenza alle lezioni è fortemente raccomandata, al fine di favorire una comprensione completa e integrata degli argomenti affrontati.

L'insegnamento ha lo scopo di far apprendere i fondamenti delle principali metodiche di laboratorio applicabili allo studio qualitativo e quantitativo dei determinanti patogenetici e dei processi biologici significativi in medicina ovvero studiare l’effetto di una patologia o di una terapia farmacologica sui processi biochimici degli organi, dei tessuti e dei fluidi biologici. Conoscenze e capacità di comprensione. Le conoscenze erogate forniscono gli strumenti per la comprensione dei principali parametri analitici connessi alla biochimica clinica Conoscenze e capacità di comprensione applicate. Le conoscenze costituiscono una base conoscitiva iniziale per l’approccio ai metodi diagnostici delle principali patologie Autonomia di giudizio. Il corso fornisce la base conoscitiva essenziale per la comprensione e verifica di una ipotesi diagnostica Abilità comunicative. Il corso fornisce alcuni elementi basilari del linguaggio scientifico correntemente utilizzato nell’ambito della biochimica clinica. Capacità di apprendere. Le conoscenze fornite dal corso sono presupposto indispensabile per un efficace apprendimento di contenuti erogati in molteplici ambiti della medicina e per la pratica in laboratorio analitico

Argomenti trattati nelle lezioni:-Fase preanalitica: importanza della raccolta dei campioni -Concetti cardine degli esami di laboratorio -Diagnosi ematologica -Anemie -Elettroliti: importanza del singolo elettrolita, cosa comporta la variazione dell’elettrolita sulla patologia -Importanza dei dosaggi enzimatici in biochimica clinica -Diabete -Dislipidemie: lipoproteine, colesterolo e indici di ateromatosi -Diagnostica proteica elettroforesi nel laboratorio clinico -Allergologia -Diagnosi autoimmune: metodologie diagnostiche -Endocrinologia: ipofisi e tiroide -Marcatori tumorali -Reni: esami per valutare la funzionalità renale Medicina d’urgenza Medicina di laboratorio e esercizio fisico Laboratorio clinico in gravidanza -Simulazione dell’esame scritto -Presentazione degli sbocchi professionali

Il corso non prevede prove in itinere, ma solo l'esame finale.Esame scritto e orale: 13 domande a risposta multipla (2 punti ciascuna) + 1 domanda aperta (4 punti) da completare in 45 minuti.L'esame scritto è valutato positivamente con un punteggio nel range 18-30. L'orale facoltativo, è una discussione dell’esame scritto con approfondimento di uno o più argomenti con possibilità di alzare o abbassare il voto dello scritto.

Slide del corso e videolezioni. Libro di testo: Ciaccio, Lippi Biochimica Clinica e Medicina di Laboratorio

L’insegnamento si propone di fornire agli studenti una solida preparazione teorica e pratica nell’ambito della biologia computazionale. Particolare attenzione sarà rivolta alla predizione della struttura e della funzione delle proteine a partire dalla loro sequenza amminoacidica, attraverso l’applicazione di metodi basati sia su approcci classici che su tecniche di intelligenza artificiale. Verranno introdotti e analizzati i principali database di sequenze e strutture biologiche, con un’enfasi specifica sull’integrazione e sull’interpretazione critica dei risultati generati dai diversi metodi computazionali.Gli obiettivi generali includono:Conoscenze e capacità di comprensioneAl termine dell’insegnamento, lo studente avrà acquisito conoscenze sui principali metodi computazionali per l’analisi di sequenze biologiche. L’apprendimento comprenderà sia la comprensione teorica degli algoritmi sottostanti, sia la capacità di applicarli concretamente. Lo studente sarà inoltre guidato a interpretare i dati computazionali all’interno di un contesto biologico, sviluppando la capacità di formulare ipotesi coerenti e sperimentabili. Capacità di applicare conoscenze e comprensioneLo studente sarà in grado di progettare e implementare in autonomia una pipeline di analisi bioinformatica per la predizione strutturale e funzionale di una proteina di funzione ignota. Autonomia di giudizioLo studente sarà stimolato a valutare in modo critico l’affidabilità delle predizioni computazionali, sviluppando la capacità di riconoscere i principali limiti dei metodi utilizzati. Sarà inoltre incoraggiato a integrare diverse fonti di informazione, come dati strutturali e funzionali, al fine di ottenere un’interpretazione biologica coerente, completa e scientificamente fondata. Abilità comunicativeAl termine dell’insegnamento, lo studente padroneggerà il lessico appropriato per descrivere con precisione un’intera analisi computazionale, illustrandone in modo chiaro obiettivi, metodi, risultati e limiti. Capacità di apprendimentoLo studente sarà in grado di affrontare problemi biologici nuovi, non trattati durante le esercitazioni, applicando in modo autonomo le competenze acquisite e utilizzando con flessibilità i metodi appresi durante l’insegnamento.

1. Database biologici: sequenze, strutture e strategie di interrogazioneStrategie di interrogazione e recupero dati dalle principali risorse bioinformatiche.Esplorazione dei database di sequenza (GenBank, UniProt) e di metagenomica (MGnify).Esplorazione dei database strutturali (PDB, AlphaFold DB) e comprensione dei formati standard (PDB, mmCIF).Esplorazione dei database basati su famiglie, domini e classificazione strutturale (Pfam, PROSITE, CATH). 2. Allineamento di sequenzePrincipi e applicazione delle matrici di punteggio per l'allineamento (PAM, BLOSUM, Position Specific Scoring Matrix).Tecniche di allineamento a coppie (locale) e multiplo per l'identificazione di regioni conservate.Ricerca per similarità in larga scala tramite BLAST: interpretazione critica dei risultati (E-value, bit-score). 3. Ricostruire la Storia Evolutiva: Filogenesi MolecolareMetodi per la costruzione di alberi filogenetici (Neighbor-Joining, Maximum Likelihood).Interpretazione di un albero: lettura della topologia, valutazione del supporto statistico (bootstrap) e identificazione di eventi evolutivi.Principi di ricostruzione di sequenze ancestrali per inferire le proprietà delle proteine del passato. 4. Principi di Machine LearningIntroduzione al Machine Learning: preparazione dei dati, training, validazione, testing e principali paradigmi di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e cenni di reinforcement learning).Limiti dei modelli classici e introduzione al Deep Learning.Architettura del neurone artificiale e delle reti neurali profonde (Deep Neural Networks, DNN).Il meccanismo di attenzione (self-attention) e i modelli transformer nelle applicazioni di biologia computazionale. 5. Predizione funzionale: dalla sequenza alla funzioneMetodi di annotazione funzionale basati su omologia e analisi filogenetica.Strategie e limiti dell'annotazione funzionale automatica.Applicazione dei Modelli Nascosti di Markov (HMM) per il riconoscimento di motivi funzionali e l'assegnazione a famiglie proteiche.Predizioni di modifiche post-traduzionali 6. Predizione strutturale: dalla sequenza alla struttura tridimensionalePredizione delle strutture secondarie e delle regioni intrinsecamente disordinate (IDRs).Metodi tradizionali di predizione: approcci basati su homology modelling, fold-recognition/threading e metodi ab initio.Valutazione critica della qualità dei modelli 3D: analisi del pLDDT, punteggi QMEAN e utilizzo del grafico di Ramachandran.Principi di allineamento strutturale per il confronto tra proteine. 7. Metodi computazionali per lo studio della dinamica e delle interazioni proteina-ligandoPredizione di complessi biomolecolari mediante approcci di ultima generazione (AlphaFold 3 e Boltz2).Introduzione al docking molecolareIntroduzione alla dinamica molecolare 8. Laboratorio: predizione della struttura e della funzione di una proteina ignotaAnalisi di sequenza. Esplorazione dei principali database di sequenze e strutture proteiche, ricerca di omologhi mediante BLAST, allineamento multiplo e identificazione di domini conservati tramite InterPro.Predizione strutturale. Generazione di modelli tridimensionali della proteina target e dei suoi complessi biomolecolari mediante AlphaFold 3.Validazione dei modelli. Valutazione della qualità strutturale mediante analisi del pLDDT e grafici di Ramachandran.Analisi delle interazioni. Identificazione dei residui chiave coinvolti nelle interazioni proteina-DNA o proteina-ligando.Visualizzazione molecolare. Utilizzo di software dedicati (ChimeraX) per l'analisi e la rappresentazione tridimensionale di biomolecole.

Prova orale. La prova orale verterà su:- Presentazione con diapositive PowerPoint dei risultati ottenuti durante il modulo di laboratorio. La valutazione considera il grado di comprensione degli strumenti computazionali utilizzati, l’interpretazione critica dei risultati ottenuti e l’uso del linguaggio appropriato.- Colloquio sui contenuti del modulo teorico. La valutazione si baserà sulla conoscenza degli argomenti trattati, sulla capacità di stabilire connessioni tra i contenuti teorici e gli strumenti computazionali applicati nel laboratorio, sull’uso di un linguaggio adeguato e sulla chiarezza espositiva. Non sono previste prove in itinere

Slides e videolezioni: reperibili sulla pagina Moodle dell’insegnamento (http://elearning.unimib.it/). Testi consigliati:M.H. Citterich et al. “Fondamenti di Bioinformatica” ZanichelliPascarella e Paiardini “Bioinformatica, dalla sequenza alla struttura delle proteine” Zanichelli

L'insegnamento ha lo scopo di fornire allo studente le conoscenze specifiche e le competenze nel campo delle patologie umane causate dall'architettura del genoma. Conoscenza e capacità di comprensione: conoscere le principali tecniche per lo studio dei cromosomi umani, conoscere i meccanismi alla base della formazione delle principali anomalie cromosomiche, comprendere i principi di correlazione genotipo-fenotipo e le problematiche da affrontare nel counseling genetico. Apprendere concetti chiave relativi all’evoluzione del genoma. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: essere in grado di riconoscere le principali anomalie cromosomiche, discuterne le implicazioni fenotipiche e costruire ipotesi sui possibili meccanismi patogenetici. Autonomia di giudizio Discutere su casi clinici con cariotipi patologici; leggere e discutere in modo critico lavori originali. Abilità comunicative saper utilizzare in modo specifico il linguaggio della disciplina per discutere in modo critico gli argomenti trattati Capacità di apprendimento avere le competenze necessarie per affrontare in autonomia ulteriori studi specialistici in genetica medica.

Parte 1: introduzione alle tecniche di citogenetica. 1. l'architettura della cromatina; comportamento dei cromosomi in mitosi e meiosi. 2. lo studio del cariotipo: dalla raccolta del campione al bandeggio; definizione del cariotipo umano normale e nomenclatura ISCN. 3. Principali tecniche standard di colorazione differenziale dei cromosomi. 4. Tecniche di citogenetica molecolare: FISH, CGH, arrayCGH, SNP array, Chromosome conformation capture techniques. Parte 2: patologie cromosomiche 1. anomalie di numero: meccanismi di formazione e fenotipi associati (triploidie, tetraploidie, mixoploidie). 2. aneuploidie cromosomiche: meccanismi di formazione e fenotipi associati. 3.siti fragili e malattie da instabilità cromosomica. 4. .UPD e imprinting genomico. 5. Le anomalie di struttura: meccanismi di formazione e fenotipi associati. 6. Genomic Disorders: NAHR: Non-Allelic Homologous Recombination. Parte 3: applicazioni dello studio del cariotipo nella diagnostica medica e nella ricerca. 1. le indicazioni allo studio del cariotipo. 2. anomalie cromosomiche nel feto, negli aborti spontanei, nella sterilità e nell'infertilità. 3. la citogenetica nei tumori. 4. Struttura della cromatina 3D. Metodi di analisi della cromatina 3D. Metodo Hi-C. Domini topologicamente associati (TAD); Struttura gerarchica della cromatina. Parte 4: evoluzione del genoma. 1. Meccanismi di base e genomica comparativa. 2. Indici di conservazione e loro utilizzo. 3. Elementi trasponibili nel genoma umano: origine, rilevanza biomedica, domesticazione e contributo alla plasticità genomica. 4. Restrittori degli elementi trasponibili: meccanismi ed evoluzione.

Non sono previste prove in itinere.Esame Orale: Colloquio su argomenti svolti a lezione

Articoli scientifici e review comunicati dal docente durante le lezioni. Verranno rese disponibili su piattaforma elearning di ateneo le slides delle lezioni.Testi:-Genetica Umana e Medica- 4 edizione o successive; Autori Neri e Genuardi-edizioni Edra-Genetica e genomica nelle scienze mediche-2 edizione; Strachan-edizioni Zanichelli

Il corso ha l’obiettivo di fornire conoscenze approfondite sulla composizione chimica degli alimenti (macronutrienti, micronutrienti e sostanze diverse dai nutrienti), con un focus particolare sugli aspetti salutistici e nutraceutici. Verranno analizzate le trasformazioni chimiche dei costituenti alimentari durante le tecniche di lavorazione e saranno trattati i principali metodi analitici per la determinazione qualitativa e quantitativa degli stessi.Al termine del corso, gli studenti avranno acquisito competenze specifiche che permetteranno loro di:• Distinguere tra alimenti e nutrienti.• Comprendere l'influenza dei nutrienti nei processi biologici e di trasformazione alimentare.• Sulle tecniche analitiche per l’analisi chimica degli alimenti. Il corso contribuisce al raggiungimento dei cinque descrittori di Dublino: Conoscenza e capacità di comprensioneLo studente acquisirà conoscenze teoriche e operative relative alla chimica degli alimenti e ai processi chimici e analitici che li riguardano. Capacità di applicare conoscenza e comprensioneSarà in grado di applicare le conoscenze acquisite per valutare la qualità degli alimenti, interpretare le etichette nutrizionali e comprendere i fenomeni di alterazione/adulterazione. Autonomia di giudizioSvilupperà la capacità di analizzare criticamente problemi chimici legati alla composizione e trasformazione degli alimenti, formulando valutazioni motivate. Abilità comunicativeImparerà a comunicare concetti scientifici in modo chiaro e appropriato, utilizzando il linguaggio tecnico della chimica degli alimenti. Capacità di apprendimentoLo studente sarà stimolato ad approfondire in modo autonomo i temi trattati, consultando la letteratura scientifica e i materiali integrativi forniti.

• Introduzione alla chimica degli alimenti• Macronutrienti: proteine, lipidi, glucidi struttura e reattività chimica• Micronutrienti: vitamine, acqua e sali minerali• Componenti non nutrizionali: additivi, conservanti, coloranti, contaminanti• Caratteristiche organolettiche degli alimenti• Trasformazioni chimiche nei processi tecnologici e conservazione degli alimenti• Contaminanti chimici degli alimentari (pesticidi, metalli pesanti, tossine naturali, contaminanti ambientali e di neoformazione)• Metodi di analisi qualitativa e quantitativa dei componenti e contaminanti• Casi di studio: latte e derivati, oli, birra, prodotti dell’alveare, cereali

La modalità di verifica consiste in un esame orale finale. Non sono previste prove in itinere durante il corso. Di seguito sono riportate le competenze valutate nella prova finale • Conoscenza e capacità di comprensione: concetti chiave della chimica degli alimenti.• Capacità di applicare conoscenza e comprensione: collegamento tra teoria e pratica.• Autonomia di giudizio: discussione critica e giustificata scientificamente.• Abilità comunicative: esposizione chiara e utilizzo del linguaggio tecnico.• Capacità di apprendimento: valutazione dell’approfondimento autonomo.Criteri di valutazione della CommissioneValutazione basata su accuratezza scientifica, capacità applicativa, esposizione logica e linguaggio tecnico. Graduazione dei voti: 18-21: conoscenze essenziali, esposizione semplice. 22-25: buone conoscenze, applicazione moderata. 26-28: conoscenze complete, linguaggio tecnico appropriato. 29-30L: conoscenze eccellenti, esposizione sicura, capacità critica elevata.

Slides e materiali integrativi disponibili su piattaforma e-learningLibri di testo• P. Cabras, A. Martelli, Chimica degli Alimenti, Piccin• L. Mannina, M. Daglia, A. Ritieni, La chimica e gli alimenti. Nutrienti e aspetti nutraceutici, Zanichelli• P. Cappelli, V. Vannucchi, Chimica degli alimenti, Zanichelli

Conoscenza e capacità di comprensioneLe studentesse e gli studenti acquisiranno conoscenze riguardanti: i ruoli, positivi e negativi, dei microrganismi negli alimenti e i principi di base della contaminazione microbica; i fattori che influenzano la crescita dei microrganismi negli alimenti, le metodologie per il loro studio e le strategie per il loro contenimento nel contesto della sicurezza alimentare; i principali microrganismi che caratterizzano i diversi alimenti, fermentati e non fermentati; i principi di ecologia microbica applicati allo studio dei sistemi alimentari e del microbioma umano; i principi che regolano il ruolo del microbioma umano nella modulazione degli effetti sulla salute di alimenti. Capacità di applicare conoscenza e comprensioneLe studentesse e gli studenti svilupperanno la competenza necessaria a comprendere il ruolo che uno specifico microrganismo può svolgere in un determinato alimento. Inoltre, acquisiranno la capacità per impostare una valutazione del rischio microbiologico associato a specifici alimenti. Le studentesse e gli studenti svilupperanno inoltre la competenza necessaria per interpretare le pubblicazioni scientifiche che coinvolgono dati di metatassonomia e metagenomica relativi agli ecosistemi microbici associati all’uomo. Autonomia di giudizioLe studentesse e gli studenti acquisiranno l'autonomia di giudizio utile a prevedere quali microrganismi è possibile trovare in un determinato alimento e di stabilire la strategia analitica più adatta per il loro studio. La capacità di esaminare in modo approfondito le caratteristiche ecologiche degli ecosistemi microbici associati all'uomo consentirà di distinguere le situazioni in cui il microbioma svolge un ruolo cruciale da quelle in cui ha meno rilevanza. Abilità comunicativeLe studentesse e gli studenti saranno in grado di descrivere con un linguaggio appropriato le caratteristiche e i ruoli dei microrganismi associati agli alimenti e degli ecosistemi microbici associati al corpo umano. Inoltre, sapranno descrivere con chiarezza il potenziale rischio microbiologico associato a uno specifico alimento e il potenziale impatto del microbioma umano nei riguardi degli effetti delle componenti alimentari sulla salute umana. Capacità di apprendimentoAl termine dell'insegnamento, le studentesse e gli studenti saranno in grado di proseguire l'apprendimento attraverso la consultazione della letteratura e delle normative più recenti nell’ambito della microbiologia degli alimenti e del rischio microbiologico associato al consumo alimentare. La conoscenza della terminologia e delle metodologie impiegate nella ricerca scientifica consentirà agli studenti di integrare le conoscenze acquisite sul microbioma con quelle di altre discipline.

• Il rapporto tra microrganismi e alimenti: concetti di baseLa contaminazione microbica degli alimenti. Il ruolo dei microrganismi nell’alimento: microrganismi protecnologici, alteranti e patogeni. I fattori che influenzano la crescita dei microrganismi negli alimenti. L’isolamento, l’identificazione e la quantificazione dei microrganismi negli alimenti. - Le strategie di gestione dei microrganismi negli alimentiI principi del controllo dei microrganismi. Il rischio biologico. La prevenzione della contaminazione. Il controllo della crescita dei microrganismi negli alimenti (acidificazione, attività dell’acqua, conservanti naturali e artificiali, temperatura, il confezionamento, trattamenti fisici). Cenni di gestione della sicurezza alimentare nell’industria alimentare. - I principali gruppi di microrganismi di interesse alimentareBiologia ed ecologia di batteri lattici, batteri acetici, batteri sporigeni, enterobatteri, cocchi coagulasi negativi, lieviti e funghi filamentosi. - Le malattie a trasmissione alimentareIl significato di infezione, intossicazione e tossinfezione. La contaminazione degli alimenti da parte di microrganismi patogeni. Epidemiologia delle malattie a trasmissione alimentare. I patogeni alimentari per l’uomo che causano infezioni (Arcobacter, Campylobacter, Cronobacter, Escherichia coli, Listeria monocytogenes, Salmonella, Shigella, Vibrio, Yersinia) e intossicazioni (Bacillus cereus, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Staphylococcus aureus). I virus alimentari. - Microbiologia degli alimenti non fermentatiIl latte. La carne. Gli alimenti ittici. Uova e ovoprodotti. Prodotti ortofrutticoli. I succhi vegetali. Conserve alimentari. Acqua e ghiaccio alimentare. La sopravvivenza dei microrganismi in bevande alcoliche e soft drinks. - Le fermentazioni alimentariConcetti generali. Fermentazioni spontanee e fermentazioni con inoculi. Microbiologia dei principali alimenti fermentati (yogurt e bevande fermentate a base latte, formaggi e burro, salami crudi fermentati, prodotti fermentati a base di pesce, pane e altri prodotti lievitati da forno, I prodotti fermentati di origine vegetale, il cacao e il caffè, vino, birra, aceto). La distinzione tra alimenti fermentati e alimenti probiotici. - Lo studio degli ecosistemi microbiciPrincipi di ecologia applicati agli ecosistemi microbici (la definizione di microbiota e microbioma). Le tecniche coltura-indipendenti per lo studio delle comunità microbiche negli alimenti: la metatassonomia attraverso 16S rRNA gene profiling e la metagenomica shotgun. Lo studio della biodiversità in un ecosistema microbico: i concetti di richness, evenness e abbondanza relativa. Indici e modelli per la descrizione della biodiversità in un ecosistema microbico. - Ecologia del microbiota umanoIl concetto di olobionte. Caratteristiche generali dei microbiomi umani (i concetti di ridondanza funzionale, stabilità funzionale, servizio ecosistemico, perturbazione, resistenza e resilienza, disbiosi). Biogeografia degli ecosistemi microbici umani. Le principali funzioni del microbiota intestinale (l’esclusione competitiva, la produzione di vitamine, l’interazione con il sistema immunitario dell'ospite). - La relazione alimenti-microbiota-salute umana: concetti di baseI carboidrati della dieta e il loro rapporto con il microbiota intestinale (i concetti di fibra, carboidrati accessibili al microbiota, e prebiotici). I carboidrati come driver della coevoluzione microbiota-ospite. Gli acidi grassi a corta catena prodotti a livello intestinale e il loro ruolo per la salute. I batteri alimentari, le alterazioni del microbioma umano e le malattie non comunicabili nel mondo industrializzato (la teoria dello svuotamento del bioma). - La relazione alimenti-microbiota-salute umana: analisi di diversi casi studio[i] la dieta ricca in grassi e il tumore epatico. [ii] il sale e l'ipertensione; [iii] la fibra alimentare, i polipi intestinali e il tumore epatico; [iv] carnitina/colina e aterosclerosi; [v] i grassi del latte e la colite; [vi] gli effetti sulla salute degli additivi alimentari.

L’esame consiste in una prova scritta individuale, della durata di circa 60-90 minuti, finalizzata a verificare il raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi. La prova scritta è articolata in 6–10 quesiti a risposta aperta, relativi agli argomenti trattati durante l’insegnamento. I quesiti possono richiedere la descrizione di concetti teorici, l’interpretazione di fenomeni microbiologici negli alimenti, l’applicazione dei principi della microbiologia alimentare a casi concreti, l’analisi di problematiche relative alla sicurezza microbiologica degli alimenti e la discussione del rapporto tra alimenti, microrganismi e microbioma umano. A ciascun quesito viene attribuito un punteggio compreso indicativamente tra 2 e 6 punti, in funzione della complessità della domanda. La somma dei punteggi ottenuti determina il voto finale espresso in trentesimi. L’esame si considera superato con una votazione minima di 18/30. La valutazione tiene conto dei seguenti criteri: accuratezza, completezza e aggiornamento dei contenuti; corretto utilizzo della terminologia specialistica; capacità di applicare le conoscenze teoriche a problemi concreti di microbiologia degli alimenti; capacità di interpretare il rischio microbiologico associato agli alimenti; capacità di collegare i diversi argomenti del corso, inclusi gli aspetti relativi agli ecosistemi microbici alimentari e al microbioma umano; pertinenza, rigore metodologico e coerenza logica dell’argomentazione; chiarezza espositiva e proprietà di linguaggio tecnico. La prova scritta verifica quindi la conoscenza e la capacità di comprensione dei contenuti del corso, la capacità di applicare tali conoscenze a casi specifici, l’autonomia di giudizio nell’interpretazione di problematiche microbiologiche, e le abilità comunicative attraverso la formulazione di risposte scritte strutturate e tecnicamente corrette. È prevista una prova orale facoltativa, su richiesta della studentessa, dello studente o del docente. Il colloquio orale consiste nella discussione degli argomenti del corso e/o della prova scritta e consente di completare la valutazione complessiva, con particolare riferimento alla capacità di argomentare criticamente, collegare i diversi temi dell’insegnamento e utilizzare un linguaggio tecnico appropriato. Il colloquio orale può modificare il voto della prova scritta, in aumento o in diminuzione, sulla base dell’esito della discussione. Non sono previste prove in itinere. Eventuali esempi di domande o fac-simile di prova potranno essere resi disponibili durante le lezioni e/o sulla pagina e-learning dell’insegnamento.

Il materiale didattico (slide) e di approfondimento (pubblicazioni scientifiche e video) è disponibile alla pagina e-learning dell'insegnamento.La videoregistrazione delle lezioni, per la parte svolta in modalità erogativa, sarà resa disponibile al termine di ciascuna lezione. Testo suggerito: Microbiologia alimentare applicata, CEA - Casa Editrice Ambrosiana.

L’obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire le conoscenze riguardo i meccanismi funzionali con cui gli esseri viventi si adattano alla variabilità ambientale. In particolare, il corso mira a fornire allo studente le seguenti competenze: A. Conoscenza e capacità di comprensione. Il corso presenta una panoramica dei principali concetti della fisiologia animale comparata e ambientale, dal livello cellulare a quello di sistema. B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Le conoscenze acquisite sono necessarie per proseguire gli studi di materie affini. C. Autonomia di giudizio. L'acquisizione dei concetti e delle nozioni fondamentali è necessaria per formarsi un'opinione critica su argomenti attinenti alla fisiologia dell'adattamento degli organismi animali all'ambiente. D. Abilità comunicative. Capacità di esporre i concetti fondamentali con linguaggio appropriato. E. Capacità di apprendimento. Il corso permetterà di proseguire studi e approfondimenti di carattere personale.

Modulo I Introduzione al corso.Ambienti terrestri e acquatici. Aspetti energetici e dimensionali. Implicazioni per la locomozione animale. Neurofisiologia comparata e ambientale.Evoluzione dei Sistemi Nervosi.Fisiologia comparata dei sistemi sensoriali. Argomenti scelti di neuroetologia (p.es. orientamento e migrazione). Ritmi biologici e Termoregolazione.Ritmi biologici e loro dipendenza dai fattori ambientali. Ruolo del sistema endocrino.Termoregolazione in relazione alle oscillazioni ambientali e ai ritmi circadiani. Termoregolazione in ambienti estremi. Modulo II Sistemi cardiovascolari.Sistemi circolatori nei Vertebrati e Invertebrati. Funzione cardiaca. Regolazione sistemica e locale. Fisiologia comparata della respirazione.Scambi gassosi e pigmenti respiratori. Controllo della ventilazione e regolazione del pH ematico.Fisiologia comparata della respirazione ed adattamenti speciali (p.es. immersione prolungata). Osmoregolazione ed escrezione.Sistemi di filtrazione/assorbimento o secrezione. Meccanismi di escrezione dell’ azoto.Principi generali dell'osmoregolazione. Osmoregolazione in ambienti estremi.

Esame orale. Non sono previste prove in itinere. L'esame inizia con l'esposizione da parte dello studente di un argomento a sua scelta, tra quelli trattati nel corso. Prendendo spunto da questo, la discussione viene estesa ad altri argomenti del corso, al fine di determinare il livello di comprensione della materia da parte dell'esaminando. A richiesta, è possibile svolgere l'esame in lingua inglese.

Files pdf e lezioni registrate su E-learning. Testi di riferimento: Hill et al. Fisiologia Animale (anche edizioni precedenti). Zanichelli.Willmer et al., Fisiologia ambientale degli animali, Zanichelli.Randall et al., Fisiologia Animale, Zanichelli.Sherwood et al., Fisiologia degli animali, Zanichelli.Ladd-Prosser (ed.). Comparative Animal Physiology (2 voll.)Schmidt-Nielsen. Animal Physiology.

Il corso avrà una struttura multidisciplinare e modulare che fornisce una panoramica completa degli aspetti genetici, molecolari, biochimici, fisiologici e farmacologici nello studio delle malattie umane. Il focus tematico del corso sarà lo studio, da diverse prospettive, di una patologia genetica, dalla diagnosi alla terapia. In particolare, alla fine del corso lo studente avrà acquisito le seguenti capacità: conoscenza e capacità di comprensione: avere una visione integrata dei diversi approcci per lo studio di una determinata malattia genetica umana conoscenza e capacità di comprensione applicate: applicare quanto appreso e traslare le informazioni allo studio delle numerose patologie genetiche umane autonomia di giudizio: essere in grado di valutare quanto appreso con grande senso critico attraverso elaborazioni dei concetti acquisiti e discussione aperta con i compagni di corso abilità comunicative: comunicare in modo esaustivo con una corretta terminologia scientifica quanto appreso capacità di apprendere: apprendere con senso critico la letteratura scientifica riguardante i diversi aspetti della patologia. Nell’a.a. 2026-2027 la patologia genetica umana presa in considerazione sotto i diversi aspetti è la FIBROSI CISTICA.

Si vedano i contenuti degli specifici moduli

La verifica e valutazione dello studente vuole essere* innovativa* rispetto alle classiche modalità.L'esame consiste nell'elaborazione delle conoscenze acquisite durante il corso tramite una presentazione poster, in analogia a quanto viene effettuato nei meeting scientifici.Lo studente verrà valutato da una commisssione in termini di: 1) competenze espositive su quanto illustrato nel poster, 2) conoscenze generali sulla patologia trattata nel corso, 3) partecipazione in prima persona alle attività svolte durante il corso, 4) caratteristiche grafico/espositive del poster.

Sulla piattaforma e-learning è disponibile tutto il materiale (slide, video, elaborati degli studenti, presesntazioni degli speakers esterni, ecc)

Conoscenza e capacità di comprensione Il corso intende familiarizzare gli studenti con concetti e approcci sperimentali relativi a problematiche genetiche attuali riguardanti il controllo trascrizionale in cellule eucariotiche nello sviluppo e nel differenziamento cellulare, nel normale e in esempi di patologia. Conoscenza e capacità di comprensione applicate Gli approcci sperimentali, la “costruzione” dell’esperimento e l’interpretazione dei dati saranno oggetto di particolare attenzione; il materiale primario del corso saranno articoli originali. Autonomia di giudizio Verrà perseguito lo sviluppo di senso critico riguardo all’interpretazione dei dati sperimentali, e allo sviluppo di connessioni diversificate tra gli argomenti trattati Abilità comunicative Si perseguirà la comprensione di come le nuove conoscenze ottenute attraverso il metodo sperimentale vadano presentate, mediante discussione di articoli originali, frequenza a seminari di ricerca, e possibile presentazione e discussione di articoli scientifici da parte degli studenti. Capacità di apprendere L’apprendimento sarà mediante il confronto diretto con la ricerca e i suoi risultati, piuttosto che mediante libri di testo.

Problematiche genetiche dello sviluppo embrionale e del differenziamento tessuto-specifico nei vertebrati. 1) Mutazioni mirate nel genoma di topo per lo studio funzionale dei geni. Transgenesi; gene targeting in cellule staminali embrionali; differenziazione in vitro di cellule staminali; approcci CRISPR/Cas. 2A) Sistema ematopoietico e sua embriogenesi. Mutanti in geni per fattori trascrizionali e studio del loro ruolo in: programmi differenziativi tessuto-specifici (es. eritroide); scelta del destino cellulare e suoi meccanismi (es. granulocita vs. macrofago; destino linfoide tramite restrizione di scelte alternative); origine e mantenimento di cellule staminali ematopoietiche. 2B) Sistema muscolare e miogenesi. Un “master gene” può attivare l’intero programma differenziativo muscolare: myoD e i geni miogenici. Topi mutanti per fattori trascrizionali miogenici; azione dei geni nel differenziamento muscolare (determinazione, migrazione, miogenesi), gerarchie di geni regolatori; ridondanza. Geni che controllano le cellule staminali muscolari e cellule satelliti. 2C) Sistema nervoso e sua embriogenesi Cellule staminali neurali, loro proliferazione e differenziamento neuronale e gliale. Regionalizzazione del tubo neurale. Meccanismi genetici nel differenziamento regione-specifico dei neuroni. L’esempio del midollo spinale: gradienti di molecole segnale e attivazione di combinazioni di fattori trascrizionali. Meccanismi genetici nella specificazione delle aree della corteccia cerebrale. Specificazione genetica dell’identità posizionale: mutanti omeotici. Controllo genetico dello sviluppo orientato degli assoni e della connettività neuronale. 2D) Cellule pluripotenti dell’embrione precoce Identificazione di geni per fattori trascrizionali che controllano la pluripotenza (capacità di generare tutti i tipi cellulari dell’embrione), e loro meccanismi molecolari d’azione. Fattori di pluripotenza e riprogrammazione genetica di cellule differenziate a cellule staminali pluripotenti (cellule iPS). 3) Meccanismi genetici molecolari del controllo trascrizionale in cellule eucariotiche Espressione genica differenziale nello sviluppo embrionale e nel differenziamento cellulare: metodi di studio. Livelli di regolazione dell’espressione genica. Identificazione e studio di sequenze regolatrici della trascrizione: metodi ed esempi (interazione proteine regolatrici/DNA; approcci della genomica funzionale, progetto ENCODE; saggi funzionali in animali transgenici). Combinazione di siti di legame per fattori trascrizionali nella programmazione dell’espressione genica nello sviluppo e nel differenziamento: esempi dalla regolazione dei geni dello sviluppo dell’occhio in specie diverse. Modificazioni covalenti regolative degli istoni e interazioni con i fattori trascrizionali. Enhancers e isolatori. I diversi livelli di organizzazione della regolazione genica in aione: l’esempio dei geni globinici. Talassemie da delezione e sequenze regolatrici ad azione long-range: “locus control region” e suo meccanismi d’azione. Organizzazione spaziale 3-D e compartimentalizzazione nucleare della regolazione genica: “active chromatine hubs”, “transcription factories”. Trascritti intergenici e long noncoding RNAs. Modificazioni allosteriche nella funzione di fattori trascrizionali: esempi dalla regolazione genica dello sviluppo dell’ipofisi.

La valutazione sarà tramite un esame orale, che potrà avere inizio (a discrezione dello studente) con l’esposizione e discussione di un articolo scientifico a scelta (tra vari proposti in anticipo dal docente), seguita da due domande su un diverso aspetto del corso, e discussione relativa. Non sono previste prove in itinere.

Articoli scientifici originali illustrati durante il corso. Testi di consultazione: Genetica, II edizione, edito da D. Ghisotti e G. Binelli, EdiSES, capitoli 19 (Genetica dello sviluppo animale) e 17 (Regolazione dell'espressione genica negli eucarioti)Scott Gilbert, Developmental Biology, Sinauer (trad. Italiana: Biologia dello sviluppo, Zanichelli)(edizione più recente possibile) Tom Strachan, Andrew Read, Human Molecular Genetics (trad. Italiana: Genetica Molecolare Umana, Zanichelli) (edizione più recente possibile).Le diapositive mostrate in classe saranno disponibili via elearning.

Conoscenze e capacità di comprensione: L’insegnamento di laboratorio si propone di fornire strumenti e conoscenze multidisciplinari riguardanti la caratterizzazione della biodiversità con particolare attenzione agli aspetti funzionali che guidano i principali servizi ecosistemici di supporto e regolazione in ambienti naturali e antropici (es. impollinazione, dispersione di semi, rimozione di pests). La visione che si intende fornire è quella delle interazioni multilivello tra variabili ambientali e organismi, che è intrinseca ai concetti di transizione ecologica e di “One Health”. Conoscenze e capacità di comprensione applicate: L’insegnamento permetterà allo studente di avere una visione multilivello della diversità e sostenibilità ambientale, che vada oltre ai classici concetti di bioindicazione e di tutela della biodiversità. L’esperienza in campo permetterà una visione reale dell’ecosistema e consentirà di conoscere le sue dinamiche attraverso strumenti e approcci multidisciplinari. Dal punto di vista applicativo, l’insegnamento consentirà di maturare competenze nell’ambito della progettazione, supporto e la valutazione critica di processi di transizione ecologica (es. Nature Based Solutions, strategie di mitigazione degli effetti ambientali e antropici) applicabili a contesti territoriali di micro e macroscala. Autonomia di giudizio: Apprendere e interpretare in un’ottica di transizione ecologica i principali fattori di rischio per la biodiversità e le possibili strategie di mitigazione attuabili per aumentare la funzionalità e la resilienza degli ecosistemi. Capacità comunicative: l’insegnamento si propone di fornire allo studente le capacità per valutare e comunicare in modo efficace, moderno e con linguaggio specifico, i concetti relativi alla biodiversità funzionale e ai benefici che questa apporta agli ecosistemi (e quindi all’uomo), aspetto fondamentale nell’ambito della transizione ecologica. Capacità di apprendere: al termine dell’insegnamento, lo studente dovrà essere in grado di approfondire in modo autonomo gli argomenti trattati, avere una visione multidisciplinare e maturare la capacità di interfacciarsi con esperti del settore o consultazione documentazione scientifica dedicata.

Il programma del corso prevede 6 CFU di attività pratiche in campo di durata plurigiornaliera, alternate ad attività intermedie di didattica frontale. Tali attività verranno condotte in diversi ecosistemi di aree naturali di interesse regionale e nazionale (parchi, riserve) ma anche in zone antropizzate in prossimità di queste. Uno degli obbiettivi è infatti quello di confrontare come la biodiversità funzionale venga influenzata da variabili chiave come l’uso del suolo, la presenza di acqua dall’abbondanza di risorse ecc. Si studierà come questi elementi abbiamo un impatto sia sugli aspetti qualitativi e quantitativi dell’ecosistema e più in generale sul benessere degli organismi incluso l’uomo. A tal fine, verranno effettuate attività di rilevazione di parametri ambientali, campionamento di organismi, loro identificazione e caratterizzazione dei principali gruppi funzionali (es. impollinatori, predatori, dispersori di semi, ecc). Queste attività saranno affiancate anche da analisi statistiche e informatiche per fornire allo studente le competenze necessarie di interpretazione dei dati raccolti al fine di comprendere nel dettaglio le dinamiche di interazione e la loro rilevanza in ambito ecosistemico. Una fase critica finale sarà anche dedicata al elaborare possibili soluzioni di conservazione e ripristino della biodiversità di attività di mitigazione dei fattori di stress.

L’esame orale è diretto a valutare la conoscenza dello studente in merito alle tematiche del laboratorio.

Il materiale didattico (presentazioni e articoli scientifici di approfondimento) sarà reso disponibile sulla piattaforma e-learning di Ateneo.

Questo corso di Matematica per l'insegnamento – Algebra si rivolge principalmente ai futuri insegnanti di matematica e scienze. L'insegnamento si propone di rivisitare in modo rigoroso, con particolare attenzione alle dimostrazioni, i principali temi della matematica scolastica, evidenziandone gli aspetti teorici, storici e didattici. 1. Conoscenza e capacità di comprensione Acquisizione dei concetti fondamentali di algebra e aritmetica. Comprensione del concetto di numero e della sua evoluzione storica. Comprensione delle dimostrazioni di alcuni risultati classici della matematica e del loro significato nell'evoluzione del pensiero matematico. Conoscenza delle principali difficoltà concettuali e didattiche connesse agli argomenti trattati. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di distinguere tra definizioni, teoremi, dimostrazioni, esempi e controesempi. Capacità di utilizzare esempi e controesempi per analizzare la validità di affermazioni matematiche. Capacità di interpretare gli argomenti del corso anche in una prospettiva didattica, individuandone gli aspetti essenziali per l'insegnamento. 3. Autonomia di giudizio Sviluppo della capacità di valutare criticamente la correttezza di un ragionamento matematico. Capacità di analizzare diverse modalità di presentazione degli stessi contenuti matematici, valutandone efficacia, rigore e adeguatezza ai fini dell'insegnamento. 4. Abilità comunicative Capacità di esporre i concetti matematici in modo preciso, rigoroso e privo di ambiguità. Capacità di comunicare efficacemente definizioni, teoremi e dimostrazioni, adattando il linguaggio al livello di preparazione degli interlocutori senza rinunciare al rigore matematico. 5. Capacità di apprendimentoAl termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di approfondire autonomamente gli argomenti trattati nel corso e di affrontare lo studio di ulteriori temi della matematica scolastica con metodo rigoroso, sapendone cogliere gli aspetti teorici, storici e didattici.

I. Logica elementare1. Tavole di verità2. Dimostrazioni3. Insiemi4. Funzioni5. Relazioni di equivalenza6. I numeri naturali7. Cardinalità II. Numeri interi1. Calcolo in Z2. Divisibilità3. Numeri primi4. Valutazione p-adica5. Massimo comune divisore e minimo comune multiplo6. L’equazione ax + by = c7. Numerazione posizionale III. Aritmetica modulare1. Gruppi2. Anelli3. L’anello delle classi di resti IV. Numeri razionali e reali1. Numeri razionali2. Sviluppo in base b di numeri razionali3. Numeri reali4. Frazioni continue (tempo permettendo) V. Polinomi1. L’anello dei polinomi2. Aritmetica dei polinomi3. Radici4. Molteplicità5. Interpolazione polinomiale

Esame orale dopo la fine delle lezioni. Il voto viene espresso in trentesimi. Lo studente dovrà dimostrare di essere in grado di esporre con chiarezza e proprietà di linguaggio le conoscenze acquisite, dimostrando la loro completa comprensione.Non ci sono prove in itinere.

Sarano forniti appunti delle lezioni in formato pdf. Note del Prof. Colzani. R.Courant, H.Robbins “Che cos’è la matematica?”. C.B.Boyer “Storia della matematica”. G.Chrystal "Algebra: An elementary text-book". Euclide “Elementi”. L.Euler “Elements of algebra”. G.H.Hardy, E.M.Wright “An introduction to the theory of numbers”. G.Polya "How to solve it". G.Polya "Mathematics and plausible reasoning". G.Polya "Mathematical discovery". H.Steinhaus “Matematica per istantanee”. J.Stillwell “Elements of Mathematics: From Euclid to Gödel”.

Questo corso “Matematica per l’insegnamento - Geometria” ed il suo gemello “Matematica per l’insegnamento - Algebra” si rivolgono principalmente a futuri insegnanti. I due corsi sono completamente indipendenti. Chi insegna dovrebbe aver ben chiare le fondamenta di quanto insegna, dovrebbe sapere un po’ di più di quanto deve insegnare. Nella pratica dell'ìnsegnamento infatti, può capitare di dover affrontare i contenuti da punti di vista inaspettati per poterne realizzare una trasposizione didattica efficace. Possiamo fare alcuni esempi di domande che il docente di scuola secondaria può dover affrontare nel suo lavoro quotidiano: Gli enti fondamentali della geometria sono il punto, la retta, il piano. Perché i matematici non ne precisano il significato mediante opportune definizioni? Perché in geometria si attribuisce alle dimostrazioni un ruolo tanto importante? Quali dimostrazioni sono veramente importanti? Come si definisce la lunghezza di un segmento? E la lunghezza di una curva del piano o dello spazio? Come si definisce l'area di una superficie piana? E l'area di una superficie curva nello spazio? Come si definisce il volume di un solido dello spazio? E perché le dimostrazioni della formula del volume della piramide sono tanto complicate? Cosa si intende per angolo? E perché questa nozione presenta tante difficoltà? Perché solo oltre venti secoli dopo Euclide, improvvisamente nel Novecento tanti matematici hanno sentito l'esigenza di elaborare per la geometria del piano e dello spazio impostazioni assiomatiche equivalenti a quella euclidea, ma basate sul altre scelte degli enti primitivi e degli assiomi? Quanto al postulato delle parallele, Euclide aveva ragione o torto? Quali sono i pregi di una trattazione della geometria per via analitica? E quali gli inconvenienti? Le trasformazioni geometriche. Cosa sono? A che servono? Il corso si propone di dare le basi matematiche per poter affrontare con serenità domande di questo tipo. Al termine del corso saranno acquisite le tipiche competenze matematiche, quali la capacità di svolgere un ragionamento matematico (sviluppando concatenazioni di argomenti) e di applicare il pensiero matematico per la risoluzione di problemi, nonché la capacità di comunicare in linguaggio matematico. Competenze attese al termine del corso: conoscenza dettagliata dei contenuti di geometria oggetto di insegnamento nella scuola primaria e secondaria; capacità di applicare le conoscenze acquisite all'isegnamento, alla soluzione di problemi ed alla comprensione di tematiche nuove e non familiari; autonomia di giudizio, e la capacità di integrare le conosce acquisite allo studio autonomo di tematiche nuove; abilità comunicative, per saper comunicare in un linguaggio matematico chiaro e corretto, con interlocutori specialisti e non specialisti; capacità di apprendere e di saper individuare le fonti più opportune per approfondire le proprie conoscenze e applicarle (per esempio) all'insegnamento.

“Elementi” di Euclide, Libro I. Definizioni, assiomi, postulati, proposizioni. Teorema di Pitagoga. Definizione assiomatica di misura. Perimetro, area, volume di figure elementari. Parallelogrammi, triangoli, cerchi, prismi, cilindri, coni, sfere. Problema isoperimetrico: Perchè le bolle di sapone sono rotonde? Trigonometria. Misura di angoli in radianti. Seno, coseno, tangente. Trasformazioni geometriche. Le isometrie del piano dal punto di vista sintetico. Similitudini. Cenni alle isometrie dello spazio. Geometria analitica. Coordinate geografiche. Coordinate polari e cartesiane. Teorema di Talete ed equazione della retta. Teorema di Pitagora ed equazione del cerchio. Il piano cartesiano verifica i postulati di Euclide. Geometrie non euclidee. Luoghi geometrici: insieme dei punti con determinate proprietà. Parabola, iperbole, ellisse. Cenni alle trasformazioni geometriche dal punto di vista analitico.

È previsto un esame orale con domande aperte. Sarà verificato il raggiungimento delle competenze attese: la conoscenza dei fatti matematici oggetto d'insegnamento del corso e la capacità di utilizzare tali conoscenze nel condurre argomentazioni matematiche. Non sono previste prove in itinere. Il voto viene espresso in trentesimi.

Libri di testo “Elementi” di Euclide (una qualsiasi edizione commentata) V.Villani, "Cominciamo dal punto: Domande, risposte e commenti per saperne di più della matematica (geometria)", Pitagora (2006) Saranno messi a disposizione gli appunti delle lezioni. Testi di approfondimento R.Courant, H.Robbins “Che cos’è la matematica?”. D.Perrin "MATHÉMATIQUES D’ÉCOLE. Nombres, mesures et géométrie", Cassini (2005). (o edizioni successive) M.Cazzola "Matematica per scienze della formazione primaria", Carocci (2017). G.Polya "How to solve it". G.Polya "Mathematical discovery".

L’insegnamento mira a fornire conoscenze riguardo alle basi biochimiche di diverse patologie. Verranno presentati e discussi modelli interpretativi utili all'individuazione di potenziali "meccanismi bersaglio", utilizzabili nello sviluppo di approcci diagnostici e terapeutici delle diverse patologie, sottolineando gli aspetti biochimici e metabolici comuni. Conoscenza e capacita' di comprensione: alla fine del corso lo studente avra' acquisito conoscenze riguardo alle basi biochimiche delle malattie metaboliche. Capacita' di applicare conoscenze e comprensione: le conoscenze apprese nel corso consentono allo studente di comprendere i meccanismi molecolari della patogenesi di diverse malattie umane. Autonomia di giudizio: al termine del corso lo studente avra' acquisito la capacita' di applicare le conoscenze acquisite allo studio di diversi meccasmi molecolari alla base di malattie umane nella ricerca di base Abilita' comunicative: alla fine del corso lo studente avra' acquisito una terminologia scientifica adeguata e sapra' esporre gli argomenti del corso con proprieta' di linguaggio. Capacita' di apprendimento: alla fine del corso lo studente sara' in grado di leggere la letteratura scientifica e approfondire gli argomenti trattati.

Malattie del metabolismo aminoacidico: fenilchetonuria, alcaptonuria, omocistinuria, malattia delle urine a sciroppo d’acero, albinismo. Malattie del metabolismo delle basi azotate: malattia di Lesch-Nyhan, AdA-SCID Malattie del metabolismo glucidico: carenza di G6PDH, diabete Stress ossidativo: specie reattive dell’ossigeno (ROS) e meccanismi di difesa endogeni Malattie del metabolismo lipidico: obesità, sindrome metabolica. Malattie del metabolismo dell’eme: porfirie Malattie da accumulo lisosomiale: sfingolipidosi, mucopolisaccaridosi, sialidosi, malattia di Pompe Malattie neurodegenerative da folding: Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA), morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, malattie da prioni, malattie da espansione di triplette Alterazioni metaboliche nel cancro Metabolismo del mitocondrio e alterazioni patologiche

Il profitto verrà valutato mediante una prova scritta obbligatoria e una orale facoltativa. La prova scritta è costituita da 4 domande aperte con vincolo di lunghezza, nelle quali è richiesta l’esposizione delle conoscenze acquisite nel corso. La prova orale, a richiesta, consiste nella discussione dello scritto e in 1 o 2 brevi domande. Non sono previste prove in itinere

Testi consigliati: • Cao, Dallapiccola, Notarangelo “Malattie genetiche, molecole e geni” Piccin • Lieberman e Marks “Biochimica medica, un approccio clinico” CEA • Leuzzi, Bellocco, Barreca “Biochimica della nutrizione” Zanichelli Articoli scientifici verranno messi a disposizione sulla piattaforma e-learning. Sulla stessa piattaforma saranno caricate anche le diapositive delle lezioni

L’insegnamento mira a fornire conoscenze riguardo alle basi biochimiche di diverse patologie. Verranno presentati e discussi modelli interpretativi utili all'individuazione di potenziali "meccanismi bersaglio", utilizzabili nello sviluppo di approcci diagnostici e terapeutici delle diverse patologie, sottolineando gli aspetti biochimici e metabolici comuni. Conoscenza e capacita' di comprensione: alla fine del corso lo studente avra' acquisito conoscenze riguardo alle basi biochimiche delle malattie metaboliche. Capacita' di applicare conoscenze e comprensione: le conoscenze apprese nel corso consentono allo studente di comprendere i meccanismi molecolari della patogenesi di diverse malattie umane. Autonomia di giudizio: al termine del corso lo studente avra' acquisito la capacita' di applicare le conoscenze acquisite allo studio di diversi meccasmi molecolari alla base di malattie umane nella ricerca di base Abilita' comunicative: alla fine del corso lo studente avra' acquisito una terminologia scientifica adeguata e sapra' esporre gli argomenti del corso con proprieta' di linguaggio. Capacita' di apprendimento: alla fine del corso lo studente sara' in grado di leggere la letteratura scientifica e approfondire gli argomenti trattati.

Malattie del metabolismo aminoacidico: fenilchetonuria, alcaptonuria, omocistinuria, malattia delle urine a sciroppo d’acero, albinismo. Malattie del metabolismo delle basi azotate: malattia di Lesch-Nyhan, AdA-SCID Malattie del metabolismo glucidico: carenza di G6PDH, diabete Stress ossidativo: specie reattive dell’ossigeno (ROS) e meccanismi di difesa endogeni Malattie del metabolismo lipidico: obesità, sindrome metabolica. Malattie del metabolismo dell’eme: porfirie Malattie da accumulo lisosomiale: sfingolipidosi, mucopolisaccaridosi, sialidosi, malattia di Pompe Malattie neurodegenerative da folding: Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA), morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer, malattie da prioni, malattie da espansione di triplette Alterazioni metaboliche nel cancro Metabolismo del mitocondrio e alterazioni patologiche

Il profitto verrà valutato mediante una prova scritta obbligatoria e una orale su richiesta. La prova scritta è costituita da 4 domande aperte, nelle quali è richiesta l’esposizione delle conoscenze acquisite nel corso. La prova orale a richiesta consiste nella discussione dello scritto e in 1 o 2 brevi domande.Non sono previste prove in itinere

Testi consigliati: • Cao, Dallapiccola, Notarangelo “Malattie genetiche, molecole e geni” Piccin • Lieberman e Marks “Biochimica medica, un approccio clinico” CEA • Leuzzi, Bellocco, Barreca “Biochimica della nutrizione” Zanichelli Articoli scientifici verranno messi a disposizione sulla piattaforma e-learning. Sulla stessa piattaforma saranno caricate anche le diapositive delle lezioni

Questo corso avanzato familiarizzerà gli studenti con una diversità di modelli avanzati di malattia umana, per comprendere e permettere il loro utilizzo nella comprensione dei meccanismi di malattia, e il conseguente sviluppo di approcci terapeutici. Conoscenza e capacità di comprensione: Il corso fornirà conoscenza e capacità di comprensione delle problematiche legate alla generazione di modelli in vitro e in vivo per lo studio dei meccanismi alla base della malattia umana Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente applicherà la conoscenza e comprensione acquisite allo studio di esempi specifici che presentano l'utilizzo di sistemi modello per l'investigazione di problemi di frontiera legati alla comprensione della malattia umana, come illustrati in lavori scentifici originali Autonomia di giudizio: lo studente svilupperà senso critico autonomo mediante lo studio di lavori originali e la loro discussione critica con la classe Abilità comunicative: gli studenti verranno invitati a esporre una sintesi di lavori scentifici relati alle problematiche trattate nel corso, mediante presentazione alla classe seguita da discussione Capacità di apprendimento: Lo studente svilupperà la capacità di apprendere in modo orientato alla risoluzione di problemi, comprendendo come lo sviluppo di un modello viene realizzato sperimentalmente

Il topo come modello, e la modificazione mirata del genoma di topo nel modello di malattia: knock-out, knock-in di mutazioni malattia, knock-out condizionale, genome editing, transgenesi, volti alla comprensione di malattie specifiche, con speciale attenzione a come questi abbiano permesso la comprensione di meccanismi di patogenesi e, in alcuni casi, lo sviluppo di terapie mirate.Lo zebrafish come modello, e la modificazione del genoma di zebrafish mediante transgenesi e modificazione della linea germinale, che ha fornito un modello di vertebrato in cui è possibile seguire lo sviluppo embrionale in dettaglio in ambiente libero.Screening di funzione genica in modelli animali e cellulariCellule staminali pluripotenti umane, riprogrammazione e loro differenziazione a tipi cellulari e organoidi specifici rilevanti per la malattiaModificazione genetica di cellule staminali pluripotenti e organoidi

Esame orale. Verrà valutata una presentazione fatta dallo studente alla classe in precedenza (se effettuata), verrà data la possibilità di cominciare l'esame con la discussione di un argomento a scelta, e verranno poi fatte altre due domande su argomenti inerenti al corso. Non sono previste prove in itinere.

Lavori scientifici originali e presentazioni.

Conoscenze e capacità di comprensione. Acquisizione concettuale degli approcci di base al mappaggio dei geni-malattia nell’uomo, riconoscendone differenze e peculiarità. Conoscenze e capacità di comprensione applicate. Applicare le capacità acquisite al punto 1 alla lettura e comprensione di articoli scientifici originali relativi agli argomenti trattati. Sviluppo di spirito critico nella loro discussione. Autonomia di giudizio. Sviluppo di spirito critico nella discussione dei lavori scientifici e sviluppo delle capacità di metodo e progettazione scientifica. Abilità comunicative. Saper utilizzare in modo specifico il linguaggio della disciplina per discutere in modo critico gli argomenti trattati. Capacità di apprendere. Acquisire le competenze necessarie per affrontare in autonomia ulteriori studi specialistici in genetica molecolare umana

Struttura del genoma umano: il sequenziamento del genoma umano. Variabilità genetica nell'uomo. Caratteristiche, metodi di studio e utilizzo. Il progetto HapMap: disegno e significato Alberi genealogici. Mutazioni patogeniche nell'uomo. Relazioni complesse genotipo-fenotipo: espressività e penetranza.Malattie genetiche monogeniche: esempi.Malattie poligeniche: concetti di base e esempi.Cenni di genetica quantitativaGenomic imprinting: non equivalenza del genoma materno e paterno e conseguenze fenotipiche. Esempi e interpretazioniLinkage analysis (analisi di concatenazione): concetti di base, applicazione ed esempi di utilizzo per mappare geni-malattia.Studi di associazione genome-wide (GWAS): concetti di base, applicazione ed esempi di utilizzo per mappare varianti associate a fenotipi patologici. Dal gene candidato al gene-malattia: disegno di strategie attraverso esempi.Selezione naturale positiva nell'uomo identificazione delle regioni sottoposte a selezione positiva: strumenti, esempi e interpretazioni.Storia genetica del genoma umano.

esame orale. Gli studenti sceglieranno un articolo originale fra una lista disponibile. La discussione del lavoro scelto servirà da punto di partenza per la discussione.Non sono previste prove in itinere.

Strachan T. & Read "Human molecular Genetics" (l'edizione più recente possibile). Il corso si basa per la maggior parte su articoli originali e risorse on-line che verranno indicati al momento opportuno.

Il Corso di Microbiologia Molecolare ha come obiettivo descrivere i meccanismi molecolari alla base di alcuni fenomeni ed aspetti che riguardano il mondo dei procarioti. Si tratta di un corso trasversale che permette di approfondire alcuni aspetti molecolari alla base della Microbiologia Generale, della Microbiologia Ambientale ed alcuni meccanismi molecolari alla base dell’interazione batteri-ospite, inclusi i meccanismi di patogenesi batterica. 1. Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà conoscere le basi dei meccanismi molecolari nei batteri descritti durante il corso. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Al termine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite al punto 1. 3. Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di elaborare quanto appreso dalle metodologie di microbiologia molecolare. 4. Abilità comunicative. Alla fine dell'insegnamento lo studente dovrà essere in grado di relazionare sui meccanismi molecolari descritti, con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione. 5. Capacità di apprendimento Lo studente sarà in grado di applicare i principi di base delle conoscenze di microbiologia molecolare.

1.DIVISIONE CELLULARE NEI BATTERI:Costruzione dell’apparato di citochinesi, Formazione dello FtsZ ring,Proteine del divisoma; Regolazione delle proteine del divisoma, Regolazione del controllo tra ciclo cellulare e replicazione del DNA, 2.ESEMPI DI DIFFERENZIAMENTO CELLULARE: Ciclo cellulare in Caulobacter crescentus Fasi del ciclo cellulare Regolazione del ciclo cellulare Controllo della regolazione del ciclo e replicazione del DNA Regolazione delle proteine del divisoma 3.SPORULAZIONE E GERMINAZIONE Ciclo cellulare in Bacillus subtilis Sporulazione Germinazione 4.MICROBIAL BIOFILMS:biofilms in natura e formazione dei biofilms ruolo dei biofilms biofilms come comunita’ differenziata Quorum sensing phenomenon 5.INTERAZIONI MICRORGANISMI-UOMO Meccanismi di patogenesi Tappe principali del processo infettivo Adesione / Colonizzazione Replicazione Sistemi di Secrezione di tipo I, II, III, IV, V, VI Fattori di Virulenza e Tossine batteriche 6.INTERAZIONI MICRORGANISMI- AMBIENTE: Adattamento fisiologico variazione dell’espressione genica in risposta a segnali ambientali Adattamento genetico risposta a variazioni ambientali e variazioni del genoma ad eventi di mutazione o acquisizione di DNA esogeno

La verifica delle conoscenze apprese verrà effettuata mediante una prova d’esame scritta ed orale al termine del corso.Durante la prova, lo studente dovrà rispondere a 4 domande aperte che prevedono una risposta ampia ed articolata. Il tempo a disposizione per svolgere la prova scritta è di 2 ore . Segue una prova orale, che prevede un colloquio durante il quale si approfondiscono gli elementi di debolezza individuati durante la prova scritta. Non sono previste prove in itinere.

Libri di Microbiologia e lettura delle Review e dei paper scientifici indicati durante il Corso dal docente

Il corso si prefigge di approfondire i meccanismi genetico-molecolari alla base della tumorigenesi, i principi alla base dell'oncologia molecolare e della progressione tumorale, tramite la ricostruzione dei percorsi sperimentali che hanno portato alla definizione di concetti base per l'oncologia, quali quelli di oncogene, oncosoppressore e immortalizzazione cellulare. Sarà posta l'attenzione sulla tumorigenesi come un percorso a tappe, con particolare attenzione al ruolo dell'instabilità genetica nella progressione tumorale. Gran parte del corso si baserà sulla lettura critica di pubblicazioni scientifiche nel campo dell’oncologia molecolare. Scopo del corso sarà anche quello di fornire gli strumenti necessari alla comprensione ed alla valutazione critica della letteratura scientifica inerente l’oncologia molecolare. Conoscenze a capacità di comprensione: acquisire concetti di base nel campo dell’oncologia molecolare.Conoscenze a capacità di comprensione applicate: acquisire capacità di comprendere le problematiche legate allo studio dell’oncologia molecolareAutonomia di giudizio: acquisire le capacità di valutare criticamenteAbilità comunicative: sviluppare abilità argomentative ed espositiveCapacità di apprendere: acquisire metodologie di valutazione critica di pubblicazioni scientifiche nel campo dell'oncologia molecolare.

Gli oncogeni e la trasformazione cellulare: principi generali di oncologia il cancro come malattia genetica oncogeni: definizione e identificazione definizione delle modificazioni geniche necessarie alla trasformazione cellulare modelli sperimentali per lo studio dell’oncologia oncogeni, fattori di crescita e recettori Gli oncogeni Src, Myc e Ras Cooperazione genica nei processi di trasformazione cellulare: gli oncogeni sono necessari ma non sufficienti basi genetiche della cooperazione genica e loro ruolo nella progressione del tumore "Oncogene addiction" e implicazioni terapeutiche Meccanismi di soppressione tumorale: Il concetto di soppressione tumorale classi di soppressori tumorali p53 e pRb ruolo dell'apoptosi nelle risposte di soppressione tumorale ruolo della senescenza nelle risposte di soppressione tumorale Instabilità genetica e cancro: meccanismi cellulari di risposta al danno al DNA e loro ruolo nella soppressione tumorale genetica della risposta al danno al DNA riattivazione di meccanismi di soppressione tumorale ruolo dei telomeri e della telomerasi nella progressione tumorale Genomica del cancro Le cellule staminali del cancro Verso la terapia personalizzata: i concetti di letalità e citotossicità sintetica inibitori di PARP nella cura dei tumori con mutazioni specifiche

Prova orale. Colloquio sugli argomenti svolti a lezione. In particolare, sarà chiesto alle studente di discutere e applicare gli approcci e le metodologie appresi durante il corso per affrontare lo studio di specifici aspetti nel campo dell'oncologia molecolare attraverso esempi concreti e interpretazione di risultati sperimentali.Non sono previste prove in itinere.

Libro di testo suggerito: Robert A. Weinberg, La biologia del cancro, Zanichelli (edizione italiana) o la controparte originale Robert A. Weinberg, The biology of cancer Il materiale presentato durante le lezioni (slide e articoli scientifici discussi a lezione) è disponibile alla pagina e- learning dell'insegnamento.

L’insegnamento di Biochimica delle sostanze naturali mira a fornire conoscenze riguardo al metabolismo secondario delle piante, con particolare approfondimenti sulle applicazioni dei metaboliti secondari in campo farmacologico, nutraceutico e alimentare. Conoscenze e capacità di comprensione – l’insegnamento fornisce conoscenze approfondite riguardo ai meccanismi della biosintesi dei metaboliti secondari nei sistemi vegetali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione - alla fine dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito conoscenze scientifiche riguardo alle vie metaboliche delle piante e al loro ruolo nella salute umana e saranno in grado di comprendere il legame tra metaboliti secondari e applicazioni in campo farmacologico e nutrizionale. Autonomia di giudizio – le conoscenze acquisite daranno agli studenti le competenze per valutare le diverse categorie di metaboliti secondari come molecole bioattive da utilizzare come farmaci, nutraceutici ed alimenti. Abilità comunicative - alla fine dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito la capacità di esporre oralmente con proprietà di linguaggio gli argomenti trattati. Capacità di apprendimento - alla fine dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito la capacità di leggere in modo critico e discutere la letteratura scientifica pertinente agli argomenti trattati e ad argomenti affini.

L’insegnamento di Biochimica delle sostanze naturali si pone come obiettivo principale l’acquisizione dei processi che regolano la biosintesi dei principali metaboliti secondari di origine vegetale di interesse farmacologico e nutraceutico, considerando anche il loro ruolo nei meccanismi di difesa delle piante. Parte introduttiva: ripasso delle reazioni coinvolte nelle principali vie metaboliche e delle classi principali di metaboliti primari. Schema generale dei principali pathway di sintesi dei metaboliti secondari nei sistemi vegetali. La via dell’acetato: acidi grassi e polichetidi. La via dello shikimato: amminoacidi aromatici e fenilpropanoidi. I polichetidi aromatici: la curcumina e la sua via biosintetica. Flavonoidi e stilbeni. Le combretastatine: stilbeni vegetali di particolare interesse farmacologico. Il potere antiossidante di flavonoidi presenti nella dieta tra cui resveratrolo, quercetina, kaempferolo e catechine. Le vie del mevalonato e del metileritritolo fostato: i terpenoidi ed il loro ruolo biologico. La via biosintetica dell’artemisina: un sesquiterpene con attività antimalarica. Il taxolo: la sua scoperta, la sua sintesi ed il suo utilizzo come farmaco antitumorale con azione antimitotica. I ginsenosidi, i fitosteroli e i glicosidi cardioattivi. Alcaloidi: pathway biosintetico, elementi strutturali, classificazione e proprietà biologiche. Durante il corso verrà dato ampio spazio alla discussione di pubblicazioni scientifiche che identificano alcuni dei metaboliti descritti come molecole bioattive da utilizzare come farmaci, nutraceutici ed alimenti. Compatibilmente con la disponibilità di accesso, alcune lezioni potranno essere svolte presso il Vivaio Bicocca. Gli argomenti del presente insegnamento sono strettamente connessi con la tematica della transizione ecologica e con il “Laboratorio one health: dall’ambiente alla salute” del secondo semestre del corso di Laurea di Biologia in cui i composti bioattivi, estratti da matrici vegetali, verranno testati su specifici sistemi cellulari.

Il profitto sarà valutato attraverso una prova orale, durante la quale verranno poste 3-4 domande finalizzate a verificare le conoscenze acquisite sugli argomenti trattati a lezione, la capacità espositiva e l’abilità nel collegare tra loro i diversi temi affrontati. Non sono previste prove intermedie.

Testi consigliati:Paul M. Dewick “Chimica, biosintesi e attività delle sostanze naturali” PiccinLezioni frontali con presentazioni powerpoint; lezioni partecipate anche in modalità di journal club con discussione di articoli scientifici. Articoli sugli argomenti trattati e su alcuni approfondimenti.

A. Conoscenza e capacità di comprensione. Il corso presenta una panoramica dei principali concetti e delle linee di ricerca delle moderne neuroscienze, dal livello cellulare a quello di sistema. Vengono anche illustrate alcune implicazioni per la neuropatologia. B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione. Le conoscenze acquisite sono necessarie per proseguire gli studi di materie affini, come la neuropatologia e la neurofarmacologia, a cui viene fatto riferimento durante il corso, quando opportuno. Inoltre, vengono acquisite competenze che permettono di progettare e interpretare ricerche sperimentali in ambito neurofisiologico e neurobiologico, in contesti accademici e industriali. C. Autonomia di giudizio. L'acquisizione dei concetti e delle nozioni fondamentali è necessaria per formarsi un'opinione critica su argomenti attinenti alle neuroscienze, anche al di là degli argomenti specificamente trattati nel corso. La capacità di giudizio critico viene raffinata dal confronto di testi diversi, nonchè articoli originali e di rassegna distribuite durante il corso e discussi col docente. D. Abilità comunicative. La capacità di esporre i concetti fondamentali con linguaggio appropriato viene sviluppata dallo studio personale e dal confronto col docente, e verificata durante l'esame orale. E. Capacità di apprendimento. Le conoscenze e competenze acquisite permettono di proseguire studi su materie effini e di sviluppare approfondimenti di carattere personale.

Introduzione. Evoluzione del sistema nervoso. Modelli sperimentali in neurobiologia. I) Argomenti scelti di neurofisiologia cellulare. Principali tipi cellulari, richiami di neurofisiologia, trasporto assonico. Barriera emato-encefalica. Controllo del pH e del K+ extracellulare nel sistema nervoso centrale. Aspetti peculiari del metabolismo cerebrale: interazione glia-neurone. Ruolo della glia nel controllo del volume, alterazioni nei gliomi. II) Fisiologia sinaptica e circuiti nervosi locali. Introduzione storica. Aspetti generali della trasmissione glutamatergica, GABAergica e peptidergica. Basi cellulari di apprendimento e memoria. Orientamento e navigazione. Ruolo dell'ippocampo. Circuiti locali: varietà cellulare nella corteccia cerebrale. Organizzazione laminare. Microcolonne. Implicazioni patologiche: basi cellulari e molecolari dell'epilessia. III) Integrazione e controllo delle funzioni cerebrali. Sistemi modulatori ascendenti. Controllo dell'umore. Ritmi biologici e ambiente. Nucleo soprachiasmatico, fotoperiodo. Ciclo sonno-veglia nel Regno Animale e negli omeotermi. Sistema reticolare. Sistema talamocorticale. Sistemi sensoriali: aspetti generali e codifica del segnale. Psicofisica e sensibilità. Adattamento. Elaborazione centrale. Cortecce sensoriali e granulari. Aree associative. Problema del 'binding'. Sistemi motori. Controllo gerarchico. Esecuzione motoria, correzione degli errori e apprendimento. Schemi motori e locomozione. Cenni al cervelletto. Regioni motorie e premotorie. Cortecce agranulari. Tratto piramidale. Codifica motoria. Plasticità nella corteccia motoria. Regioni premotorie e neuroni specchio. Volizione e atti motori. Implicazioni neuropatologiche: autismo e schizofrenia.

Esame orale. Non sono previste prove in itinere. L'esame inizia con l'esposizione (circa 15-20 min) da parte dello/a studente di un argomento a sua scelta, tra quelli trattati nel corso. Prendendo spunto da questo, la discussione viene estesa ad altri argomenti trattati nel corso, al fine di determinare il livello di comprensione della materia e la capacità di collegare in modo critico aspetti diversi e complementari delle neuroscienze. P.es. prendendo spunto dalle alterazioni dell'eccitabilità e delle reti sinaptiche osservate nei modelli di epilessia, si può estendere la discussione alle caratteristiche organizzative fondamentali dei circuiti locali della neocorteccia o dell'ippocampo. E' possibile svolgere l'esame in lingua inglese.

Saranno distribuiti appunti delle lezioni, articoli scientifici, e tutte le lezioni registrate (tramite e-Learning). Testi di riferimento: Kandel et al. Principles of Neural Science, McGraw-Hill 2021 (VI edizione)(Traduzione: Kandel et al., Principi di Neuroscienze, CEA 2023). Brady et al. Basic Neurochemistry, VIII edizione. Academic Press 2012. Martin et al., From Neuron to Brain, VI edizione. Sinauer-Oxford University Press 2021.(Traduzione: Dai Neuroni al Cervello, Zanichelli 2023) Squire et al. Fondamenti di Neuroscienze. CEA 2016. Swanson. Brain Architecture, I o II edizione. Oxford University Press (versione E-book disponibile nella nostra biblioteca). Altri testi o rassegne utili per approfondimenti saranno menzionati a lezione.

L’insegnamento di Biochimica della Nutrizione mira a fornire conoscenze riguardo alle basi biochimiche della nutrizione. Durante il corso verranno analizzati i nutrienti, il loro fabbisogno e metabolismo; verra’ discussa anche la tossicita’ di alcune sostante che possono essere presenti negli alimenti. In particolare, analizzando i processi biochimici coinvolti, verra’ messo in luce il ruolo dell’alimentazione nella prevenzione delle malattie. 1. Conoscenze e capacità di comprensione – l’insegnamento fornisce le conoscenze di base riguardo ai nutrienti e al loro metabolismo e riguardo all’azione di alcuni composti tossici; in particolare viene sottolineata la relazione tra alimentazione e salute/malattia, analizzando le diverse diete e carenze alimentari. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione - alla fine dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito conoscenze scientifiche riguardo al destino metabolico degli alimenti e al loro ruolo nella salute umana e saranno in grado di comprendere il legame tra alimentazione e salute umana. 3. Autonomia di giudizio – le conoscenze acquisite durante il corso potranno essere applicate ad un’attività di ricerca sugli argomenti descritti o su argomenti affini e daranno agli studenti le competenze per valutare i diversi regimi dietetici e tipologie di alimentazione. 4. Abilità comunicative - alla fine dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito un linguaggio scientifico adeguato (sia in italiano che in inglese) e la capacità di esporre oralmente con proprietà di linguaggio gli argomenti trattati. 5. Capacità di apprendimento - alla fine dell’insegnamento gli studenti avranno acquisito la capacità di leggere in modo critico e discutere la letteratura scientifica pertinente agli argomenti trattati e ad argomenti affini

Alimentazione e nutrizione: peso corporeo e fabbisogno calorico; il BMI e suo il utilizzo per la diagnosi del difetto e dell'eccesso ponderale nell'adulto, la piramide-guida alimentare. Nutrienti e antinutrienti; le categorie dei nutrienti, macronutrienti e micronutrienti. Dai nutrienti agli alimenti: definizione di alimento, classi di alimenti., nuovi cibi. Funzione energetica degli alimenti: variazione di energia libera; idrolisi e produzione di ATP; reazioni esoergoniche e endoergoniche: il metabolismo. Acqua: acqua esogena ed acqua endogena. Fabbisogno idrico e alterazioni dell'equilibrio idrico. Acqua come alimento. Micronutrienti: le vitamine; vitamine idrosolubili e vitamine liposolubili: fabbisogni raccomandati e fonti alimentari; vitamine e farmaci; ipovitaminosi e ipervitaminosi. Macroelementi: calcio, fosforo, magnesio, zolfo, sodio, potassio e cloro; microelementi: ferro, zinco, rame, manganese, selenio, cromo, iodio, fluoro. Fonti alimentari e biodisponibilità, fabbisogni raccomandati e carenze; tossicità. L’ossigeno e la formazione delle sue specie reattive: sistemi endogeni ed esogeni di difesa: composti antiossidanti negli alimenti. Carboidrati: carboidrati semplici e complessi: digestione e assorbimento dei carboidrati; fonti nutrizionali e valore energetico. Metabolismo di glucosio, galattosio e fruttosio; intolleranza al lattosio. Ruolo dei carboidrati disponibili nella dieta; fabbisogno minimo e fabbisogno raccomandato. Indice glicemico di un alimento e suo significato biochimico; conseguenze metaboliche dell'eccesso di fruttosio. La fibra alimentare: solubile e insolubile. Lipidi: Nomenclatura standard e nomenclatura alternativa (ω). Acidi grassi essenziali (serie ω-3 e ω-6). Colesterolo alimentare e colesterolo endogeno: bilancio del colesterolo nell’organismo. Trasporto di colesterolo e altri lipidi da parte delle lipoproteine plasmatiche: la circolazione enteroepatica. Controllo non farmacologico della colesterolemia. Eicosanoidi; endocannabinoidi. Principali fitosteroli alimentari: strutture e ruolo nella riduzione della colesterolemia. Controllo ormonale dell'omeostasi lipidica. Gli acidi grassi degli alimenti: composizione di olii e grassi; fabbisogno lipidico. Proteine: classificazione funzionale, nutrizionale e metabolica. Gli aminoacidi: L-aminoacidi e D-aminoacidi. Il valore nutrizionale delle proteine; classificazione degli alimenti in termini di sorgente proteica. Sistemi di trasporto di amminoacidi e peptidi a livello degli enterociti. Gli enzimi che intervengono nel processo di digestione delle proteine. Produzione di energia dalla catena carboniosa degli aminoacidi. Composti azotati non proteici. Malnutrizione proteico-energetica: Kwashiorkor e Marasma come modelli di lesione biochimica. Bevande alcoliche: tossicita’ dell’etanolo: assorbimento e meccanismi di detossificazione; alterazioni del metabolismo glucidico e lipidico indotte dall'etanolo. Bevande nervine: caffe', the' e cioccolata; composizione e effetti sul metabolismo. Modificazioni metaboliche nel ciclo alimentazione-digiuno. Le diete: studi epidemiologici, la dieta mediterranea, la dieta paleolitica, le diete chetogeniche. Restrizione calorica e dieta mima-digiuno. Relazione tra alimentazione e salute; meccanismi neurologici che regolano l'assunzione di cibo; cenni ai disturbi alimentari. Gli xenobiotici: tossine contenute negli alimenti; tossine generate dalla cottura degli alimenti; fitofarmaci; residui di trattamenti farmacologici; metalli pesanti.

Il profitto verrà valutato mediante una prova scritta obbligatoria e una orale su richiesta. La prova scritta è costituita da 4 domande aperte con vincolo di lunghezza, nelle quali è richiesta l’esposizione delle conoscenze acquisite nel corso. La prova orale consiste nella discussione dello scritto e in 1 o 2 brevi domande. Non sono previste prove in itinere

Testi consigliati: Liguri, Stefani "Nutrizione e dietologia" Zanichelli Elia, Ljungqvist, Stratton, Lanham-New "Nutrizione clinica" CEA Giudetti, Cagnazzo, Cagnazzo "Scienza dell'alimentazione" Edi-ermes Cozzani, Dainese “Biochimica degli alimenti e della nutrizione” Piccin Leuzzi, Bellocco, Barreca “Biochimica della nutrizione” Zanichelli Pignatti "Biochimica della nutrizione" Casa Editrice Esculapio Rubbini, Manzi "medicina culinaria" Zanichelli Articoli scientifici e testi in pdf verranno messi a disposizione sulla piattaforma Moodle. Sulla stessa piattaforma saranno caricate anche le diapositive e le videoregistrazioni delle lezioni

Conoscenze e capacità di comprensione: L'insegnamento intende fornire una visione integrata della salute e del benessere dell'individuo in relazione all'ambiente, secondo i principi della Planetary Health e dell'approccio One Health. Lo studente acquisirà conoscenze sui principali fattori biologici, ecologici, nutrizionali e ambientali che influenzano lo stato di salute, con particolare attenzione ai meccanismi di prevenzione, al mantenimento dell'omeostasi e al rafforzamento delle difese dell'organismo. Saranno approfondite le relazioni tra biodiversità, alimentazione, nutrizione e salute, evidenziando il ruolo di una dieta equilibrata e sostenibile nel mantenimento del benessere psicofisico e nella prevenzione delle patologie croniche e multifattoriali. Verranno inoltre illustrate le basi biologiche e molecolari che regolano tali interazioni, con particolare riferimento agli effetti dei composti bioattivi di origine naturale e dei metaboliti secondari sulla fisiologia umana. Conoscenze e capacità di comprensione applicate: L'insegnamento consentirà allo studente di applicare le conoscenze acquisite attraverso attività sperimentali in laboratorio e uscite sul campo in ecosistemi caratterizzati da differenti livelli di biodiversità e qualità ambientale. Lo studente sarà in grado di interpretare le relazioni tra salute umana, qualità dell'ambiente, biodiversità e servizi ecosistemici, comprendendo come le risorse naturali rappresentino una fonte di alimenti funzionali, molecole bioattive e principi di interesse nutraceutico e farmaceutico. Particolare attenzione sarà dedicata al ruolo della nutrizione nella prevenzione primaria, all'importanza di modelli alimentari sostenibili e all'impiego di alimenti e composti naturali per il mantenimento dell'equilibrio fisiologico, il supporto del sistema immunitario, la riduzione dello stress ossidativo e dei processi infiammatori e la promozione di un invecchiamento sano. Autonomia di giudizio: Al termine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di interpretare criticamente i principi della Planetary Health e dell'approccio One Health, valutando le relazioni tra salute, alimentazione, ambiente e biodiversità. Saprà elaborare e proporre strategie di prevenzione e promozione della salute che integrino aspetti nutrizionali, ambientali ed ecologici, favorendo stili di vita sostenibili e la tutela degli ecosistemi. Capacità comunicative: Lo studente acquisirà la capacità di comunicare in modo chiaro, rigoroso e con terminologia scientifica appropriata i concetti relativi alle interazioni tra ambiente, biodiversità, nutrizione e salute. Sarà inoltre in grado di presentare e discutere dati scientifici e risultati sperimentali riguardanti gli effetti dell'alimentazione, dei composti bioattivi naturali e della qualità ambientale sul benessere dell'individuo, adattando il linguaggio ai diversi contesti professionali e scientifici. Capacità di apprendere: Al termine dell'insegnamento lo studente avrà sviluppato un approccio multidisciplinare e sistemico ai temi della salute, della nutrizione e dell'ambiente. Sarà in grado di approfondire autonomamente gli argomenti trattati attraverso la consultazione della letteratura scientifica, interpretare criticamente dati complessi, integrare conoscenze provenienti dalle scienze biologiche, nutrizionali e ambientali e confrontarsi con esperti di discipline diverse per affrontare problematiche connesse alla prevenzione, alla sostenibilità e alla promozione della salute.

l laboratorio è articolato in tre moduli strettamente integrati, concepiti per accompagnare lo studente lungo un percorso che collega biodiversità, ambiente, nutrizione e salute secondo i principi della Planetary Health e dell'approccio One Health.Il primo modulo prevede un'esperienza pratica sul campo finalizzata all'analisi di ecosistemi caratterizzati da differenti livelli di complessità ecologica e pressione antropica, al fine di comprendere i principali fattori di rischio ambientale per la salute dell'uomo e degli altri organismi viventi. Le attività si svolgeranno in contesti naturali, quali parchi e aree protette, ma anche in ambienti urbani, agricoli e periurbani, per analizzare le relazioni tra biodiversità, qualità ambientale e benessere umano. Il programma comprende un'escursione didattica di più giorni, integrata da visite presso ulteriori aree naturali e contesti antropizzati. Durante le attività saranno valutati i principali fattori di stress ambientale, tra cui cambiamenti climatici (incremento delle temperature, siccità e crisi idrica), perdita di biodiversità, diffusione di specie aliene invasive, organismi allergenici e patogeni emergenti. Questo modulo fornirà agli studenti gli strumenti per interpretare le interazioni tra ecosistemi, servizi ecosistemici e salute umana.Il secondo modulo è dedicato allo studio delle risorse biologiche come fonte di molecole bioattive di interesse nutrizionale, nutraceutico e farmaceutico. Attraverso metodologie proprie della chimica della nutrizione e tecniche analitiche innovative, gli studenti analizzeranno i principali metaboliti secondari di origine naturale, le loro proprietà biologiche e le interazioni con i sistemi viventi. Saranno inoltre valutati i principali contaminanti ambientali e alimentari che possono compromettere la qualità degli ecosistemi e influenzare la salute umana. Le attività di laboratorio comprenderanno l'estrazione ecosostenibile e la caratterizzazione di composti bioattivi ottenuti da matrici biologiche raccolte durante le attività sul campo (foglie, frutti, semi e altri tessuti vegetali).Il terzo modulo è dedicato alla valutazione sperimentale degli effetti biologici dei composti naturali mediante attività di laboratorio. Gli studenti analizzeranno i meccanismi cellulari e molecolari coinvolti nei processi di prevenzione e difesa dell'organismo, con particolare riferimento alla risposta antiossidante e antinfiammatoria, ai processi di invecchiamento cellulare e ai fenomeni di tossicità associati all'aggregazione proteica, strettamente correlati allo sviluppo delle principali patologie neurodegenerative. Attraverso saggi biochimici, cellulari e metabolici, gli studenti acquisiranno competenze sperimentali utili a valutare il potenziale dei composti bioattivi naturali nella promozione della salute e nella prevenzione delle malattie croniche.

Modalità di verifica del profitto e valutazioneL'esame orale ha l'obiettivo di verificare l'acquisizione da parte dello studente delle conoscenze tecniche e scientifiche del corso e consisterà in domande orali, volte ad accertare la comprensione degli argomenti teorici e degli esperimenti svolti in campo e laboratorio.Durante l’esame si valuterà anche la capacità di contestualizzare gli argomenti, la capacità critica e quella di proporre soluzioni appropriati a diversi contesti e problematiche.Criteri di Valutazione: conoscenze scientifiche e tecniche in merito alle tematiche della biodiversità, ecosistemi, one health, capacità critica e di rielaborazione individuale, capacità di comunicazione e uso corretto del linguaggio tecnico.

Le diapositive mostrate e il materiale fornito in campo verrà reso disponibile sulla piattaforma e-learning.

La Farmacologia dei Chemioterapici è una disciplina in continua evoluzione, data la necessità di controllare meglio le infezioni batteriche, virali e soprattutto le neoplasie. Obiettivo del corso è quello di fornire allo studente le conoscenze sui meccanismi d'azione degli attuali farmaci chemioterapici e di presentare le strategie terapeutiche più innovative, basate sulle tecnologie più avanzate, che stanno entrando nella pratica clinica. In particolare: a) Conoscenze e capacità di comprensione: al termine del corso lo studente avrà acquisito la conoscenza dei meccanismi d'azione dei farmaci chemioterapici e l'abilità di intrepretare correttamente il nesso tra il meccanismo molecolare e l'effetto terapeutico; b) Conoscenze e capacità di comprensione applicate: lo studente sarà in grado di articolare strategie farmacologiche applicate alla risoluzione delle problematiche dell'uso dei farmaci chemioterapici quali ad esempio nuove formulazioni e sistemi di delivery; c) Autonomia di giudizio: lo studente sarà in grado di proporre ipotesi di strategie farmacologiche alternative alle attuali basandosi sulle conoscenze acquisite durante il corso; d) Abilità comunicative: lo studente acquisirà padronanza del linguaggio scientifico farmacologico attraverso cui descrivere in modo appropriato quanto acquisito durante il corso; e) Capacità di apprendere: al termine del corso lo studente avrà competenze utili per altri studi in ambito farmacologico e capacità di applicare i concetti nell'ambito della ricerca.

1) Meccanismo d'azione dei farmaci antibatterici (gli inibitori della biosintesi della parete batterica, gli inibitori della traduzione, gli inibitori del pathway dei folati). 2) Meccanismo d'azione dei farmaci antivirali (gli inibitori dell'ingresso del virus, gli inibitori della replicazione virale). 3) Meccanismo d'azione degli antitumorali (antimitotici, agenti alchilanti, inibitori della sintesi del DNA). Si tratteranno le problematiche legate alla tossicità e alla resistenza dei chemioterapici con particolare riguardo ai meccanismi molecolari di resistenza multifarmacologica delle cellule tumorali verso gli antineoplastici. Infine vengono analizzate le strategie farmacologiche più attuali quali lo sviluppo di farmaci inibitori dell'angiogenesi tumorale, l'uso di anticorpi monoclonali e gli approcci di terapia genica del cancro (ad esempio terapia del gene suicida e p53 replacement).

Esame orale. Le domande hanno lo scopo di accertare le nozioni di base acquisite e di valutare la comprensione dei concetti, la capacità di collegare le diverse tematiche trattate e la capacità di affrontare una problematica farmacologica. Per quanto riguarda l'esame, sarà possibile sostenerlo totalmente in forma di colloquio orale oppure sarà possibile sostenerlo attraverso lavori in itinere che verranno assegnati durante il corso da svolgersi in piccoli gruppi (max tre persone) che prevedono una valutazione complessiva che pesa per il 65% del voto finale ed il giorno dell'orale l'esame si completerà con la discussione (questa volta singola) di un articolo scientifico tra una rosa da me proposta (peso 35% del voto finale).

Diapositive presentate a lezione, reviews e research articles sono disponibili sulla piattaforma e-learning

L'insegnamento tratta i principali taxa di piante arboree e arbustive per lo più autoctone che costituiscono buona parte della diversità vegetale in ambiente urbano e naturale. Il corso è articolato in 42 ore complessive di didattica (6 CFU). Le lezioni si svolgono settimanalmente e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive PowerPoint e attraverso esercitazioni pratiche. Conoscenza e capacità di comprensione: alla fine del corso lo studente avrà acquisito conoscenza pratiche relative all’identificazione delle principali specie arboree presenti in Italia, sul loro funzionamento in relazione ai fattori ambientali, e sulla loro distribuzione in relazione alle zone fitoclimatiche e fasce vegetazionali. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: oltre alla padronanza delle principali nozioni di botanica ed ecologia forestale e della biodiversità in contesti antropizzati come le città, lo studente dovrà maturare capacità critiche per affrontare l’eventuale applicazione pratica delle nozioni apprese in vari campi di interesse biologico-botanico. Autonomia di giudizio: al termine del corso lo studente sarà in grado di conoscere la biodiversità vegetale in diversi ambienti, identificare le principali piante arboree utilizzate in città ed in aree periurbane e il loro ambito di applicazione in progetti di recupero ambientale e di miglioramento della biodiversità. Abilità comunicative: alla fine del corso lo studente avrà acquisito una terminologia scientifica adeguata e saprà esporre gli argomenti del corso con proprietà di linguaggio. Capacità di apprendimento: alla fine del corso lo studente sarà in grado di consultare la letteratura scientifica e approfondire gli argomenti trattati. Sarà inoltre in grado di seguire progetti applicati di recupero, conservazione e valorizzazione della biodiversità anche in contesti critici.

Parte generaleLa forma delle piante. Albero e arbusto. Modelli di crescita. Tipi di ramificazione. Architettura dell’apparato radicale. La germinazione dei semi. La vegetazione forestale. Flora e vegetazione. Zone fitoclimatiche e fasce vegetazionali. La distribuzione delle piante (corologia). Caratteristiche ecologiche e forestali dei piani vegetazionali (foreste mediterranee, temperate e alpine). Parte specialeMorfologia, ecologia, corologia, tassonomia e caratteristiche principali dei seguenti taxa: **Gimnosperme** Pinaceae: generalità; genere Pinus: (P. cembra, P. mugo, P. uncinata, P. sylvestris, P. nigra, P. heldreichii); pini esotici: (P. strobus, P. wallichiana); genere Picea (P. abies); genere Larix (L. decidua); genere Pseudotsuga (P. menziesii); genere Abies (A. alba); abeti mediterranei (generalità); genere Cedrus (C. atlantica, C. libani, C. deodara). Araucariaceae: generalità. Cupressaceae: genere Cupressus (C. sempervirens, genere Hesperocyparis (H. macrocarpa e H. macrocarpa); genere Juniperus (J. communis, J. oxycedrus, J phoenicea, J. sabinia); altre Cupressaceae: genere Chamaecyparis genere Thuja, genere Calocedrus(cenni); sottofamiglia Sequoioideae (generalità) “Ex Taxodiaceae”: genere Sequoia, genere Metasequoia, genere Sequoiadendron. Taxodioideae: genere Taxodium, genere Cryptomeria. Taxaceae: Taxus baccata. **Angiosperme** Arecaceae: genere Chamaerops e Trachycarpus (cenni). Magnoliaceae: genere Magnolia e Liriodendron. Lauraceae: genere Laurus (L. nobilis), Altingiaceae: Lyquidambar styraciflua. Platanaceae: genere Platanus (P. occidentalis, P. orientalis, P. acerifolia). Juglandaceae: genere Juglans (J.regia, J. nigra). Fagaceae: genere Fagus (F. sylvatica); genere Castanea (C. sativa); genere Quercus: Sez. Quercus: (Q. robur. Q. petraea, Q. pubescens), Sez. Cerris: (Q. cerris, Q. suber). Sez. Ilex (Q. ilex): Querce esotiche: Q. rubra. Betulaceae: Betuloideae: genere Betula (B. alba, B. pubescens); genere Alnus (A. glutinosa, A. cordata, A. incana, A. alnobetula); Coryloideae: genere Corylus (C. avellana), genere Carpinus (C. betulus), genere Ostrya (O. carpinifolia). Salicaceae: genere Salix (S. alba, S. capraea); genere Populus (P. alba, P. tremula, P. x canescens, P. nigra. P. deltoides e pioppi ibridi). Malvaceae: genere Tilia (T. cordata, T. platyphyllos, T. x vulgaris). Ulmaceae: genere Ulmus (U. minor, U. glabra); cenni su U. laevis, U. procera, U. x hollandica. Cenni su Zelkova. Cannabaceae: genere Celtis (C. australis). Rosaceae: Tribù Amygdalese: genere Prunus (P. avium). Tribù Maleae: genere Sorbus (S. aucuparia), Cormus (C. domestica), Torminalis (T. glaberrima), Aria (A. edulis). Cenni su Crataegus. Fabaceae, sottofamiglia Cesalpinioideae: cenni su Acacia e Albizia, Ceratonia, Gleditsia, sottofamiglia Cercidoideae: cenni su Cercis. Faboideae: cenni su Robinia, Sophora, Laburnum; Spartium, Cytisus. Sapindaceae: genere Acer (A. pseudoplatanus, A. opalus, A. monspessulanum, A. platanoides, A campestre, A. cappadocicum subsp. lobelii); Sapindaceae: genere Aesculus (A. hippocastanum). Simaroubaceae: Ailanthus altissima. Oleaceae: genere Fraxinus (F. excelsior, F. angustifolia, F. ornus).

Orale. La prova consiste in una parte pratica, con il riconoscimento attraverso l’uso di chiavi dicotomiche di specie arboree da campioni di foglie e rametti e una parte teorica, che prevede la descrizione (morfologia, riproduzione, corologia ed ecologia) di taxa presentati e descritti durante il corso. Non sono previste prove in itinere. Oltre alla conoscenza degli argomenti verrà valutata la capacità di esporli con proprietà di linguaggio (terminologia botanica) e di metterli in relazione tra loro.

Grossoni P., Bruschi P., Bussotti F., Selvi F.– Trattato di Botanica forestale. 1. Parte Generale e Gimnosperme. CEDAM Scienze Naturali Wolters Kluwer. Milano (2018). Grossoni P., Bruschi P., Bussotti F., Pollastrini M., Selvi F., Trattato di Botanica forestale. 2. Angiosperme. CEDAM Scienze Naturali Wolters Kluwer. Milano (2020). Materiale ad hoc distribuito dai docenti

L'insegnamento tratta i principali taxa di piante arboree e arbustive per lo più autoctone che costituiscono buona parte della diversità vegetale in ambiente urbano e naturale. Il corso è articolato in 42 ore complessive di didattica (6 CFU). Le lezioni si svolgono settimanalmente e l’esposizione avviene mediante l’utilizzo di diapositive PowerPoint e attraverso esercitazioni pratiche. Conoscenza e capacità di comprensione: alla fine del corso lo studente avrà acquisito conoscenza pratiche relative all’identificazione delle principali specie arboree presenti in Italia, sul loro funzionamento in relazione ai fattori ambientali, e sulla loro distribuzione in relazione alle zone fitoclimatiche e fasce vegetazionali. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: oltre alla padronanza delle principali nozioni di botanica ed ecologia forestale e della biodiversità in contesti antropizzati come le città, lo studente dovrà maturare capacità critiche per affrontare l’eventuale applicazione pratica delle nozioni apprese in vari campi di interesse biologico-botanico. Autonomia di giudizio: al termine del corso lo studente sarà in grado di conoscere la biodiversità vegetale in diversi ambienti, identificare le principali piante arboree utilizzate in città ed in aree periurbane e il loro ambito di applicazione in progetti di recupero ambientale e di miglioramento della biodiversità. Abilità comunicative: alla fine del corso lo studente avrà acquisito una terminologia scientifica adeguata e saprà esporre gli argomenti del corso con proprietà di linguaggio. Capacità di apprendimento: alla fine del corso lo studente sarà in grado di consultare la letteratura scientifica e approfondire gli argomenti trattati. Sarà inoltre in grado di seguire progetti applicati di recupero, conservazione e valorizzazione della biodiversità anche in contesti critici.

Parte generaleLa forma delle piante. Albero e arbusto. Modelli di crescita. Tipi di ramificazione. Architettura dell’apparato radicale. La germinazione dei semi. La vegetazione forestale. Flora e vegetazione. Zone fitoclimatiche e fasce vegetazionali. La distribuzione delle piante (corologia). Caratteristiche ecologiche e forestali dei piani vegetazionali (foreste mediterranee, temperate e alpine). Parte specialeMorfologia, ecologia, corologia, tassonomia e caratteristiche principali dei seguenti taxa: **Gimnosperme** Pinaceae: generalità; genere Pinus: (P. cembra, P. mugo, P. uncinata, P. sylvestris, P. nigra, P. heldreichii); pini esotici: (P. strobus, P. wallichiana); genere Picea (P. abies); genere Larix (L. decidua); genere Pseudotsuga (P. menziesii); genere Abies (A. alba); abeti mediterranei (generalità); genere Cedrus (C. atlantica, C. libani, C. deodara). Araucariaceae: generalità. Cupressaceae: genere Cupressus (C. sempervirens, genere Hesperocyparis (H. macrocarpa e H. macrocarpa); genere Juniperus (J. communis, J. oxycedrus, J phoenicea, J. sabinia); altre Cupressaceae: genere Chamaecyparis genere Thuja, genere Calocedrus(cenni); sottofamiglia Sequoioideae (generalità) “Ex Taxodiaceae”: genere Sequoia, genere Metasequoia, genere Sequoiadendron. Taxodioideae: genere Taxodium, genere Cryptomeria. Taxaceae: Taxus baccata. **Angiosperme** Arecaceae: genere Chamaerops e Trachycarpus (cenni). Magnoliaceae: genere Magnolia e Liriodendron. Lauraceae: genere Laurus (L. nobilis), Altingiaceae: Lyquidambar styraciflua. Platanaceae: genere Platanus (P. occidentalis, P. orientalis, P. acerifolia). Juglandaceae: genere Juglans (J.regia, J. nigra). Fagaceae: genere Fagus (F. sylvatica); genere Castanea (C. sativa); genere Quercus: Sez. Quercus: (Q. robur. Q. petraea, Q. pubescens), Sez. Cerris: (Q. cerris, Q. suber). Sez. Ilex (Q. ilex): Querce esotiche: Q. rubra. Betulaceae: Betuloideae: genere Betula (B. alba, B. pubescens); genere Alnus (A. glutinosa, A. cordata, A. incana, A. alnobetula); Coryloideae: genere Corylus (C. avellana), genere Carpinus (C. betulus), genere Ostrya (O. carpinifolia). Salicaceae: genere Salix (S. alba, S. capraea); genere Populus (P. alba, P. tremula, P. x canescens, P. nigra. P. deltoides e pioppi ibridi). Malvaceae: genere Tilia (T. cordata, T. platyphyllos, T. x vulgaris). Ulmaceae: genere Ulmus (U. minor, U. glabra); cenni su U. laevis, U. procera, U. x hollandica. Cenni su Zelkova. Cannabaceae: genere Celtis (C. australis). Rosaceae: Tribù Amygdalese: genere Prunus (P. avium). Tribù Maleae: genere Sorbus (S. aucuparia), Cormus (C. domestica), Torminalis (T. glaberrima), Aria (A. edulis). Cenni su Crataegus. Fabaceae, sottofamiglia Cesalpinioideae: cenni su Acacia e Albizia, Ceratonia, Gleditsia, sottofamiglia Cercidoideae: cenni su Cercis. Faboideae: cenni su Robinia, Sophora, Laburnum; Spartium, Cytisus. Sapindaceae: genere Acer (A. pseudoplatanus, A. opalus, A. monspessulanum, A. platanoides, A campestre, A. cappadocicum subsp. lobelii); Sapindaceae: genere Aesculus (A. hippocastanum). Simaroubaceae: Ailanthus altissima. Oleaceae: genere Fraxinus (F. excelsior, F. angustifolia, F. ornus).

Orale. La prova consiste in una parte pratica, con il riconoscimento attraverso l’uso di chiavi dicotomiche di specie arboree da campioni di foglie e rametti e una parte teorica, che prevede la descrizione (morfologia, riproduzione, corologia ed ecologia) di taxa presentati e descritti durante il corso. Non sono previste prove in itinere. Oltre alla conoscenza degli argomenti verrà valutata la capacità di esporli con proprietà di linguaggio (terminologia botanica) e di metterli in relazione tra loro.

Grossoni P., Bruschi P., Bussotti F., Selvi F.– Trattato di Botanica forestale. 1. Parte Generale e Gimnosperme. CEDAM Scienze Naturali Wolters Kluwer. Milano (2018). Grossoni P., Bruschi P., Bussotti F., Pollastrini M., Selvi F., Trattato di Botanica forestale. 2. Angiosperme. CEDAM Scienze Naturali Wolters Kluwer. Milano (2020). Materiale ad hoc distribuito dai docenti

Conoscenze e capacità di comprensione: Farmaci, alimenti e nuovi materiali derivano spesso dal mondo vegetale. Conoscere la biodiversità e lʼevoluzione delle piante consente quindi di scoprire nuove molecole e fitocomplessi utili per diverse applicazioni. Il principale obiettivo del corso è fornire strumenti utili per conoscere l'evoluzione della biodiversità vegetale, l'adattamento all'ambiente e la competizione delle piante in ecosisitemi complessi. Il secondo obiettivo è quello di conoscere le potenzialità delle piante in termini di molecole bioattive (bioprospecting) che fungono da segnali e rappresentano una risorsa importante per diversi settori applicativi come la cosmesi, la nutraceutica, e il settore agroalimentare.Conoscenze e capacità di comprensione applicate: il corso permetterà allo studente di conoscere i metodi di analisi della biodiversità e le strategie per eseguire indagini di 'bioprospecting'.Autonomia di giudizio: Interpretare informazioni in merito alla diversità biologica per proporre strategie di tutela e valorizzazione delle piante anche in relazione al loro territorio di origine.Capacità comunicative: il corso si propone di fornire allo studente le capacità per comunicare in modo efficace, appropriato e con linguaggio specifico, i concetti relativi alla biodiversità, alla conservazione delle piante e alla valorizzazione della ricchezza metabolica del mondo vegetale.Capacità di apprendimento: al termine del corso lo studente dovrà essere in grado di approfondire in modo autonomo gli argomenti trattati nel corso, anche interfacciandosi con esperti del settore o tramite la consultazione di siti web e/o testi di bibliografia specifica.

La biodiversità come risorsa di molecole e complessi bioattivi.Lʼorigine delle vita, lʼevoluzione degli organismi e la ricchezza metabolica.Esempi di molecole biologiche che hanno avuto casi applicativi in contesto medico e farmacologico.Lʼevoluzione delle piante dalle alghe alle terre emerse.Le tappe critiche dellʼevoluzione e il ruolo dellʼambiente nella selezione della biodiversità metabolica vegetale.I funghi. Cicli biologici e metabolismi peculiari. Esempi applicativi.Le piante superiori: origine e diversificazione.Le angiosperme e la loro evoluzione.Evo-Devo e la biologia dello sviluppo degli organi vegetali.I geni MADS.Molecole bioattive come elementi di comunicazione vegetali con l'ecosistema.Classificazione e diversificazione evolutiva delle molecole bioattive.Il bioprospecting.Approcci di studio delle molecole bioattive.Metodi di estrazione, analisi, identificazione e quantificazione di composti bioattivi in matrici vegetali.Le applicazioni delle molecole vegetali in prodotti commerciali: integratori alimentari, cosmetici, erbicidi, medicinali, droghe.L'economia circolare.Il concetto di "One Health" e il ruolo della fitochimica nel legame tra salute dell'ambiente e dell'uomo: esempi e casi di studio.Analisi di un principio attivo (ad esempio, Aspirina) per la titolazione di un farmaco da banco.

Lʼesame è scritto ed è diretto a valutare la conoscenza dello studente in merito alla biodiversità vegetale, alle vie metaboliche che caratterizzano le loro tappe evolutive e allo sfruttamento delle piante attraverso il bioprospecting.Lʼesame consiste di 3 domande a risposta aperta. Le prima domanda è di carattere generale sugli argomenti del corso e mira a valutare il metodo di studio e il livello di approfondimento dello studente. La seconda domanda è rivolta a valutare la capacità dello studente di aver compreso le principali tappe evolutive delle piante. Particolare attenzione verrà riservata alla valutazione dell'interpretazione evolutiva delle vie metaboliche vegetali. L' ultima domanda è rivolta a valutare la capacità critica dello studente nell'analisi e risoluzione di temi relativi al bioprospecting sia dal punto di vista tecnico sia in chiave applicativa.Un eventuale colloquio orale è possibile su richiesta dello studente.Non sono previste prove in itinere.Criteri di Valutazione: conoscenze scientifiche e tecniche in merito diversità metabolica vegetale e alla bioprospezione, capacità critica e di rielaborazione individuale, capacità di comunicazione e uso corretto del linguaggio tecnico.

Le diapositive mostrate a lezione vengono fornite sulla piattaforma e-learning.Articoli scientifici e testi di approfondimento saranno suggeriti nelle slide e dal docente.Testi suggeriti:Botanica farmaceutica. Maugini E., Maleci Bini L., Marrotti Lippi M. Piccin EditoreIntroduzione alla biodiversità del mondo vegetale. di Fabrizio Grassi, Massimo Labra, Francesco Sala. Piccin Editore

L'insegnamento di Biochimica delle Proteine mira a fornire una comprensione approfondita delle relazioni tra struttura e funzione delle proteine, considerando implicazioni fisiologiche, evolutive, patologiche e biotecnologiche. Gli obiettivi specifici includono: 1. Conoscenza e capacità di comprensioneAl termine dell'insegnamento, lo studente avrà acquisito conoscenze sui meccanismi di ripiegamento delle proteine, la loro flessibilità strutturale, transizioni conformazionali e funzionali, evoluzione naturale e directed-evolution, e le interazioni proteina-proteina in condizioni sia fisiologiche che patologiche. 2. Capacità di applicare conoscenza e comprensioneLo studente sarà in grado di riconoscere i principali meccanismi di funzionamento e malfunzionamento delle proteine, applicando tali conoscenze in contesti biotecnologici e progettuali. Autonomia di giudizioLo studente sarà capace di prevedere gli effetti di vari contesti ambientali sulle proteine, sviluppando una visione critica e originale nell'interpretazione e soluzione di problemi biologici complessi. 4. Abilità comunicativeAlla fine dell'insegnamento, lo studente avrà acquisito il lessico e le capacità linguistiche appropriate per descrivere i fenomeni biochimici e molecolari. 5. Capacità di apprendimentoLo studente sarà in grado di affrontare con successo insegnamenti avanzati nell'ambito della Protein Science e di comprendere la letteratura scientifica relativa.

1. Struttura delle proteine e metodi per il loro studioOrdine e disordine strutturale. Elementi e motivi strutturaliTecniche per studi strutturali di proteine: Cristallografia a raggi X, Elettro-crio microscopia, Spettroscopia NMRSpettrometria di Massa (MS) per la caratterizzazione conformazionale delle proteine e l'analisi delle modificazioni post-traduzionaliMisura del grado di somiglianza delle proteineConvergenza/divergenza nella struttura delle proteine analizzate attraverso casi di studioCenni a strumenti bioinformatici per la predizione strutturale (es. AlphaFold) e la modellazione molecolare 2. Studi in vitro e in vivo sul folding delle proteineAspetti termodinamici e cinetici del folding proteicoTeorie sul folding proteicoFolding delle proteine in vivo e ruolo delle chaperonineImportanza degli eventi di traduzione sul folding delle proteineRisvolti biotecnologici del controllo della velocità di traduzioneMisfolding proteico e le sue implicazioni nelle patologie umane 3. Interazioni proteina-proteina, separazione e transizione di fase delle biomolecoleMetodi per lo studio delle interazioni proteina-proteina (microcalorimetria, surface plasmon resonance, FRET, pull-down & MS).Fenomeni chimico-fisici alla base della condensazione delle biomolecole.Esempi di rilevanza biologica della condensazione delle biomolecole.Da condensati liquidi ad aggregati solidi: aspetti fisiologici e patologici della transizione di fase.Tipologie di aggregati proteici. Fibrille amiloidi e proteine prioniche. Hallmark di aggregazione amiloide.Dai meccanismi di propagazione ai dispositivi diagnostici di patologie amiloidi. 4. Meccanismi di turnover delle proteinePanoramica sui meccanismi cellulari di turnover delle proteineCenni all'autofagia come meccanismo di degradazione e riciclo cellulareDegradazione delle proteine mediante il sistema ubiquitina-proteasoma (UPS)Potenziale farmacologico dei meccanismi naturali di UPS e farmaci di tipo “dual target degrader”Studio di casi 5. Principi di evoluzione naturale ed evoluzione diretta delle proteineConcetti generali su evoluzione naturale ed evolvibilità nella prospettiva della progettazione biotecnologica delle proteine.Tasso di evoluzione delle proteine e protein fitness landscape.Ruolo della variazione fenotipica e del neutral drift nell'evoluzione delle proteine.Vari approcci di ingegneria proteica e panoramica sulle tecniche di evoluzione diretta (es. random mutagenesis, DNA shuffling, site-directed mutagenesis).Casi di studio di applicazioni biotecnologiche dell'ingegneria e dell'evoluzione diretta delle proteine (es. enzimi industriali, biofarmaci).

Prova orale della durata di 30-40 minuti, articolata in due parti: Esposizione con slide ppt di un articolo scientifico concordato con il docente (durata: 15 minuti), seguita da domande inerenti all'articolo (5-10 minuti). Colloquio sugli argomenti svolti a lezione (almeno da due dei cinque blocchi tematici) (10-15 minuti).La valutazione considera il grado di comprensione degli argomenti, la capacità di individuare connessioni tra i contenuti disciplinari, l’utilizzo di un linguaggio appropriato e la chiarezza espositiva. Gli studenti iscritti al primo appello potranno esporre l'articolo scientifico in forma di seminario rivolto alla classe.

Libro di testo consigliati: Lehninger Principles of Biochemistry, Voet & Voet Biochemistry; Branden & Tooze Introduction to Protein StructureSlides e videolezioni: reperibili sulla pagina Moodle dell’insegnamento (http://elearning.unimib.it/).Articoli scientifici citati/descritti durante le lezioni

L'obiettivo del corso è quello di ampliare ed estendere i concetti relativi alle varie funzioni delle cellule staminali somatiche in relazione alla omeostasi tissutale e con particolare riguardo ai meccanismi di mantenimento dei tessuti. Conoscenza e capacità di comprensioneGli studenti apprenderanno come le cellule staminali sono alla base dei meccanismi di rigenerazione dei tessuti del nostro organismo in risposta a meccanismi di depauperamento cellulare dovuti alla normale fisiologia dei tessuti. Conoscenza e capacità di comprensione applicataLe conoscenze di base acquisite potranno essere applicate nell’ambito di studi volti a identificare i meccanismi rigenerazione dei tessuti e allo studio delle capacità proliferative e differenziative delle cellule staminali. Autonomia di giudizio:Il corso si prefigge di fornire agli studenti le capacità critiche per valutare in modo autonomo la bibliografia inerente ricerche sulle cellule staminali. Abilità comunicative:Al termine del corso gli studenti saranno in grado di dare una definizione di cellula staminale e descrivere le caratteristiche funzionali, morfologiche e antigeniche che differenziano le diverse tipologie di cellule staminali. Saranno inoltre in grado di riassumere i meccanismi che sostengono l’omeostasi tissutale dei vari tessuti che compongono il nostro organismo utilizzando un appropriato linguaggio scientifico. Capacità di apprendere:Tale corso costituisce la base per comprendere la fisiologia dei nostri tessuti.

• Introduzione e definizioni: La staminalità, parametri funzionali di staminalità e di automantenimento cellulare •Compartimenti cellulari I: omeostasi del compartimento staminale, meccanismi di divisione simmetrica e asimmetrica, modelli deterministici e stocastici • Compartimenti cellulari II: Differenziamento, maturazione funzionale, progenitori cellulari di transito e ruolo nella omeostasi cellulare e dei tessuti • Modelli di gerarchie cellulari: Modello a cellule singole, modello a vite • Nicchia Staminale • Le cellule staminali somatiche (generalità) • Cellule Staminali Intestinali • Cellule staminali Ematopoietiche • Cellule staminali Epidermiche • Cellule Staminali Cerebrali • Cellule Staminali del muscolo (Cellule Satelliti) • Cellule staminali Embrionali

Il profitto verrà valutato mediante prova scritta finale al termine del corso che consiste di tre domande “aperte” sugli argomenti trattati a lezione. La prova scritta è tesa a valutare, oltre alla conoscenza delle tematiche del corso, anche la capacità di sintesi dello studente che deve riassumere in modo congruo gli argomenti richiesti, focalizzandosi sugli elementi più importanti. La prima domanda è relativa ai meccanismi generali che regolano l’omeostasi cellulare nei tessuti somatici e alle caratteristiche funzionali delle cellule staminali. Le ultime due domande richiedono la descrizione del ruolo delle cellule staminali di uno dei tessuti somatici trattati a lezione. Prove in itinere: i seminari preparati dagli studenti nell'ambito dell'attività didattica interattiva saranno considerate prove in itinere che verranno valutate con 0, 1 o 2 punti, in base alla qualità dell'esposizione (verranno valuatate, la chiarezza nell'esposizione dei contenuti, l'uso di un corretto linguaggio scientifico e la capacità di sintesi degli argomenti esposti a partire dai contenuti presenti negli articoli utilizzati per preparare l'esposizione). I punti assegnati veranno sommati al voto della prova finale (se il punteggio finale dovesse superare il 30 sarà assegnata la lode). L’orale (su richiesta dello studente o del docente) è un approfondimento dei temi trattati nello scritto.

Come testo di base Stem cells, di C.S. Potten, Academic Press. Dato il livello avanzato del corso e l’attuale dinamicità degli argomenti trattati è necessaria l'integrazione con articoli originali e review in inglese. Gli articoli più significativi e le slides del corso saranno disponibili sulla piattaforma e-learning.

L'obiettivo del corso è quello di approfondire il ruolo dello studio delle cellule staminali in relazione alle patologie umane e alla medicina rigenerativa. In particolare verranno analizzati quegli ambiti in cui lo studio delle cellule staminali può contribuire a dare una svolta significativa nell’individuazione dei meccanismi molecolari e cellulari sottesi all’eziologia di specifiche patologie e allo sviluppo di potenziali terapie innovative. Attraverso una disanima della letteratura scientifica gli studenti approfondiranno il percorso scientifico che ha portato dalla possibilità di isolare e coltivare in vitro le cellule staminali da diverse fonti tissutali alle loro applicazioni nell’ambito del “disease modeling” e delle terapie sperimentali. Conoscenza e capacità di comprensione:Gli studenti acquisiranno conoscenze relative alla biologia delle cellule staminali con particolare attenzione alle condizioni in cui un’alterazione delle proprietà funzionali di tali cellule può portare ad una condizione patologica. Durante il corso verranno anche approfondite le tematiche relative al possibile utilizzo delle cellule staminali nell’ambito delle terapie cellulari sperimentali con lo scopo di fornire agli studenti gli strumenti per comprendere i limiti e le potenzialità di sviluppo delle terapie avanzate e le caratteristiche di safety ed efficacy delle diverse cellule staminali. Capacità di applicare conoscenza e comprensione:Date le conoscenze acquisite nell’ambito di questo corso e la modalità di insegnamento (attraverso pubblicazioni recenti) gli studenti saranno in grado di comprendere la nuova letteratura scientifica. Le conoscenze di base acquisite potranno essere applicate nell’ambito di studi volti a identificare i meccanismi patogenetici sottesi allo studio delle malattie neurodegenerative e dell’invecchiamento, e a studi mirati a sviluppare le applicazioni biotecnologiche delle cellule staminali. Autonomia di giudizio:Il corso si prefigge di fornire agli studenti le capacità critiche per valutare in modo autonomo la bibliografia inerente ricerche sulle cellule staminali. Inoltre le conoscenze fornite in questo corso permetteranno agli studenti di formulare autonomamente giudizi critici relativamente ai presupposti scientifici e di sicurezza di un futuro utilizzo di varie tipologie di cellule staminali nell’ambito della medicina rigenerativa. Abilità comunicative:Al termine del corso gli studenti saranno in grado leggere ed esporre pubblicazioni inerenti alla materia del corso utilizzando un appropriato linguaggio scientifico. Capacità di apprendere:Poiché i temi trattati in questo corso sono costantemente in evoluzione, gli studenti saranno in grado di comprendere e integrare le nuove conoscenze attraverso le pubblicazioni scientifiche.

PARTE 1. INTRODUZIONEIntroduzione sulla struttura e gli argomenti del corso.Tipologie di cellule staminali, loro proprietà e ruolo fisiologico. PARTE 2. ALTERAZIONI DELL'OMEOSTASI TISSUTALE LEGATE ALL'INVECCHIAMENTOIn questa parte del corso verranno esaminati i meccanismi cellulari e molecolari legati all'invecchiamento che determinano una riduzione delle capacità rigenerative delle cellule staminali e determinano alterazioni della funzionalità di alcuni tessuti del nostro organismo (es. tessuto nervoso, sistema ematopoietico, tessuto muscolare). PARTE 3. CELLULE STAMINALI TUMORALIIn questa parte del corso verrà esaminato il ruolo delle cellule staminali tumorali nello sviluppo e progressione dei tumori. PARTE 4. SPERIMENTAZIONI CLINICHE BASATE SULL'USO DI CELLULE STAMINALIIn questa parte del corso verrà esaminato il potenziale ruolo delle cellule staminali come "farmaco cellulare", valutando potenzialità e limiti di diverse tipologie di cellule staminali attualmente utilizzate in sperimentazioni cliniche. PARTE 5. CELLULE STAMINALI COME MODELLI PER LO STUDIO DELLE PATOLOGIEIn questa parte del corso verrà esaminato il ruolo delle cellule staminali derivate da paziente come modello di malattia per individuare i meccanismi di patogenesi paziente-specifici.

Il profitto verrà valutato mediante prova orale al termine del corso sugli argomenti trattati a lezione. La prova orale è tesa a valutare, oltre alla conoscenza delle tematiche del corso, anche la capacità di sintesi dello studente che deve riassumere in modo congruo gli argomenti richiesti, focalizzandosi sugli elementi più importanti. Prove in itinere: i seminari preparati dagli studenti nell'ambito dell'attività didattica interattiva saranno considerate prove in itinere che verranno valutate con 0, 1 o 2 punti, in base alla qualità dell'esposizione (verranno valuatate: la chiarezza nell'esposizione dei contenuti, l'uso di un corretto linguaggio scientifico e la capacità di sintesi degli argomenti esposti a partire dai contenuti presenti negli articoli utilizzati per preparare l'esposizione). I punti assegnati veranno sommati al voto della prova finale (se il punteggio finale dovesse superare il 30 sarà assegnata la lode).

Dato il livello avanzato del corso e l’attuale dinamicità degli argomenti trattati è necessaria l'integrazione con articoli originali e review in inglese. Gli articoli più significativi e le slides del corso saranno disponibili sulla piattaforma e-learning.