Biotecnologie mediche

BIOCOMPUTING
Il Corso si propone di fornire conoscenze dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari (per es. proliferazione, morte, senescenza, differenziamento), di come la cellula regoli queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale nel quale si trova, di come integri questi segnali al fine di contribuire all’omeostasi di quel tessuto, del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. La trasformazione neoplastica sarà utilizzata come paradigma di alterazioni che coinvolgono a più livelli la funzione cellulare, e il fegato come esempio di organo per studi di fisiopatologia.

Lo studente, una volta acquisita la conoscenza dei meccanismi che regolano funzioni comuni ai vari tipi cellulari, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Tali competenze verranno sviluppate mediante simulazioni di problematiche scientifiche in lezioni interattive, dove gli studenti potranno sviluppare capacità critiche, applicare le conoscenze acquisite e discutere in gruppo dei possibili approcci sperimentali per la loro risoluzione.

Per il modulo di Biocomputing:

Acquisire competenze nell'utilizzo della Unix shell come strumento essenziale per l'automazione di operazioni ripetitive e la gestione efficiente di flussi di lavoro complessi. Gli studenti impareranno a combinare comandi per costruire pipeline operative e a utilizzare la shell per affrontare compiti avanzati di elaborazione dati, con particolare attenzione alle applicazioni nel calcolo ad alte prestazioni (HPC) e nell’analisi bioinformatica.

BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
Il Corso si propone di fornire conoscenze dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari (per es. proliferazione, morte, senescenza, differenziamento), di come la cellula regoli queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale nel quale si trova, di come integri questi segnali al fine di contribuire all’omeostasi di quel tessuto, del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. La trasformazione neoplastica sarà utilizzata come paradigma di alterazioni che coinvolgono a più livelli la funzione cellulare, e il fegato come esempio di organo per studi di fisiopatologia.

Lo studente, una volta acquisita la conoscenza dei meccanismi che regolano funzioni comuni ai vari tipi cellulari, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Tali competenze verranno sviluppate mediante simulazioni di problematiche scientifiche in lezioni interattive, dove gli studenti potranno sviluppare capacità critiche, applicare le conoscenze acquisite e discutere in gruppo dei possibili approcci sperimentali per la loro risoluzione.

Per il modulo di Biocomputing:

Acquisire competenze nell'utilizzo della Unix shell come strumento essenziale per l'automazione di operazioni ripetitive e la gestione efficiente di flussi di lavoro complessi. Gli studenti impareranno a combinare comandi per costruire pipeline operative e a utilizzare la shell per affrontare compiti avanzati di elaborazione dati, con particolare attenzione alle applicazioni nel calcolo ad alte prestazioni (HPC) e nell’analisi bioinformatica.

BIOCOMPUTING
Lo studente acquisirà la conoscenza dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari, di come la cellula regoli ed integri queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale e del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. Inoltre, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Inoltre, lo studente acquisirà competenze nell'utilizzo della Unix shell per l'automazione di operazioni ripetitive, per elaborazione dati e l'analisi bioinformatica.

BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
Lo studente acquisirà la conoscenza dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari, di come la cellula regoli ed integri queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale e del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. Inoltre, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Inoltre, lo studente acquisirà competenze nell'utilizzo della Unix shell per l'automazione di operazioni ripetitive, per elaborazione dati e l'analisi bioinformatica.

BIOCOMPUTING
Modulo: BIOCOMPUTING
Introduzione alla Shell

Navigazione tra File e Directory

• Sintassi generale di un comando della Shell

Lavorare con File e Directory

• Creazione di directory.
• Spostamento, copia ed eliminazione di file e directory.
• Operazioni con più file e directory

Pipe e Filtri

• Cattura dell’output dei comandi.
• Filtraggio dell’output.
• Passaggio dell’output ad un altro comando.
• Combinazione di più comandi.
• Strumenti progettati per lavorare insieme.

Cicli (Loops)

Script di Shell

Ricerca di File e Contenuti

Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
L’insegnamento si compone delle seguenti unità didattiche:

1. Controllo della proliferazione e del differenziamento cellulare. Meccanismi molecolari di controllo della transizione G1/S e G2/M, mitosi e citochinesi. Inibitori del ciclo cellulare. Checkpoint mitotico e da danno al DNA. Controllo molecolare del differenziamento cellulare con esempi del differenziamento miogenico ed epatico. Meccanismi di regolazione del ciclo cellulare tra proliferazione, quiescenza e differenziamento. Metodiche per lo studio del ciclo cellulare (6 ore).

2. Meccanismi molecolari della trasduzione di segnali extracellulari (fattori solubili e molecole di adesione cellula-cellula e cellula-matrice) per la regolazione delle funzioni cellulari. Specificità di recettori per fattori di crescita e differenziamento. Integrazione dei segnali e metodiche di studio delle vie di trasduzione. Trasduzione di stimoli meccanici e strumenti per lo studio in colture cellulari (4 ore).

3. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della transizione epitelio-mesenchimale (EMT). Induttori e mediatori molecolari. Controllo genetico ed epigenetico dell’EMT (2 ore)

4. Controllo della senescenza cellulare. Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari. Meccanismi di attivazione della senescenza replicativa e prematura. Senescenza e tumori. Senescenza e invecchiamento. Metodiche per lo studio della senescenza (2 ore).

5. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della morte cellulare programmata (apoptosi, necroptosi e piroptosi). Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari dei diversi tipi di morte cellulare. Principali metodologie per lo studio della morte cellulare (4 ore).

6. Meccanismi molecolari e funzioni dell’autofagia. Effetti fisiologici e patologici. Metodiche per lo studio dell’autofagia (2 ore).

7. Meccanismi e funzioni dello stress del reticolo endoplasmatico (ER stress) e della via di trasduzione del segnale denominata “risposta alle proteine non ripiegate (UPR)”. Ruolo fisiologico e patologico. Interazioni tra ER stress, autofagia e morte cellulare (2 ore).

8. Meccanismi di controllo della comunicazione intercellulare: microvescicole ed esosomi. Biogenesi e marcatori. Applicazioni diagnostiche e terapeutiche per lo studio di patologie umane (2 ore).

9. Controllo delle funzioni cellulari nel tessuto epatico in condizioni fisio-patologiche. (2 ore).

10. Perdita dei meccanismi di controllo delle diverse funzioni cellulari nella cellula tumorale. Interazioni tra cellula tumorale e microambiente. Analisi di possibili terapie molecolari (2 ore)

11. Meccanismi generali di controllo delle funzioni cellulari:

• Regolazioni funzionali di proteine: regolazione delle interazioni proteina-proteina, modifiche post-traduzionali, regolazione della localizzazione subcellulare (1 ora)
• Processi di degradazione delle proteine. Aspetti generali, meccanismi molecolari e funzioni cellulari dei processi degradativi delle proteine. Ruolo del lisosoma e del proteasoma (1ora)
• Regolazione epigenetica dell’espressione genica. Meccanismi di azione e ruolo fisio-patologico di RNA non codificanti (microRNA, lncRNA e circRNA). Metodiche per lo studio di modifiche epigenetiche (4 ore).

Inoltre sono previste le seguenti attività (6 ore):

• svolgimento di un progetto scientifico con discussione in aula
• Focus su strumenti tecnologici per lo studio delle funzioni cellulari: proteomica (tecnologie e applicazioni); citofluorimetria a flusso e FACS (principi e applicazioni)

Modulo: BIOCOMPUTING

• Introducing the Shell
• Navigating Files and Directories
• Working With Files and Directories, Pipes and Filters
• Loops, Shell Scripts

Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I

• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-I
• Testi di riferimento: Materiale fornito dal docente
• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-II
• Checkpoints del ciclo cellulare
• Trasduzione

di segnali extracellulari

• Adesioni

cellulari e meccanotrasduzione

• Transizione

epitelio-mesenchima

• Senescenza cellulare
• Controllo epigenetico

dell’espressione genica

• ncRNA: biogenesi e

funzioni

• Comunicazione

intercellulare: microvescicole ed esosomi

• Apoptosi
• Necroptosi
• Piroptosi
• Tecniche di studio della morte cellulare. Citofluorimetria a flusso
• ER stress e risposta UPR
• Degradazione delle proteine. Il sistema ubiquitina-proteasoma
• Autofagia
• Come la cellula perde il controllo: la trasformazione neoplastica
• Proteomica: tecnologie e applicazioni per lo studio delle funzioni cellulari
• Sviluppo di un progetto sperimentale

BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
Modulo: BIOCOMPUTING
Introduzione alla Shell

Navigazione tra File e Directory

• Sintassi generale di un comando della Shell

Lavorare con File e Directory

• Creazione di directory.
• Spostamento, copia ed eliminazione di file e directory.
• Operazioni con più file e directory

Pipe e Filtri

• Cattura dell’output dei comandi.
• Filtraggio dell’output.
• Passaggio dell’output ad un altro comando.
• Combinazione di più comandi.
• Strumenti progettati per lavorare insieme.

Cicli (Loops)

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Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
L’insegnamento si compone delle seguenti unità didattiche:

1. Controllo della proliferazione e del differenziamento cellulare. Meccanismi molecolari di controllo della transizione G1/S e G2/M, mitosi e citochinesi. Inibitori del ciclo cellulare. Checkpoint mitotico e da danno al DNA. Controllo molecolare del differenziamento cellulare con esempi del differenziamento miogenico ed epatico. Meccanismi di regolazione del ciclo cellulare tra proliferazione, quiescenza e differenziamento. Metodiche per lo studio del ciclo cellulare (6 ore).

2. Meccanismi molecolari della trasduzione di segnali extracellulari (fattori solubili e molecole di adesione cellula-cellula e cellula-matrice) per la regolazione delle funzioni cellulari. Specificità di recettori per fattori di crescita e differenziamento. Integrazione dei segnali e metodiche di studio delle vie di trasduzione. Trasduzione di stimoli meccanici e strumenti per lo studio in colture cellulari (4 ore).

3. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della transizione epitelio-mesenchimale (EMT). Induttori e mediatori molecolari. Controllo genetico ed epigenetico dell’EMT (2 ore)

4. Controllo della senescenza cellulare. Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari. Meccanismi di attivazione della senescenza replicativa e prematura. Senescenza e tumori. Senescenza e invecchiamento. Metodiche per lo studio della senescenza (2 ore).

5. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della morte cellulare programmata (apoptosi, necroptosi e piroptosi). Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari dei diversi tipi di morte cellulare. Principali metodologie per lo studio della morte cellulare (4 ore).

6. Meccanismi molecolari e funzioni dell’autofagia. Effetti fisiologici e patologici. Metodiche per lo studio dell’autofagia (2 ore).

7. Meccanismi e funzioni dello stress del reticolo endoplasmatico (ER stress) e della via di trasduzione del segnale denominata “risposta alle proteine non ripiegate (UPR)”. Ruolo fisiologico e patologico. Interazioni tra ER stress, autofagia e morte cellulare (2 ore).

8. Meccanismi di controllo della comunicazione intercellulare: microvescicole ed esosomi. Biogenesi e marcatori. Applicazioni diagnostiche e terapeutiche per lo studio di patologie umane (2 ore).

9. Controllo delle funzioni cellulari nel tessuto epatico in condizioni fisio-patologiche. (2 ore).

10. Perdita dei meccanismi di controllo delle diverse funzioni cellulari nella cellula tumorale. Interazioni tra cellula tumorale e microambiente. Analisi di possibili terapie molecolari (2 ore)

11. Meccanismi generali di controllo delle funzioni cellulari:

• Regolazioni funzionali di proteine: regolazione delle interazioni proteina-proteina, modifiche post-traduzionali, regolazione della localizzazione subcellulare (1 ora)
• Processi di degradazione delle proteine. Aspetti generali, meccanismi molecolari e funzioni cellulari dei processi degradativi delle proteine. Ruolo del lisosoma e del proteasoma (1ora)
• Regolazione epigenetica dell’espressione genica. Meccanismi di azione e ruolo fisio-patologico di RNA non codificanti (microRNA, lncRNA e circRNA). Metodiche per lo studio di modifiche epigenetiche (4 ore).

Inoltre sono previste le seguenti attività (6 ore):

• svolgimento di un progetto scientifico con discussione in aula
• Focus su strumenti tecnologici per lo studio delle funzioni cellulari: proteomica (tecnologie e applicazioni); citofluorimetria a flusso e FACS (principi e applicazioni)

Modulo: BIOCOMPUTING

• Introducing the Shell
• Navigating Files and Directories
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• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-I
• Testi di riferimento: Materiale fornito dal docente
• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-II
• Checkpoints del ciclo cellulare
• Trasduzione

di segnali extracellulari

• Adesioni

cellulari e meccanotrasduzione

• Transizione

epitelio-mesenchima

• Senescenza cellulare
• Controllo epigenetico

dell’espressione genica

• ncRNA: biogenesi e

funzioni

• Comunicazione

intercellulare: microvescicole ed esosomi

• Apoptosi
• Necroptosi
• Piroptosi
• Tecniche di studio della morte cellulare. Citofluorimetria a flusso
• ER stress e risposta UPR
• Degradazione delle proteine. Il sistema ubiquitina-proteasoma
• Autofagia
• Come la cellula perde il controllo: la trasformazione neoplastica
• Proteomica: tecnologie e applicazioni per lo studio delle funzioni cellulari
• Sviluppo di un progetto sperimentale

BIOCOMPUTING
Per quanto riguarda il modulo di BMFC, l’esame consiste in una prova scritta con domande aperte, mirata a verificare la capacità dallo studente di risolvere un problema scientifico sugli argomenti trattati nel corso, applicando le tecnologie apprese, seguita da una verifica orale delle conoscenze acquisite.

Per il modulo di Biocomputing, la valutazione sarà basata sulla risoluzione di semplici quesiti inerenti al programma, mediante l'ausilio del software R

La valutazione finale terrà conto della capacità di ragionamento e di utilizzo delle conoscenze acquisite, dimostrata in entrambe le prove.

BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
Per quanto riguarda il modulo di BMFC, l’esame consiste in una prova scritta con domande aperte, mirata a verificare la capacità dallo studente di risolvere un problema scientifico sugli argomenti trattati nel corso, applicando le tecnologie apprese, seguita da una verifica orale delle conoscenze acquisite.

Per il modulo di Biocomputing, la valutazione sarà basata sulla risoluzione di semplici quesiti inerenti al programma, mediante l'ausilio del software R

La valutazione finale terrà conto della capacità di ragionamento e di utilizzo delle conoscenze acquisite, dimostrata in entrambe le prove.

BIOCOMPUTING
Modulo: BIOCOMPUTING
Materiale fornito dal docente

Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
Il materiale di studio, fornito dai docenti, è costituito da recenti Articoli e Reviews, pubblicati su riviste internazionali, e dal materiale didattico-informatico utilizzato a lezione (presentazioni, video, tutorial).

È consigliato far riferimento ad un testo di base di Biologia cellulare come:

• Alberts et al., “L'essenziale della biologia molecolare della cellula" - Zanichelli ed.
• Hardin, Bertoni - "Becker. il mondo della cellula" - Pearson ed.

Modulo: BIOCOMPUTING
N/D
Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
N/D

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Modulo: BIOCOMPUTING
Materiale fornito dal docente

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Il materiale di studio, fornito dai docenti, è costituito da recenti Articoli e Reviews, pubblicati su riviste internazionali, e dal materiale didattico-informatico utilizzato a lezione (presentazioni, video, tutorial).

È consigliato far riferimento ad un testo di base di Biologia cellulare come:

• Alberts et al., “L'essenziale della biologia molecolare della cellula" - Zanichelli ed.
• Hardin, Bertoni - "Becker. il mondo della cellula" - Pearson ed.

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N/D
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Il Corso si propone di fornire conoscenze dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari (per es. proliferazione, morte, senescenza, differenziamento), di come la cellula regoli queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale nel quale si trova, di come integri questi segnali al fine di contribuire all’omeostasi di quel tessuto, del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. La trasformazione neoplastica sarà utilizzata come paradigma di alterazioni che coinvolgono a più livelli la funzione cellulare, e il fegato come esempio di organo per studi di fisiopatologia.

Lo studente, una volta acquisita la conoscenza dei meccanismi che regolano funzioni comuni ai vari tipi cellulari, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Tali competenze verranno sviluppate mediante simulazioni di problematiche scientifiche in lezioni interattive, dove gli studenti potranno sviluppare capacità critiche, applicare le conoscenze acquisite e discutere in gruppo dei possibili approcci sperimentali per la loro risoluzione.

Per il modulo di Biocomputing:

Acquisire competenze nell'utilizzo della Unix shell come strumento essenziale per l'automazione di operazioni ripetitive e la gestione efficiente di flussi di lavoro complessi. Gli studenti impareranno a combinare comandi per costruire pipeline operative e a utilizzare la shell per affrontare compiti avanzati di elaborazione dati, con particolare attenzione alle applicazioni nel calcolo ad alte prestazioni (HPC) e nell’analisi bioinformatica.

Lo studente acquisirà la conoscenza dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari, di come la cellula regoli ed integri queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale e del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. Inoltre, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Inoltre, lo studente acquisirà competenze nell'utilizzo della Unix shell per l'automazione di operazioni ripetitive, per elaborazione dati e l'analisi bioinformatica.

Modulo: BIOCOMPUTING
Introduzione alla Shell

Navigazione tra File e Directory

• Sintassi generale di un comando della Shell

Lavorare con File e Directory

• Creazione di directory.
• Spostamento, copia ed eliminazione di file e directory.
• Operazioni con più file e directory

Pipe e Filtri

• Cattura dell’output dei comandi.
• Filtraggio dell’output.
• Passaggio dell’output ad un altro comando.
• Combinazione di più comandi.
• Strumenti progettati per lavorare insieme.

Cicli (Loops)

Script di Shell

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Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
L’insegnamento si compone delle seguenti unità didattiche:

1. Controllo della proliferazione e del differenziamento cellulare. Meccanismi molecolari di controllo della transizione G1/S e G2/M, mitosi e citochinesi. Inibitori del ciclo cellulare. Checkpoint mitotico e da danno al DNA. Controllo molecolare del differenziamento cellulare con esempi del differenziamento miogenico ed epatico. Meccanismi di regolazione del ciclo cellulare tra proliferazione, quiescenza e differenziamento. Metodiche per lo studio del ciclo cellulare (6 ore).

2. Meccanismi molecolari della trasduzione di segnali extracellulari (fattori solubili e molecole di adesione cellula-cellula e cellula-matrice) per la regolazione delle funzioni cellulari. Specificità di recettori per fattori di crescita e differenziamento. Integrazione dei segnali e metodiche di studio delle vie di trasduzione. Trasduzione di stimoli meccanici e strumenti per lo studio in colture cellulari (4 ore).

3. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della transizione epitelio-mesenchimale (EMT). Induttori e mediatori molecolari. Controllo genetico ed epigenetico dell’EMT (2 ore)

4. Controllo della senescenza cellulare. Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari. Meccanismi di attivazione della senescenza replicativa e prematura. Senescenza e tumori. Senescenza e invecchiamento. Metodiche per lo studio della senescenza (2 ore).

5. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della morte cellulare programmata (apoptosi, necroptosi e piroptosi). Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari dei diversi tipi di morte cellulare. Principali metodologie per lo studio della morte cellulare (4 ore).

6. Meccanismi molecolari e funzioni dell’autofagia. Effetti fisiologici e patologici. Metodiche per lo studio dell’autofagia (2 ore).

7. Meccanismi e funzioni dello stress del reticolo endoplasmatico (ER stress) e della via di trasduzione del segnale denominata “risposta alle proteine non ripiegate (UPR)”. Ruolo fisiologico e patologico. Interazioni tra ER stress, autofagia e morte cellulare (2 ore).

8. Meccanismi di controllo della comunicazione intercellulare: microvescicole ed esosomi. Biogenesi e marcatori. Applicazioni diagnostiche e terapeutiche per lo studio di patologie umane (2 ore).

9. Controllo delle funzioni cellulari nel tessuto epatico in condizioni fisio-patologiche. (2 ore).

10. Perdita dei meccanismi di controllo delle diverse funzioni cellulari nella cellula tumorale. Interazioni tra cellula tumorale e microambiente. Analisi di possibili terapie molecolari (2 ore)

11. Meccanismi generali di controllo delle funzioni cellulari:

• Regolazioni funzionali di proteine: regolazione delle interazioni proteina-proteina, modifiche post-traduzionali, regolazione della localizzazione subcellulare (1 ora)
• Processi di degradazione delle proteine. Aspetti generali, meccanismi molecolari e funzioni cellulari dei processi degradativi delle proteine. Ruolo del lisosoma e del proteasoma (1ora)
• Regolazione epigenetica dell’espressione genica. Meccanismi di azione e ruolo fisio-patologico di RNA non codificanti (microRNA, lncRNA e circRNA). Metodiche per lo studio di modifiche epigenetiche (4 ore).

Inoltre sono previste le seguenti attività (6 ore):

• svolgimento di un progetto scientifico con discussione in aula
• Focus su strumenti tecnologici per lo studio delle funzioni cellulari: proteomica (tecnologie e applicazioni); citofluorimetria a flusso e FACS (principi e applicazioni)

Modulo: BIOCOMPUTING

• Introducing the Shell
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• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-I
• Testi di riferimento: Materiale fornito dal docente
• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-II
• Checkpoints del ciclo cellulare
• Trasduzione

di segnali extracellulari

• Adesioni

cellulari e meccanotrasduzione

• Transizione

epitelio-mesenchima

• Senescenza cellulare
• Controllo epigenetico

dell’espressione genica

• ncRNA: biogenesi e

funzioni

• Comunicazione

intercellulare: microvescicole ed esosomi

• Apoptosi
• Necroptosi
• Piroptosi
• Tecniche di studio della morte cellulare. Citofluorimetria a flusso
• ER stress e risposta UPR
• Degradazione delle proteine. Il sistema ubiquitina-proteasoma
• Autofagia
• Come la cellula perde il controllo: la trasformazione neoplastica
• Proteomica: tecnologie e applicazioni per lo studio delle funzioni cellulari
• Sviluppo di un progetto sperimentale

Per quanto riguarda il modulo di BMFC, l’esame consiste in una prova scritta con domande aperte, mirata a verificare la capacità dallo studente di risolvere un problema scientifico sugli argomenti trattati nel corso, applicando le tecnologie apprese, seguita da una verifica orale delle conoscenze acquisite.

Per il modulo di Biocomputing, la valutazione sarà basata sulla risoluzione di semplici quesiti inerenti al programma, mediante l'ausilio del software R

La valutazione finale terrà conto della capacità di ragionamento e di utilizzo delle conoscenze acquisite, dimostrata in entrambe le prove.

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Materiale fornito dal docente

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Il materiale di studio, fornito dai docenti, è costituito da recenti Articoli e Reviews, pubblicati su riviste internazionali, e dal materiale didattico-informatico utilizzato a lezione (presentazioni, video, tutorial).

È consigliato far riferimento ad un testo di base di Biologia cellulare come:

• Alberts et al., “L'essenziale della biologia molecolare della cellula" - Zanichelli ed.
• Hardin, Bertoni - "Becker. il mondo della cellula" - Pearson ed.

Modulo: BIOCOMPUTING
N/D
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N/D

Il Corso si propone di fornire conoscenze dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari (per es. proliferazione, morte, senescenza, differenziamento), di come la cellula regoli queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale nel quale si trova, di come integri questi segnali al fine di contribuire all’omeostasi di quel tessuto, del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. La trasformazione neoplastica sarà utilizzata come paradigma di alterazioni che coinvolgono a più livelli la funzione cellulare, e il fegato come esempio di organo per studi di fisiopatologia.

Lo studente, una volta acquisita la conoscenza dei meccanismi che regolano funzioni comuni ai vari tipi cellulari, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Tali competenze verranno sviluppate mediante simulazioni di problematiche scientifiche in lezioni interattive, dove gli studenti potranno sviluppare capacità critiche, applicare le conoscenze acquisite e discutere in gruppo dei possibili approcci sperimentali per la loro risoluzione.

Per il modulo di Biocomputing:

Acquisire competenze nell'utilizzo della Unix shell come strumento essenziale per l'automazione di operazioni ripetitive e la gestione efficiente di flussi di lavoro complessi. Gli studenti impareranno a combinare comandi per costruire pipeline operative e a utilizzare la shell per affrontare compiti avanzati di elaborazione dati, con particolare attenzione alle applicazioni nel calcolo ad alte prestazioni (HPC) e nell’analisi bioinformatica.

Lo studente acquisirà la conoscenza dei meccanismi molecolari che controllano le normali funzioni cellulari, di come la cellula regoli ed integri queste funzioni in risposta a stimoli provenienti dal microambiente tissutale e del tipo di alterazioni che si riscontrano in diverse condizioni fisiopatologiche. Inoltre, acquisirà competenze per proporre approcci sperimentali per l’analisi di queste funzioni in vitro e in vivo.

Inoltre, lo studente acquisirà competenze nell'utilizzo della Unix shell per l'automazione di operazioni ripetitive, per elaborazione dati e l'analisi bioinformatica.

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Introduzione alla Shell

Navigazione tra File e Directory

• Sintassi generale di un comando della Shell

Lavorare con File e Directory

• Creazione di directory.
• Spostamento, copia ed eliminazione di file e directory.
• Operazioni con più file e directory

Pipe e Filtri

• Cattura dell’output dei comandi.
• Filtraggio dell’output.
• Passaggio dell’output ad un altro comando.
• Combinazione di più comandi.
• Strumenti progettati per lavorare insieme.

Cicli (Loops)

Script di Shell

Ricerca di File e Contenuti

Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
L’insegnamento si compone delle seguenti unità didattiche:

1. Controllo della proliferazione e del differenziamento cellulare. Meccanismi molecolari di controllo della transizione G1/S e G2/M, mitosi e citochinesi. Inibitori del ciclo cellulare. Checkpoint mitotico e da danno al DNA. Controllo molecolare del differenziamento cellulare con esempi del differenziamento miogenico ed epatico. Meccanismi di regolazione del ciclo cellulare tra proliferazione, quiescenza e differenziamento. Metodiche per lo studio del ciclo cellulare (6 ore).

2. Meccanismi molecolari della trasduzione di segnali extracellulari (fattori solubili e molecole di adesione cellula-cellula e cellula-matrice) per la regolazione delle funzioni cellulari. Specificità di recettori per fattori di crescita e differenziamento. Integrazione dei segnali e metodiche di studio delle vie di trasduzione. Trasduzione di stimoli meccanici e strumenti per lo studio in colture cellulari (4 ore).

3. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della transizione epitelio-mesenchimale (EMT). Induttori e mediatori molecolari. Controllo genetico ed epigenetico dell’EMT (2 ore)

4. Controllo della senescenza cellulare. Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari. Meccanismi di attivazione della senescenza replicativa e prematura. Senescenza e tumori. Senescenza e invecchiamento. Metodiche per lo studio della senescenza (2 ore).

5. Meccanismi molecolari e ruolo fisio-patologico della morte cellulare programmata (apoptosi, necroptosi e piroptosi). Aspetti fenotipici, biochimici e molecolari dei diversi tipi di morte cellulare. Principali metodologie per lo studio della morte cellulare (4 ore).

6. Meccanismi molecolari e funzioni dell’autofagia. Effetti fisiologici e patologici. Metodiche per lo studio dell’autofagia (2 ore).

7. Meccanismi e funzioni dello stress del reticolo endoplasmatico (ER stress) e della via di trasduzione del segnale denominata “risposta alle proteine non ripiegate (UPR)”. Ruolo fisiologico e patologico. Interazioni tra ER stress, autofagia e morte cellulare (2 ore).

8. Meccanismi di controllo della comunicazione intercellulare: microvescicole ed esosomi. Biogenesi e marcatori. Applicazioni diagnostiche e terapeutiche per lo studio di patologie umane (2 ore).

9. Controllo delle funzioni cellulari nel tessuto epatico in condizioni fisio-patologiche. (2 ore).

10. Perdita dei meccanismi di controllo delle diverse funzioni cellulari nella cellula tumorale. Interazioni tra cellula tumorale e microambiente. Analisi di possibili terapie molecolari (2 ore)

11. Meccanismi generali di controllo delle funzioni cellulari:

• Regolazioni funzionali di proteine: regolazione delle interazioni proteina-proteina, modifiche post-traduzionali, regolazione della localizzazione subcellulare (1 ora)
• Processi di degradazione delle proteine. Aspetti generali, meccanismi molecolari e funzioni cellulari dei processi degradativi delle proteine. Ruolo del lisosoma e del proteasoma (1ora)
• Regolazione epigenetica dell’espressione genica. Meccanismi di azione e ruolo fisio-patologico di RNA non codificanti (microRNA, lncRNA e circRNA). Metodiche per lo studio di modifiche epigenetiche (4 ore).

Inoltre sono previste le seguenti attività (6 ore):

• svolgimento di un progetto scientifico con discussione in aula
• Focus su strumenti tecnologici per lo studio delle funzioni cellulari: proteomica (tecnologie e applicazioni); citofluorimetria a flusso e FACS (principi e applicazioni)

Modulo: BIOCOMPUTING

• Introducing the Shell
• Navigating Files and Directories
• Working With Files and Directories, Pipes and Filters
• Loops, Shell Scripts

Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I

• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-I
• Testi di riferimento: Materiale fornito dal docente
• Controllo del ciclo cellulare e del differenziamento-II
• Checkpoints del ciclo cellulare
• Trasduzione

di segnali extracellulari

• Adesioni

cellulari e meccanotrasduzione

• Transizione

epitelio-mesenchima

• Senescenza cellulare
• Controllo epigenetico

dell’espressione genica

• ncRNA: biogenesi e

funzioni

• Comunicazione

intercellulare: microvescicole ed esosomi

• Apoptosi
• Necroptosi
• Piroptosi
• Tecniche di studio della morte cellulare. Citofluorimetria a flusso
• ER stress e risposta UPR
• Degradazione delle proteine. Il sistema ubiquitina-proteasoma
• Autofagia
• Come la cellula perde il controllo: la trasformazione neoplastica
• Proteomica: tecnologie e applicazioni per lo studio delle funzioni cellulari
• Sviluppo di un progetto sperimentale

Per quanto riguarda il modulo di BMFC, l’esame consiste in una prova scritta con domande aperte, mirata a verificare la capacità dallo studente di risolvere un problema scientifico sugli argomenti trattati nel corso, applicando le tecnologie apprese, seguita da una verifica orale delle conoscenze acquisite.

Per il modulo di Biocomputing, la valutazione sarà basata sulla risoluzione di semplici quesiti inerenti al programma, mediante l'ausilio del software R

La valutazione finale terrà conto della capacità di ragionamento e di utilizzo delle conoscenze acquisite, dimostrata in entrambe le prove.

Modulo: BIOCOMPUTING
Materiale fornito dal docente

Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
Il materiale di studio, fornito dai docenti, è costituito da recenti Articoli e Reviews, pubblicati su riviste internazionali, e dal materiale didattico-informatico utilizzato a lezione (presentazioni, video, tutorial).

È consigliato far riferimento ad un testo di base di Biologia cellulare come:

• Alberts et al., “L'essenziale della biologia molecolare della cellula" - Zanichelli ed.
• Hardin, Bertoni - "Becker. il mondo della cellula" - Pearson ed.

Modulo: BIOCOMPUTING
N/D
Modulo: BASI MOLECOLARI DELLE FUNZIONI CELLULARI I
N/D

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

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N/D

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Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

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Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

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• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
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• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

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• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

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Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

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BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
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Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

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• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

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Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

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• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

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• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

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BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

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Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
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Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

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dispense a cura del docente

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Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

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Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

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Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

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N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

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Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
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materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

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Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

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• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

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Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

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• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

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Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

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• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

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materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

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dispense a cura del docente

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Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

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Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi, con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

• Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.
• Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.
• Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.
• Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.
• Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

• Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.
• Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

• Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

• Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Per la fine del modulo, gli studenti saranno in grado di:

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
Il corso si propone di fornire agli studenti conoscenze teoriche e pratiche relative all’applicazione di metodologie computazionali allo studio di sistemi biologici complessi,

con particolare riferimento all’analisi di big data omici, all’utilizzo di strumenti bioinformatici e all'impiego di tecniche di dinamica molecolare e machine learning.

Modulo 1 – Big Data e Scienze Omiche

Conoscenza e comprensione

Conoscere i comandi fondamentali della shell Unix/Linux per la gestione del filesystem.

Acquisire familiarità con i concetti base della genomica e trascrittomica e le principali tecnologie di sequenziamento (prima, seconda e terza generazione).

Comprendere l’organizzazione e il contenuto delle principali banche dati biologiche.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare comandi shell per manipolare file, cartelle, flussi di dati e filtri (es. grep) in ambienti di big data.

Applicare strumenti bioinformatici per analisi di espressione genica, annotazioni funzionali e visualizzazione genomica (es. UCSC Genome Browser).

Sfruttare web tools per analisi differenziali ed enrichment funzionale.

Autonomia di giudizio

Valutare criticamente strumenti, metodi e risorse bioinformatiche utilizzate per l’analisi di dati omici.

Selezionare le strategie più appropriate per interrogare, integrare e analizzare grandi dataset biologici.

Abilità comunicative

Presentare e discutere in modo efficace i risultati di analisi bioinformatiche, utilizzando una terminologia scientifica corretta e strumenti digitali di comunicazione.

Capacità di apprendimento

Sviluppare un approccio autonomo e proattivo all'apprendimento continuo nell’ambito della bioinformatica e delle scienze omiche, con particolare attenzione all’aggiornamento delle risorse digitali e dei database.

Modulo 2 – Introduzione al Machine Learning per Big Data Biologici

Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.

Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre- processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo 3 – Computational Biology and Molecular Dynamics

Conoscenza e comprensione

Acquisire conoscenze aggiornate sulle metodologie computazionali per l’analisi strutturale delle biomolecole, incluso il docking molecolare, la modellazione proteica e la dinamica molecolare.

Comprendere le relazioni tra struttura, dinamica e funzione delle proteine.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Utilizzare strumenti per sessioni computazionali scientifiche e per l’analisi strutturale di proteine.

Modellare la struttura tridimensionale di proteine e simulare la dinamica molecolare di proteine solubili e di membrana, oltre a interazioni ligando/proteina.

Accedere a banche dati per completare, validare e analizzare modelli strutturali.

Interpretare criticamente i risultati delle simulazioni e stimarne la rilevanza biofisica.

Autonomia di giudizio

Valutare in modo indipendente la qualità dei dati computazionali e sperimentali.

Formulare giudizi informati sull’affidabilità di modelli biologici ottenuti da simulazioni o predizioni.

Abilità comunicative

Comunicare efficacemente metodi, risultati e conclusioni a interlocutori specialisti e non, anche in ambiti interdisciplinari.

Capacità di apprendimento

Condurre indagini computazionali autonome, anche in contesti di ricerca avanzata, mantenendo aggiornate le proprie competenze tecniche e scientifiche.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Diversi tipi di apprendimento automatico.

Concetti chiave: apprendimento supervisionato e non supervisionato, problemi di classificazione, regressione e clustering, classi ed etichette, addestramento, validazione e test.

Costruire buoni dataset di addestramento - Preelaborazione dei dati

Dataset di addestramento e di test

KNN

Creazione di un modello

Convalida del modello (k-fold cross validation)

Regolazione degli iperparametri

Valutazione delle prestazioni

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV

• - Elementi di base delle simulazioni molecolari. Introduzione ad un motore di dinamica molecolare e a programmi di visualizzazione di molecole.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Potenziali di interazione tra atomi. Preparazione e visualizzazione di una simulazione: proteine di membrana.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Gli ensemble. Esercitazione sulla minimizzazione ed equilibrazione di una proteina di membrana
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Analisi delle simulazioni di dinamica molecolare. Analisi delle traiettorie, calcolo di osservabili rilevanti, medie e fluttuazioni.
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Dinamica molecolare di non equilibrio. Esercitazione sulla conduzione in un canale ionico
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023
• - Energia libera e variabili collettive. Esercitazione sul calcolo di energia libera tramite umbrella sampling: barriere di conduzione
• Testi di riferimento: Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Gli studenti presenteranno i risultati di un progetto computazionale sviluppato indipendentemente e risponderanno alle domande sul progetto e sul programma

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III

• Illustrare i concetti fondamentali del ML, con particolare attenzione alle principali tipologie di apprendimento (supervisionato, non supervisionato e reinforcement learning), e a nozioni chiave come feature, class label, selezione delle features, training, validazione e test di un modello.
• Descrivere e discutere le fasi principali di un processo di ML, tra cui: il pre-processamento dei dati, la suddivisione in dataset di training e di test, l’addestramento e la valutazione del modello, nonché il miglioramento delle prestazioni attraverso la regolazione degli iperparametri.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
dispense a cura del docente

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
Sebastian Raschka - Introduction to Machine Learning

https://sebastianraschka.com/resources/ml-lectures-1/

Ulteriori materiali didattici (tra cui slide, esercitazioni, video, appunti, estratti di libri di testo, esempi, script) saranno forniti dalla docente prima e durante il corso.

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE I
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE IV
Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation, Tuckerman, M.E., Oxford Graduate Texts, 2023

Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE III
N/D
Modulo: BIOLOGIA COMPUTAZIONALE E DINAMICA MOLECOLARE II
N/D

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Principi di spettrometria di massa. Metodi di ionizzazione. Analizzatori di massa. LC-massa.

Principali metodologie nell'analisi del proteoma e nell'identificazione di proteine.

Strategie sperimentali in proteomica sistematica, differenziale e funzionale.

Il corso prevede un'esercitazione di laboratorio sull’analisi di dati proteomici ottenuti da esperimenti di spettrometria di massa.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Stabilità termodinamica delle proteine. Ottenere ed analizzare una curva di denaturazione con metodi spettroscopici all’equilibrio. Meccanismi di folding. Esperimenti di cinetica rapida. Caratterizzazione di stati di transizione e intermedi di folding. Le fibrille amiloidi: meccanismi molecolari di aggregazione e fibrillogenesi.

Meccanismi di riconoscimento intermolecolare e di cinetica di legame. Ottenere ed analizzare una curva di legame con metodi spettroscopici all’equilibrio.

Cenni sulla progettazione e realizzazione de novo di proteine artificiali.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Isolamento di geni codificanti per proteine

Clonaggi: metodi classici e per ricombinazione (GATEWAY/TOPO/CRE-LOX)

Espressione di proteine: vettori, solubilita’, uso di tag, espressione cell-free

Mutagenesi razionale: metodi classici e per PCR

Mutagenesi casuale e evoluzione guidata

Talen, ZFN e CRISPR/CAS applicati all'ingegneria proteica

Esempi di protein drugs di prima e seconda generazione

Esempi di applicazioni in biomedicina

Discussione su aspetti relativi a specifiche proteine e nanoparticelle

(articoli-vedi sito)

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Mignogna: lezioni dal 23 ottobre al 12 novembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Giardina: lezioni dal 14 novembre al 17 dicembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Mauro MaccarroneMetodologie biochimiche e biomolecolari(Zanichelli).Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Principi di spettrometria di massa. Metodi di ionizzazione. Analizzatori di massa. LC-massa.

Principali metodologie nell'analisi del proteoma e nell'identificazione di proteine.

Strategie sperimentali in proteomica sistematica, differenziale e funzionale.

Il corso prevede un'esercitazione di laboratorio sull’analisi di dati proteomici ottenuti da esperimenti di spettrometria di massa.

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Stabilità termodinamica delle proteine. Ottenere ed analizzare una curva di denaturazione con metodi spettroscopici all’equilibrio. Meccanismi di folding. Esperimenti di cinetica rapida. Caratterizzazione di stati di transizione e intermedi di folding. Le fibrille amiloidi: meccanismi molecolari di aggregazione e fibrillogenesi.

Meccanismi di riconoscimento intermolecolare e di cinetica di legame. Ottenere ed analizzare una curva di legame con metodi spettroscopici all’equilibrio.

Cenni sulla progettazione e realizzazione de novo di proteine artificiali.

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Isolamento di geni codificanti per proteine

Clonaggi: metodi classici e per ricombinazione (GATEWAY/TOPO/CRE-LOX)

Espressione di proteine: vettori, solubilita’, uso di tag, espressione cell-free

Mutagenesi razionale: metodi classici e per PCR

Mutagenesi casuale e evoluzione guidata

Talen, ZFN e CRISPR/CAS applicati all'ingegneria proteica

Esempi di protein drugs di prima e seconda generazione

Esempi di applicazioni in biomedicina

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Meccanismi di riconoscimento intermolecolare e di cinetica di legame. Ottenere ed analizzare una curva di legame con metodi spettroscopici all’equilibrio.

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Espressione di proteine: vettori, solubilita’, uso di tag, espressione cell-free

Mutagenesi razionale: metodi classici e per PCR

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• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

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Meccanismi di riconoscimento intermolecolare e di cinetica di legame. Ottenere ed analizzare una curva di legame con metodi spettroscopici all’equilibrio.

Cenni sulla progettazione e realizzazione de novo di proteine artificiali.

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Isolamento di geni codificanti per proteine

Clonaggi: metodi classici e per ricombinazione (GATEWAY/TOPO/CRE-LOX)

Espressione di proteine: vettori, solubilita’, uso di tag, espressione cell-free

Mutagenesi razionale: metodi classici e per PCR

Mutagenesi casuale e evoluzione guidata

Talen, ZFN e CRISPR/CAS applicati all'ingegneria proteica

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• Testi di riferimento: Mauro MaccarroneMetodologie biochimiche e biomolecolari(Zanichelli).Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
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L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

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L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

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L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

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L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

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L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

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Articoli monografici indicati a lezione e sul sito e-learning del corso.

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Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

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Mauro Maccarrone

Metodologie biochimiche e biomolecolari

Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio

Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

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Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio

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Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio

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Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Principi di spettrometria di massa. Metodi di ionizzazione. Analizzatori di massa. LC-massa.

Principali metodologie nell'analisi del proteoma e nell'identificazione di proteine.

Strategie sperimentali in proteomica sistematica, differenziale e funzionale.

Il corso prevede un'esercitazione di laboratorio sull’analisi di dati proteomici ottenuti da esperimenti di spettrometria di massa.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Stabilità termodinamica delle proteine. Ottenere ed analizzare una curva di denaturazione con metodi spettroscopici all’equilibrio. Meccanismi di folding. Esperimenti di cinetica rapida. Caratterizzazione di stati di transizione e intermedi di folding. Le fibrille amiloidi: meccanismi molecolari di aggregazione e fibrillogenesi.

Meccanismi di riconoscimento intermolecolare e di cinetica di legame. Ottenere ed analizzare una curva di legame con metodi spettroscopici all’equilibrio.

Cenni sulla progettazione e realizzazione de novo di proteine artificiali.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Isolamento di geni codificanti per proteine

Clonaggi: metodi classici e per ricombinazione (GATEWAY/TOPO/CRE-LOX)

Espressione di proteine: vettori, solubilita’, uso di tag, espressione cell-free

Mutagenesi razionale: metodi classici e per PCR

Mutagenesi casuale e evoluzione guidata

Talen, ZFN e CRISPR/CAS applicati all'ingegneria proteica

Esempi di protein drugs di prima e seconda generazione

Esempi di applicazioni in biomedicina

Discussione su aspetti relativi a specifiche proteine e nanoparticelle

(articoli-vedi sito)

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Mignogna: lezioni dal 23 ottobre al 12 novembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Giardina: lezioni dal 14 novembre al 17 dicembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Mauro MaccarroneMetodologie biochimiche e biomolecolari(Zanichelli).Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Articoli monografici indicati a lezione e sul sito e-learning del corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Mauro Maccarrone

Metodologie biochimiche e biomolecolari

Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio

Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
N/D
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
N/D
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
N/D

Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Principi di spettrometria di massa. Metodi di ionizzazione. Analizzatori di massa. LC-massa.

Principali metodologie nell'analisi del proteoma e nell'identificazione di proteine.

Strategie sperimentali in proteomica sistematica, differenziale e funzionale.

Il corso prevede un'esercitazione di laboratorio sull’analisi di dati proteomici ottenuti da esperimenti di spettrometria di massa.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Stabilità termodinamica delle proteine. Ottenere ed analizzare una curva di denaturazione con metodi spettroscopici all’equilibrio. Meccanismi di folding. Esperimenti di cinetica rapida. Caratterizzazione di stati di transizione e intermedi di folding. Le fibrille amiloidi: meccanismi molecolari di aggregazione e fibrillogenesi.

Meccanismi di riconoscimento intermolecolare e di cinetica di legame. Ottenere ed analizzare una curva di legame con metodi spettroscopici all’equilibrio.

Cenni sulla progettazione e realizzazione de novo di proteine artificiali.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Isolamento di geni codificanti per proteine

Clonaggi: metodi classici e per ricombinazione (GATEWAY/TOPO/CRE-LOX)

Espressione di proteine: vettori, solubilita’, uso di tag, espressione cell-free

Mutagenesi razionale: metodi classici e per PCR

Mutagenesi casuale e evoluzione guidata

Talen, ZFN e CRISPR/CAS applicati all'ingegneria proteica

Esempi di protein drugs di prima e seconda generazione

Esempi di applicazioni in biomedicina

Discussione su aspetti relativi a specifiche proteine e nanoparticelle

(articoli-vedi sito)

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Mignogna: lezioni dal 23 ottobre al 12 novembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Giardina: lezioni dal 14 novembre al 17 dicembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Mauro MaccarroneMetodologie biochimiche e biomolecolari(Zanichelli).Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Articoli monografici indicati a lezione e sul sito e-learning del corso.

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Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Mauro Maccarrone

Metodologie biochimiche e biomolecolari

Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio

Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
N/D
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
N/D
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
N/D

Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine. Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

Conoscere le principali metodologie per la determinazione della struttura di proteine.

Conoscere i principali metodi utilizzati nell’analisi proteomica, i tipi di dati che essi generano e le relative limitazioni.

Saper misurare la stabilità termodinamica e definire i meccanismi di folding delle proteine.

Conoscere i meccanismi di aggregazione e fibrillogenesi. Saper misurare le Interazioni inter-molecolari: affinità di legame e determinazione delle costanti di velocità di associazione e dissociazione.

Comprendere i principi generali del design, produzione eterologa e mutagenesi di proteine.

Acquisire capacità di lettura critica di articoli scientifici.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Principi di spettrometria di massa. Metodi di ionizzazione. Analizzatori di massa. LC-massa.

Principali metodologie nell'analisi del proteoma e nell'identificazione di proteine.

Strategie sperimentali in proteomica sistematica, differenziale e funzionale.

Il corso prevede un'esercitazione di laboratorio sull’analisi di dati proteomici ottenuti da esperimenti di spettrometria di massa.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Stabilità termodinamica delle proteine. Ottenere ed analizzare una curva di denaturazione con metodi spettroscopici all’equilibrio. Meccanismi di folding. Esperimenti di cinetica rapida. Caratterizzazione di stati di transizione e intermedi di folding. Le fibrille amiloidi: meccanismi molecolari di aggregazione e fibrillogenesi.

Meccanismi di riconoscimento intermolecolare e di cinetica di legame. Ottenere ed analizzare una curva di legame con metodi spettroscopici all’equilibrio.

Cenni sulla progettazione e realizzazione de novo di proteine artificiali.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Isolamento di geni codificanti per proteine

Clonaggi: metodi classici e per ricombinazione (GATEWAY/TOPO/CRE-LOX)

Espressione di proteine: vettori, solubilita’, uso di tag, espressione cell-free

Mutagenesi razionale: metodi classici e per PCR

Mutagenesi casuale e evoluzione guidata

Talen, ZFN e CRISPR/CAS applicati all'ingegneria proteica

Esempi di protein drugs di prima e seconda generazione

Esempi di applicazioni in biomedicina

Discussione su aspetti relativi a specifiche proteine e nanoparticelle

(articoli-vedi sito)

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Mignogna: lezioni dal 23 ottobre al 12 novembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.
• Prof G. Giardina: lezioni dal 14 novembre al 17 dicembre.
• Testi di riferimento: Slide delle lezioni in PDF + materiale fornito dal docente.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II

• Gli argomenti delle lezioni seguiranno l'ordine delle lezioni disponibili online, ma sono soggette a variazioni a discrezione del docente.
• Testi di riferimento: Mauro MaccarroneMetodologie biochimiche e biomolecolari(Zanichelli).Slides e altro materiale monografico fornito a lezione (disponibili su elearning del corso)
• Le lezioni si svolgono nel secondo semestre di ogni anno accademico (inizio marzo - fine maggio).Il calendario dettagliato sarà pubblicato appena disponibile.

L'esame del corso si sviluppa in due parti, relative ai due semestri di insegnamento. Per superare l'esame occorre conseguire una votazione globale non inferiore a 18/30.

L'esame scritto comprenderà domande aperte e a scelta multipla.

Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti della biochimica e biologia molecolare delle proteine, ed essere in grado di applicare queste conoscenze alla risoluzione di semplici problemi sperimentali.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
Articoli monografici indicati a lezione e sul sito e-learning del corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
Mauro Maccarrone

Metodologie biochimiche e biomolecolari

Strumenti e tecniche per il laboratorio del nuovo millennio

Materiale fornito a lezione (slide delle lezioni, appunti e articoli scientifici) e disponibile on-line sul sito E-learning del Corso.

Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA I
N/D
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA III
N/D
Modulo: BIOLOGIA STRUTTURALE E INGEGNERIA PROTEICA II
N/D

Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze teoriche e metodologiche avanzate nell’ambito dell’omeostasi e rigenerazione dei tessuti, organi e sistemi. Di peculiare importanza sarà la definizione di rigenerazione e riparo fisiologico dei vari tessuti ed organi e delle caratteristiche morfologiche e istofisiopatologiche di una aberrante o limitata rigenerazione tissutale.

Saranno inoltre descritti i meccanismi di comunicazione tra organi per la comprensione delle influenze reciproche sia in condizioni fisiologiche che in esempi di patologie.

Verranno discusse le tecnologie classiche e innovative (imaging) per osservare ed analizzare la microarchitettura dei tessuti e degli organi nelle diverse fasi del rinnovamento e riparo delle lesioni e saranno descritti approcci preclinici, con approfondimenti sulle tecniche e sulle problematiche della sperimentazione preclinica.

Si discuteranno in maniera approfondita i meccanismi molecolari e cellulari alla base della rigenerazione tissutale, umana e di altre specie animali, con l’obiettivo di caratterizzare i processi che sono stati silenziati nel corso dell’evoluzione e i meccanismi di rigenerazione e riparo nei diversi tessuti adulti. Sarà data particolare enfasi allo sviluppo e caratterizzazione delle nicchie di cellule staminali (embrionali e adulte) e alla generazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Sarà inoltre discussa l’importanza della nicchia tissutale nel mediare il destino differenziativo delle cellule staminali e i fattori che definiscono il microambiente tissutale. Al termine del corso gli studenti avranno conoscenze e competenze su alcune delle più recenti applicazioni biotecnologiche e precliniche per lo sviluppo delle terapie avanzate finalizzate alla rigenerazione di tessuti e organi nei vari sistemi del corpo.

Al termine del percorso formativo, gli studenti avranno maturato conoscenze avanzate e un quadro critico-organico delle basi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale, nonché delle prospettive applicative della biologia delle cellule staminali in medicina rigenerativa. In particolare, saranno in grado di:

• Analizzare i principi evolutivi e comparati della rigenerazione, distinguendo i processi morfallatici ed epimorfici e delineando il ruolo dei morfogeni nella modulazione dei meccanismi rigenerativi.
• Approfondire i fondamenti della biologia delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi di divisione simmetrica e asimmetrica, nonché ai circuiti molecolari che regolano il mantenimento della pluripotenza e la differenziazione.
• Discutere criticamente le proprietà delle diverse tipologie di cellule staminali: embrionali (con implicazioni etiche correlate), adulte (nel mantenimento dell’omeostasi, nella riparazione e rigenerazione tissutale) e indotte pluripotenti (iPS), incluse le applicazioni delle cellule paziente-specifiche e i rischi oncogenici associati.
• Valutare l’influenza del microambiente e delle nicchie staminali tissutali nei processi rigenerativi e il loro sfruttamento in strategie terapeutiche e di ingegneria dei tessuti.
• Applicare metodiche morfologiche, ultrastrutturali e di imaging avanzato per lo studio di organi sede di fibrosi e rigenerazione, con particolare riferimento alle barriere mucose e al microbiota, alla parete vascolare, alla membrana di ultrafiltrazione glomerulare e alle nicchie staminali del rene e delle vie urinarie.
• Esaminare criticamente i meccanismi di plasticità neuronale e gliale, il ruolo delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica e le dinamiche di comunicazione inter-organo (assi intestino-nervo vago-cervello, neuroimmunitario e cervello-corpo).
• Approfondire il contributo del “brain border” alla modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale e discutere l’impiego di modelli preclinici nello studio delle patologie neurologiche.

Complessivamente, il programma consentirà di acquisire una visione integrata dei processi rigenerativi nei diversi distretti e sistemi biologici, sviluppando competenze critiche utili per la ricerca di base e traslazionale nel campo della medicina rigenerativa e delle biotecnologie applicate.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Il lavoro formativo prevede un percorso formativo attraverso didattica frontale e seminariale, articolato in 12 lezioni di 2 ore ciascuna, enfatizzando gli aspetti della microarchitettura degli organi e gli aspetti tecnici specifici della preparazione dei campioni biologici per la microscopia elettronica.

1. APPARATO CARDIOVASCOLARE 1: CUORE E VASI. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene e capillari. Tecniche di studio e di imaging. Aging ed implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

2. APPARATO CARDIOVASCOLARE 2: VASI E ORGANI LINFATICI. Circolazione della linfa; capillari linfatici; collettori, tronchi. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete dei vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT -tessuto linfoide associato alle mucose-). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

3. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale delle vie aeree, dei polmoni, della pleura, dei bronchi, dei bronchioli e degli alveoli. Parete alveolare, tipi cellulari, surfactante. Membrana di scambio aria-sangue. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

4. APPARATO DIGERENTE. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale della cavità orale, ghiandole salivari; esofago e giunzione esofago-gastrica; la parete gastrica; ghiandole gastriche. Concetto di plica, villo intestinale, microvillo e glicocalice; concetto di cripta intestinale; colon. Pancreas; concetto di acino pancreatico, tipi cellulari. Unità morfo-funzionali del fegato; polarizzazione funzionale degli epatociti; lobulo epatico e zonazione metabolica. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di studio e imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

5. APPARATO URINARIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del nefrone come unità morfo-funzionale; corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari; barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare. Le vie urinarie: calici renali; pelvi renale; uretere; vescica urinaria; uretra. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

6. SISTEMA NERVOSO. Organizzazione del sistema nervoso centrale e cenni sull’anatomia microscopica. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI.

7. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene, il pancreas endocrino (isole di Langerhans) ed il sistema neuroendocrino diffuso. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

8. ORGANI DI SENSO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: udito (orecchio); vista (occhio); olfatto (mucosa olfattiva); gusto (papille linguali e calici gustativi). Cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

9. INTRODUZIONE ALLA PREPARAZIONE DI CAMPIONI BIOLOGICI PER MICROSCOPIA ELETTRONICA. Principi base di microscopia. I microscopi elettronici a trasmissione (MET) e a scansione (MES). Fasi della preparazione di un campione biologico, vantaggi e differenze fra MET e MES. Sarà utile la lettura del libro consigliato (G. Familiari et al., Appendice, pp. 833-854). R. HEYN

10. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura dell’ovaio. Tecniche di studio. Ciclo ovarico; follicologenesi; corpo luteo; corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali e vulva. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

11. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del testicolo. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare (cellule germinali e cellule di Sertoli), peritubulare (cellule mioidi) ed interstiziale (cellule di Leydig). Vie spermatiche intra- ed extratesticolari (tubuli retti, rete testis, dotti efferenti, epididimo, dotto deferente) e ghiandole annesse (prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbouretrali). Pene; corpi cavernosi. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

12. APPARATO TEGUMENTARIO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale della cute e degli annessi cutanei. L’unità terminale duttulo-lobulare (TDLU) come unità morfo-funzionale della ghiandola mammaria. Aging e cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo Musarò (5 CFU)

• L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione morfallatica ed epimorfica.
• Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:
• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.
• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Cellule staminali e cancro.
• Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• Il tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.
• Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 9-11) - Introduzione all’Imaging Anatomico

I: principi base della microscopia; tipi

di microscopia (ottica, coerenza ottica, confocale, fluorescenza,

polarizzazione, espansione, volumetrica). Studi immunoistochimici. Live

imaging. Applicazioni biotecnologiche, limiti. Imaging clinico e anatomia

funzionale: ricostruzione tridimensionale di organi e sistemi (volume rendering

su base TC/MRI).

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 11-13) - Introduzione all’Imaging Anatomico

II: microscopia ad alta risoluzione (hr). Microscopia

elettronica a trasmissione (MET) e a scansione (MES), vantaggi, limiti e

differenze. MET con immunogold, crioMET; tecniche miste in trasmissione e

scansione. Tecniche 3D di microscopia elettronica. Microscopia a forza atomica.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 23 ottobre 2025 (ore 9-11) - Morfologia, Ultrastruttura e Sottopopolazioni

Cellulari di Alcuni Organi Specifici come Sede di Fibrosi e di Rigenerazione Tissutale: concetto di interstizio. Importanza funzionale delle sottopopolazioni di

fibroblasti, miofibroblasti e macrofagi; le cellule stellate; i telociti. Plasticità

di fegato, pancreas, polmone, rene e cuore.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 30 ottobre 2025 (ore 9-11) - Principi Base per la Generazione

di Organi Artificiali, Mini-Organi, Organoidi, “Organ-in-a-Chip” e “System-on-a-Chip”: concetto di scaffold

inerte; bioreattori e semina di specifiche popolazioni cellulari. Limiti e

prospettive biotecnologiche per l’applicazione in studi preclinici e clinici.

• Giovedì 06 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo delle Barriere

Mucose e del Microbiota nella Manutenzione dell’Omeostasi, nei Meccanismi di Rigenerazione

Tissutale e nella Patogenesi di Malattie: concetto di

microbiota. Le mucose respiratorie e intestinale come modello di barriera,

omeostasi e rigenerazione; sottopopolazioni cellulari e nicchie di cellule

staminali. Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 13 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo degli Organi

Linfoidi nell’Omeostasi e nella Patogenesi di Malattie: MALT; concetto di high-endothelial

venules (HEV); linfonodi artificiali; l’atrofia timica fisiologica: è

possibile evitarla? Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 20 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Parete Vascolare: Modelli di Rigenerazione

e Tecniche di Bioingegneria Vascolare: organizzazione

e caratteristiche delle cellule endoteliali sanguigne e linfatiche. Differenze

morfo-funzionali tra arterie, vene e vasi linfatici. Vasi artificiali.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 27 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Membrana di Ultrafiltrazione

Glomerulare Normale e sue Alterazioni (Nefropatia Diabetica): caratteristiche dei podociti e delle cellule mesangiali. Nicchie di

cellule staminali e cellule progenitrici presenti nel rene, nelle vie urinarie

e nell’urina. Update biotecnologico e possibili usi terapeutici.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III

• - L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale. La rigenerazione morfallatica ed epimorfica.- Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Cellule staminali e cancro.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• https://istologia-embriologia-cdlb.jimdofree.com/corso-comunicazione-tra-organi-e-sistemi-meccanismi-omeostatici-e-rigenerativi/
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• •Il

tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.

• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati

La durata della prova orale è in media di 30 minuti/studente, in cui il docente valuta le conoscenze dello studente su tutte le parti del programma d’esame. L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui fondamenti della disciplina.

Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame. Inoltre, lo studente deve dimostrare di avere padronanza degli argomenti della disciplina, evitando il semplice nozionismo e dimostrando una più articolata integrazione della disciplina.

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza degli argomenti del programma e di essere in grado di collegare argomenti diversi della disciplina.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente nel contesto di un sapere integrato.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Per il supporto di nozioni morfologiche ed ultrastrutturali sono utili i seguenti testi:

G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. PICCIN.

W. K. Ovalle & P.C. Nahirney. Anatomia Microscopica del Netter. CIC Edizioni Internazionali [attenzione non è l'ultima edizione con Istologia, che non riporta immagini di microscopia elettronica!]

Il docente inoltre offrirà una serie di articoli scientifici molto recenti per fare il punto sullo stato dell'arte di ogni argomento trattato a lezione. Gli articoli sono in inglese, provengono da riviste scientifiche internazionali e possono essere scaricati o visualizzati come pdf dalla biblioteca elettronica dell'Università Sapienza. I riferimenti singoli saranno proiettati durante le singole lezioni.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
-Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin

-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti. Le dispense fornite agli studenti sono già catalogate secondo la sequenza degli argomenti trattati a lezione

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Saranno forniti articoli scientifici, capitoli di libri e review open access per lo studio degli argomenti trattatti

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
N/D

Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze teoriche e metodologiche avanzate nell’ambito dell’omeostasi e rigenerazione dei tessuti, organi e sistemi. Di peculiare importanza sarà la definizione di rigenerazione e riparo fisiologico dei vari tessuti ed organi e delle caratteristiche morfologiche e istofisiopatologiche di una aberrante o limitata rigenerazione tissutale.

Saranno inoltre descritti i meccanismi di comunicazione tra organi per la comprensione delle influenze reciproche sia in condizioni fisiologiche che in esempi di patologie.

Verranno discusse le tecnologie classiche e innovative (imaging) per osservare ed analizzare la microarchitettura dei tessuti e degli organi nelle diverse fasi del rinnovamento e riparo delle lesioni e saranno descritti approcci preclinici, con approfondimenti sulle tecniche e sulle problematiche della sperimentazione preclinica.

Si discuteranno in maniera approfondita i meccanismi molecolari e cellulari alla base della rigenerazione tissutale, umana e di altre specie animali, con l’obiettivo di caratterizzare i processi che sono stati silenziati nel corso dell’evoluzione e i meccanismi di rigenerazione e riparo nei diversi tessuti adulti. Sarà data particolare enfasi allo sviluppo e caratterizzazione delle nicchie di cellule staminali (embrionali e adulte) e alla generazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Sarà inoltre discussa l’importanza della nicchia tissutale nel mediare il destino differenziativo delle cellule staminali e i fattori che definiscono il microambiente tissutale. Al termine del corso gli studenti avranno conoscenze e competenze su alcune delle più recenti applicazioni biotecnologiche e precliniche per lo sviluppo delle terapie avanzate finalizzate alla rigenerazione di tessuti e organi nei vari sistemi del corpo.

Al termine del percorso formativo, gli studenti avranno maturato conoscenze avanzate e un quadro critico-organico delle basi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale, nonché delle prospettive applicative della biologia delle cellule staminali in medicina rigenerativa. In particolare, saranno in grado di:

• Analizzare i principi evolutivi e comparati della rigenerazione, distinguendo i processi morfallatici ed epimorfici e delineando il ruolo dei morfogeni nella modulazione dei meccanismi rigenerativi.
• Approfondire i fondamenti della biologia delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi di divisione simmetrica e asimmetrica, nonché ai circuiti molecolari che regolano il mantenimento della pluripotenza e la differenziazione.
• Discutere criticamente le proprietà delle diverse tipologie di cellule staminali: embrionali (con implicazioni etiche correlate), adulte (nel mantenimento dell’omeostasi, nella riparazione e rigenerazione tissutale) e indotte pluripotenti (iPS), incluse le applicazioni delle cellule paziente-specifiche e i rischi oncogenici associati.
• Valutare l’influenza del microambiente e delle nicchie staminali tissutali nei processi rigenerativi e il loro sfruttamento in strategie terapeutiche e di ingegneria dei tessuti.
• Applicare metodiche morfologiche, ultrastrutturali e di imaging avanzato per lo studio di organi sede di fibrosi e rigenerazione, con particolare riferimento alle barriere mucose e al microbiota, alla parete vascolare, alla membrana di ultrafiltrazione glomerulare e alle nicchie staminali del rene e delle vie urinarie.
• Esaminare criticamente i meccanismi di plasticità neuronale e gliale, il ruolo delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica e le dinamiche di comunicazione inter-organo (assi intestino-nervo vago-cervello, neuroimmunitario e cervello-corpo).
• Approfondire il contributo del “brain border” alla modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale e discutere l’impiego di modelli preclinici nello studio delle patologie neurologiche.

Complessivamente, il programma consentirà di acquisire una visione integrata dei processi rigenerativi nei diversi distretti e sistemi biologici, sviluppando competenze critiche utili per la ricerca di base e traslazionale nel campo della medicina rigenerativa e delle biotecnologie applicate.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Il lavoro formativo prevede un percorso formativo attraverso didattica frontale e seminariale, articolato in 12 lezioni di 2 ore ciascuna, enfatizzando gli aspetti della microarchitettura degli organi e gli aspetti tecnici specifici della preparazione dei campioni biologici per la microscopia elettronica.

1. APPARATO CARDIOVASCOLARE 1: CUORE E VASI. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene e capillari. Tecniche di studio e di imaging. Aging ed implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

2. APPARATO CARDIOVASCOLARE 2: VASI E ORGANI LINFATICI. Circolazione della linfa; capillari linfatici; collettori, tronchi. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete dei vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT -tessuto linfoide associato alle mucose-). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

3. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale delle vie aeree, dei polmoni, della pleura, dei bronchi, dei bronchioli e degli alveoli. Parete alveolare, tipi cellulari, surfactante. Membrana di scambio aria-sangue. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

4. APPARATO DIGERENTE. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale della cavità orale, ghiandole salivari; esofago e giunzione esofago-gastrica; la parete gastrica; ghiandole gastriche. Concetto di plica, villo intestinale, microvillo e glicocalice; concetto di cripta intestinale; colon. Pancreas; concetto di acino pancreatico, tipi cellulari. Unità morfo-funzionali del fegato; polarizzazione funzionale degli epatociti; lobulo epatico e zonazione metabolica. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di studio e imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

5. APPARATO URINARIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del nefrone come unità morfo-funzionale; corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari; barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare. Le vie urinarie: calici renali; pelvi renale; uretere; vescica urinaria; uretra. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

6. SISTEMA NERVOSO. Organizzazione del sistema nervoso centrale e cenni sull’anatomia microscopica. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI.

7. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene, il pancreas endocrino (isole di Langerhans) ed il sistema neuroendocrino diffuso. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

8. ORGANI DI SENSO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: udito (orecchio); vista (occhio); olfatto (mucosa olfattiva); gusto (papille linguali e calici gustativi). Cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

9. INTRODUZIONE ALLA PREPARAZIONE DI CAMPIONI BIOLOGICI PER MICROSCOPIA ELETTRONICA. Principi base di microscopia. I microscopi elettronici a trasmissione (MET) e a scansione (MES). Fasi della preparazione di un campione biologico, vantaggi e differenze fra MET e MES. Sarà utile la lettura del libro consigliato (G. Familiari et al., Appendice, pp. 833-854). R. HEYN

10. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura dell’ovaio. Tecniche di studio. Ciclo ovarico; follicologenesi; corpo luteo; corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali e vulva. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

11. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del testicolo. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare (cellule germinali e cellule di Sertoli), peritubulare (cellule mioidi) ed interstiziale (cellule di Leydig). Vie spermatiche intra- ed extratesticolari (tubuli retti, rete testis, dotti efferenti, epididimo, dotto deferente) e ghiandole annesse (prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbouretrali). Pene; corpi cavernosi. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

12. APPARATO TEGUMENTARIO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale della cute e degli annessi cutanei. L’unità terminale duttulo-lobulare (TDLU) come unità morfo-funzionale della ghiandola mammaria. Aging e cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo Musarò (5 CFU)

• L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione morfallatica ed epimorfica.
• Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:
• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.
• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Cellule staminali e cancro.
• Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• Il tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.
• Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 9-11) - Introduzione all’Imaging Anatomico

I: principi base della microscopia; tipi

di microscopia (ottica, coerenza ottica, confocale, fluorescenza,

polarizzazione, espansione, volumetrica). Studi immunoistochimici. Live

imaging. Applicazioni biotecnologiche, limiti. Imaging clinico e anatomia

funzionale: ricostruzione tridimensionale di organi e sistemi (volume rendering

su base TC/MRI).

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 11-13) - Introduzione all’Imaging Anatomico

II: microscopia ad alta risoluzione (hr). Microscopia

elettronica a trasmissione (MET) e a scansione (MES), vantaggi, limiti e

differenze. MET con immunogold, crioMET; tecniche miste in trasmissione e

scansione. Tecniche 3D di microscopia elettronica. Microscopia a forza atomica.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 23 ottobre 2025 (ore 9-11) - Morfologia, Ultrastruttura e Sottopopolazioni

Cellulari di Alcuni Organi Specifici come Sede di Fibrosi e di Rigenerazione Tissutale: concetto di interstizio. Importanza funzionale delle sottopopolazioni di

fibroblasti, miofibroblasti e macrofagi; le cellule stellate; i telociti. Plasticità

di fegato, pancreas, polmone, rene e cuore.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 30 ottobre 2025 (ore 9-11) - Principi Base per la Generazione

di Organi Artificiali, Mini-Organi, Organoidi, “Organ-in-a-Chip” e “System-on-a-Chip”: concetto di scaffold

inerte; bioreattori e semina di specifiche popolazioni cellulari. Limiti e

prospettive biotecnologiche per l’applicazione in studi preclinici e clinici.

• Giovedì 06 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo delle Barriere

Mucose e del Microbiota nella Manutenzione dell’Omeostasi, nei Meccanismi di Rigenerazione

Tissutale e nella Patogenesi di Malattie: concetto di

microbiota. Le mucose respiratorie e intestinale come modello di barriera,

omeostasi e rigenerazione; sottopopolazioni cellulari e nicchie di cellule

staminali. Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 13 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo degli Organi

Linfoidi nell’Omeostasi e nella Patogenesi di Malattie: MALT; concetto di high-endothelial

venules (HEV); linfonodi artificiali; l’atrofia timica fisiologica: è

possibile evitarla? Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 20 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Parete Vascolare: Modelli di Rigenerazione

e Tecniche di Bioingegneria Vascolare: organizzazione

e caratteristiche delle cellule endoteliali sanguigne e linfatiche. Differenze

morfo-funzionali tra arterie, vene e vasi linfatici. Vasi artificiali.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 27 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Membrana di Ultrafiltrazione

Glomerulare Normale e sue Alterazioni (Nefropatia Diabetica): caratteristiche dei podociti e delle cellule mesangiali. Nicchie di

cellule staminali e cellule progenitrici presenti nel rene, nelle vie urinarie

e nell’urina. Update biotecnologico e possibili usi terapeutici.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III

• - L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale. La rigenerazione morfallatica ed epimorfica.- Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Cellule staminali e cancro.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• https://istologia-embriologia-cdlb.jimdofree.com/corso-comunicazione-tra-organi-e-sistemi-meccanismi-omeostatici-e-rigenerativi/
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• •Il

tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.

• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati

La durata della prova orale è in media di 30 minuti/studente, in cui il docente valuta le conoscenze dello studente su tutte le parti del programma d’esame. L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui fondamenti della disciplina.

Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame. Inoltre, lo studente deve dimostrare di avere padronanza degli argomenti della disciplina, evitando il semplice nozionismo e dimostrando una più articolata integrazione della disciplina.

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza degli argomenti del programma e di essere in grado di collegare argomenti diversi della disciplina.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente nel contesto di un sapere integrato.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Per il supporto di nozioni morfologiche ed ultrastrutturali sono utili i seguenti testi:

G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. PICCIN.

W. K. Ovalle & P.C. Nahirney. Anatomia Microscopica del Netter. CIC Edizioni Internazionali [attenzione non è l'ultima edizione con Istologia, che non riporta immagini di microscopia elettronica!]

Il docente inoltre offrirà una serie di articoli scientifici molto recenti per fare il punto sullo stato dell'arte di ogni argomento trattato a lezione. Gli articoli sono in inglese, provengono da riviste scientifiche internazionali e possono essere scaricati o visualizzati come pdf dalla biblioteca elettronica dell'Università Sapienza. I riferimenti singoli saranno proiettati durante le singole lezioni.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
-Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin

-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti. Le dispense fornite agli studenti sono già catalogate secondo la sequenza degli argomenti trattati a lezione

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Saranno forniti articoli scientifici, capitoli di libri e review open access per lo studio degli argomenti trattatti

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
N/D

Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze teoriche e metodologiche avanzate nell’ambito dell’omeostasi e rigenerazione dei tessuti, organi e sistemi. Di peculiare importanza sarà la definizione di rigenerazione e riparo fisiologico dei vari tessuti ed organi e delle caratteristiche morfologiche e istofisiopatologiche di una aberrante o limitata rigenerazione tissutale.

Saranno inoltre descritti i meccanismi di comunicazione tra organi per la comprensione delle influenze reciproche sia in condizioni fisiologiche che in esempi di patologie.

Verranno discusse le tecnologie classiche e innovative (imaging) per osservare ed analizzare la microarchitettura dei tessuti e degli organi nelle diverse fasi del rinnovamento e riparo delle lesioni e saranno descritti approcci preclinici, con approfondimenti sulle tecniche e sulle problematiche della sperimentazione preclinica.

Si discuteranno in maniera approfondita i meccanismi molecolari e cellulari alla base della rigenerazione tissutale, umana e di altre specie animali, con l’obiettivo di caratterizzare i processi che sono stati silenziati nel corso dell’evoluzione e i meccanismi di rigenerazione e riparo nei diversi tessuti adulti. Sarà data particolare enfasi allo sviluppo e caratterizzazione delle nicchie di cellule staminali (embrionali e adulte) e alla generazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Sarà inoltre discussa l’importanza della nicchia tissutale nel mediare il destino differenziativo delle cellule staminali e i fattori che definiscono il microambiente tissutale. Al termine del corso gli studenti avranno conoscenze e competenze su alcune delle più recenti applicazioni biotecnologiche e precliniche per lo sviluppo delle terapie avanzate finalizzate alla rigenerazione di tessuti e organi nei vari sistemi del corpo.

Al termine del percorso formativo, gli studenti avranno maturato conoscenze avanzate e un quadro critico-organico delle basi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale, nonché delle prospettive applicative della biologia delle cellule staminali in medicina rigenerativa. In particolare, saranno in grado di:

• Analizzare i principi evolutivi e comparati della rigenerazione, distinguendo i processi morfallatici ed epimorfici e delineando il ruolo dei morfogeni nella modulazione dei meccanismi rigenerativi.
• Approfondire i fondamenti della biologia delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi di divisione simmetrica e asimmetrica, nonché ai circuiti molecolari che regolano il mantenimento della pluripotenza e la differenziazione.
• Discutere criticamente le proprietà delle diverse tipologie di cellule staminali: embrionali (con implicazioni etiche correlate), adulte (nel mantenimento dell’omeostasi, nella riparazione e rigenerazione tissutale) e indotte pluripotenti (iPS), incluse le applicazioni delle cellule paziente-specifiche e i rischi oncogenici associati.
• Valutare l’influenza del microambiente e delle nicchie staminali tissutali nei processi rigenerativi e il loro sfruttamento in strategie terapeutiche e di ingegneria dei tessuti.
• Applicare metodiche morfologiche, ultrastrutturali e di imaging avanzato per lo studio di organi sede di fibrosi e rigenerazione, con particolare riferimento alle barriere mucose e al microbiota, alla parete vascolare, alla membrana di ultrafiltrazione glomerulare e alle nicchie staminali del rene e delle vie urinarie.
• Esaminare criticamente i meccanismi di plasticità neuronale e gliale, il ruolo delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica e le dinamiche di comunicazione inter-organo (assi intestino-nervo vago-cervello, neuroimmunitario e cervello-corpo).
• Approfondire il contributo del “brain border” alla modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale e discutere l’impiego di modelli preclinici nello studio delle patologie neurologiche.

Complessivamente, il programma consentirà di acquisire una visione integrata dei processi rigenerativi nei diversi distretti e sistemi biologici, sviluppando competenze critiche utili per la ricerca di base e traslazionale nel campo della medicina rigenerativa e delle biotecnologie applicate.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Il lavoro formativo prevede un percorso formativo attraverso didattica frontale e seminariale, articolato in 12 lezioni di 2 ore ciascuna, enfatizzando gli aspetti della microarchitettura degli organi e gli aspetti tecnici specifici della preparazione dei campioni biologici per la microscopia elettronica.

1. APPARATO CARDIOVASCOLARE 1: CUORE E VASI. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene e capillari. Tecniche di studio e di imaging. Aging ed implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

2. APPARATO CARDIOVASCOLARE 2: VASI E ORGANI LINFATICI. Circolazione della linfa; capillari linfatici; collettori, tronchi. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete dei vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT -tessuto linfoide associato alle mucose-). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

3. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale delle vie aeree, dei polmoni, della pleura, dei bronchi, dei bronchioli e degli alveoli. Parete alveolare, tipi cellulari, surfactante. Membrana di scambio aria-sangue. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

4. APPARATO DIGERENTE. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale della cavità orale, ghiandole salivari; esofago e giunzione esofago-gastrica; la parete gastrica; ghiandole gastriche. Concetto di plica, villo intestinale, microvillo e glicocalice; concetto di cripta intestinale; colon. Pancreas; concetto di acino pancreatico, tipi cellulari. Unità morfo-funzionali del fegato; polarizzazione funzionale degli epatociti; lobulo epatico e zonazione metabolica. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di studio e imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

5. APPARATO URINARIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del nefrone come unità morfo-funzionale; corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari; barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare. Le vie urinarie: calici renali; pelvi renale; uretere; vescica urinaria; uretra. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

6. SISTEMA NERVOSO. Organizzazione del sistema nervoso centrale e cenni sull’anatomia microscopica. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI.

7. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene, il pancreas endocrino (isole di Langerhans) ed il sistema neuroendocrino diffuso. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

8. ORGANI DI SENSO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: udito (orecchio); vista (occhio); olfatto (mucosa olfattiva); gusto (papille linguali e calici gustativi). Cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

9. INTRODUZIONE ALLA PREPARAZIONE DI CAMPIONI BIOLOGICI PER MICROSCOPIA ELETTRONICA. Principi base di microscopia. I microscopi elettronici a trasmissione (MET) e a scansione (MES). Fasi della preparazione di un campione biologico, vantaggi e differenze fra MET e MES. Sarà utile la lettura del libro consigliato (G. Familiari et al., Appendice, pp. 833-854). R. HEYN

10. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura dell’ovaio. Tecniche di studio. Ciclo ovarico; follicologenesi; corpo luteo; corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali e vulva. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

11. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del testicolo. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare (cellule germinali e cellule di Sertoli), peritubulare (cellule mioidi) ed interstiziale (cellule di Leydig). Vie spermatiche intra- ed extratesticolari (tubuli retti, rete testis, dotti efferenti, epididimo, dotto deferente) e ghiandole annesse (prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbouretrali). Pene; corpi cavernosi. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

12. APPARATO TEGUMENTARIO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale della cute e degli annessi cutanei. L’unità terminale duttulo-lobulare (TDLU) come unità morfo-funzionale della ghiandola mammaria. Aging e cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo Musarò (5 CFU)

• L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione morfallatica ed epimorfica.
• Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:
• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.
• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Cellule staminali e cancro.
• Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• Il tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.
• Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 9-11) - Introduzione all’Imaging Anatomico

I: principi base della microscopia; tipi

di microscopia (ottica, coerenza ottica, confocale, fluorescenza,

polarizzazione, espansione, volumetrica). Studi immunoistochimici. Live

imaging. Applicazioni biotecnologiche, limiti. Imaging clinico e anatomia

funzionale: ricostruzione tridimensionale di organi e sistemi (volume rendering

su base TC/MRI).

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 11-13) - Introduzione all’Imaging Anatomico

II: microscopia ad alta risoluzione (hr). Microscopia

elettronica a trasmissione (MET) e a scansione (MES), vantaggi, limiti e

differenze. MET con immunogold, crioMET; tecniche miste in trasmissione e

scansione. Tecniche 3D di microscopia elettronica. Microscopia a forza atomica.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 23 ottobre 2025 (ore 9-11) - Morfologia, Ultrastruttura e Sottopopolazioni

Cellulari di Alcuni Organi Specifici come Sede di Fibrosi e di Rigenerazione Tissutale: concetto di interstizio. Importanza funzionale delle sottopopolazioni di

fibroblasti, miofibroblasti e macrofagi; le cellule stellate; i telociti. Plasticità

di fegato, pancreas, polmone, rene e cuore.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 30 ottobre 2025 (ore 9-11) - Principi Base per la Generazione

di Organi Artificiali, Mini-Organi, Organoidi, “Organ-in-a-Chip” e “System-on-a-Chip”: concetto di scaffold

inerte; bioreattori e semina di specifiche popolazioni cellulari. Limiti e

prospettive biotecnologiche per l’applicazione in studi preclinici e clinici.

• Giovedì 06 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo delle Barriere

Mucose e del Microbiota nella Manutenzione dell’Omeostasi, nei Meccanismi di Rigenerazione

Tissutale e nella Patogenesi di Malattie: concetto di

microbiota. Le mucose respiratorie e intestinale come modello di barriera,

omeostasi e rigenerazione; sottopopolazioni cellulari e nicchie di cellule

staminali. Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 13 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo degli Organi

Linfoidi nell’Omeostasi e nella Patogenesi di Malattie: MALT; concetto di high-endothelial

venules (HEV); linfonodi artificiali; l’atrofia timica fisiologica: è

possibile evitarla? Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 20 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Parete Vascolare: Modelli di Rigenerazione

e Tecniche di Bioingegneria Vascolare: organizzazione

e caratteristiche delle cellule endoteliali sanguigne e linfatiche. Differenze

morfo-funzionali tra arterie, vene e vasi linfatici. Vasi artificiali.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 27 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Membrana di Ultrafiltrazione

Glomerulare Normale e sue Alterazioni (Nefropatia Diabetica): caratteristiche dei podociti e delle cellule mesangiali. Nicchie di

cellule staminali e cellule progenitrici presenti nel rene, nelle vie urinarie

e nell’urina. Update biotecnologico e possibili usi terapeutici.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III

• - L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale. La rigenerazione morfallatica ed epimorfica.- Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Cellule staminali e cancro.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• https://istologia-embriologia-cdlb.jimdofree.com/corso-comunicazione-tra-organi-e-sistemi-meccanismi-omeostatici-e-rigenerativi/
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• •Il

tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.

• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati

La durata della prova orale è in media di 30 minuti/studente, in cui il docente valuta le conoscenze dello studente su tutte le parti del programma d’esame. L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui fondamenti della disciplina.

Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame. Inoltre, lo studente deve dimostrare di avere padronanza degli argomenti della disciplina, evitando il semplice nozionismo e dimostrando una più articolata integrazione della disciplina.

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza degli argomenti del programma e di essere in grado di collegare argomenti diversi della disciplina.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente nel contesto di un sapere integrato.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Per il supporto di nozioni morfologiche ed ultrastrutturali sono utili i seguenti testi:

G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. PICCIN.

W. K. Ovalle & P.C. Nahirney. Anatomia Microscopica del Netter. CIC Edizioni Internazionali [attenzione non è l'ultima edizione con Istologia, che non riporta immagini di microscopia elettronica!]

Il docente inoltre offrirà una serie di articoli scientifici molto recenti per fare il punto sullo stato dell'arte di ogni argomento trattato a lezione. Gli articoli sono in inglese, provengono da riviste scientifiche internazionali e possono essere scaricati o visualizzati come pdf dalla biblioteca elettronica dell'Università Sapienza. I riferimenti singoli saranno proiettati durante le singole lezioni.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
-Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin

-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti. Le dispense fornite agli studenti sono già catalogate secondo la sequenza degli argomenti trattati a lezione

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Saranno forniti articoli scientifici, capitoli di libri e review open access per lo studio degli argomenti trattatti

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
N/D

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze teoriche e metodologiche avanzate nell’ambito dell’omeostasi e rigenerazione dei tessuti, organi e sistemi. Di peculiare importanza sarà la definizione di rigenerazione e riparo fisiologico dei vari tessuti ed organi e delle caratteristiche morfologiche e istofisiopatologiche di una aberrante o limitata rigenerazione tissutale.

Saranno inoltre descritti i meccanismi di comunicazione tra organi per la comprensione delle influenze reciproche sia in condizioni fisiologiche che in esempi di patologie.

Verranno discusse le tecnologie classiche e innovative (imaging) per osservare ed analizzare la microarchitettura dei tessuti e degli organi nelle diverse fasi del rinnovamento e riparo delle lesioni e saranno descritti approcci preclinici, con approfondimenti sulle tecniche e sulle problematiche della sperimentazione preclinica.

Si discuteranno in maniera approfondita i meccanismi molecolari e cellulari alla base della rigenerazione tissutale, umana e di altre specie animali, con l’obiettivo di caratterizzare i processi che sono stati silenziati nel corso dell’evoluzione e i meccanismi di rigenerazione e riparo nei diversi tessuti adulti. Sarà data particolare enfasi allo sviluppo e caratterizzazione delle nicchie di cellule staminali (embrionali e adulte) e alla generazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Sarà inoltre discussa l’importanza della nicchia tissutale nel mediare il destino differenziativo delle cellule staminali e i fattori che definiscono il microambiente tissutale. Al termine del corso gli studenti avranno conoscenze e competenze su alcune delle più recenti applicazioni biotecnologiche e precliniche per lo sviluppo delle terapie avanzate finalizzate alla rigenerazione di tessuti e organi nei vari sistemi del corpo.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze teoriche e metodologiche avanzate nell’ambito dell’omeostasi e rigenerazione dei tessuti, organi e sistemi. Di peculiare importanza sarà la definizione di rigenerazione e riparo fisiologico dei vari tessuti ed organi e delle caratteristiche morfologiche e istofisiopatologiche di una aberrante o limitata rigenerazione tissutale.

Saranno inoltre descritti i meccanismi di comunicazione tra organi per la comprensione delle influenze reciproche sia in condizioni fisiologiche che in esempi di patologie.

Verranno discusse le tecnologie classiche e innovative (imaging) per osservare ed analizzare la microarchitettura dei tessuti e degli organi nelle diverse fasi del rinnovamento e riparo delle lesioni e saranno descritti approcci preclinici, con approfondimenti sulle tecniche e sulle problematiche della sperimentazione preclinica.

Si discuteranno in maniera approfondita i meccanismi molecolari e cellulari alla base della rigenerazione tissutale, umana e di altre specie animali, con l’obiettivo di caratterizzare i processi che sono stati silenziati nel corso dell’evoluzione e i meccanismi di rigenerazione e riparo nei diversi tessuti adulti. Sarà data particolare enfasi allo sviluppo e caratterizzazione delle nicchie di cellule staminali (embrionali e adulte) e alla generazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Sarà inoltre discussa l’importanza della nicchia tissutale nel mediare il destino differenziativo delle cellule staminali e i fattori che definiscono il microambiente tissutale. Al termine del corso gli studenti avranno conoscenze e competenze su alcune delle più recenti applicazioni biotecnologiche e precliniche per lo sviluppo delle terapie avanzate finalizzate alla rigenerazione di tessuti e organi nei vari sistemi del corpo.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Il corso si propone di fornire allo studente conoscenze teoriche e metodologiche avanzate nell’ambito dell’omeostasi e rigenerazione dei tessuti, organi e sistemi. Di peculiare importanza sarà la definizione di rigenerazione e riparo fisiologico dei vari tessuti ed organi e delle caratteristiche morfologiche e istofisiopatologiche di una aberrante o limitata rigenerazione tissutale.

Saranno inoltre descritti i meccanismi di comunicazione tra organi per la comprensione delle influenze reciproche sia in condizioni fisiologiche che in esempi di patologie.

Verranno discusse le tecnologie classiche e innovative (imaging) per osservare ed analizzare la microarchitettura dei tessuti e degli organi nelle diverse fasi del rinnovamento e riparo delle lesioni e saranno descritti approcci preclinici, con approfondimenti sulle tecniche e sulle problematiche della sperimentazione preclinica.

Si discuteranno in maniera approfondita i meccanismi molecolari e cellulari alla base della rigenerazione tissutale, umana e di altre specie animali, con l’obiettivo di caratterizzare i processi che sono stati silenziati nel corso dell’evoluzione e i meccanismi di rigenerazione e riparo nei diversi tessuti adulti. Sarà data particolare enfasi allo sviluppo e caratterizzazione delle nicchie di cellule staminali (embrionali e adulte) e alla generazione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPS). Sarà inoltre discussa l’importanza della nicchia tissutale nel mediare il destino differenziativo delle cellule staminali e i fattori che definiscono il microambiente tissutale. Al termine del corso gli studenti avranno conoscenze e competenze su alcune delle più recenti applicazioni biotecnologiche e precliniche per lo sviluppo delle terapie avanzate finalizzate alla rigenerazione di tessuti e organi nei vari sistemi del corpo.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Al termine del percorso formativo, gli studenti avranno maturato conoscenze avanzate e un quadro critico-organico delle basi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale, nonché delle prospettive applicative della biologia delle cellule staminali in medicina rigenerativa. In particolare, saranno in grado di:

• Analizzare i principi evolutivi e comparati della rigenerazione, distinguendo i processi morfallatici ed epimorfici e delineando il ruolo dei morfogeni nella modulazione dei meccanismi rigenerativi.
• Approfondire i fondamenti della biologia delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi di divisione simmetrica e asimmetrica, nonché ai circuiti molecolari che regolano il mantenimento della pluripotenza e la differenziazione.
• Discutere criticamente le proprietà delle diverse tipologie di cellule staminali: embrionali (con implicazioni etiche correlate), adulte (nel mantenimento dell’omeostasi, nella riparazione e rigenerazione tissutale) e indotte pluripotenti (iPS), incluse le applicazioni delle cellule paziente-specifiche e i rischi oncogenici associati.
• Valutare l’influenza del microambiente e delle nicchie staminali tissutali nei processi rigenerativi e il loro sfruttamento in strategie terapeutiche e di ingegneria dei tessuti.
• Applicare metodiche morfologiche, ultrastrutturali e di imaging avanzato per lo studio di organi sede di fibrosi e rigenerazione, con particolare riferimento alle barriere mucose e al microbiota, alla parete vascolare, alla membrana di ultrafiltrazione glomerulare e alle nicchie staminali del rene e delle vie urinarie.
• Esaminare criticamente i meccanismi di plasticità neuronale e gliale, il ruolo delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica e le dinamiche di comunicazione inter-organo (assi intestino-nervo vago-cervello, neuroimmunitario e cervello-corpo).
• Approfondire il contributo del “brain border” alla modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale e discutere l’impiego di modelli preclinici nello studio delle patologie neurologiche.

Complessivamente, il programma consentirà di acquisire una visione integrata dei processi rigenerativi nei diversi distretti e sistemi biologici, sviluppando competenze critiche utili per la ricerca di base e traslazionale nel campo della medicina rigenerativa e delle biotecnologie applicate.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Al termine del percorso formativo, gli studenti avranno maturato conoscenze avanzate e un quadro critico-organico delle basi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale, nonché delle prospettive applicative della biologia delle cellule staminali in medicina rigenerativa. In particolare, saranno in grado di:

• Analizzare i principi evolutivi e comparati della rigenerazione, distinguendo i processi morfallatici ed epimorfici e delineando il ruolo dei morfogeni nella modulazione dei meccanismi rigenerativi.
• Approfondire i fondamenti della biologia delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi di divisione simmetrica e asimmetrica, nonché ai circuiti molecolari che regolano il mantenimento della pluripotenza e la differenziazione.
• Discutere criticamente le proprietà delle diverse tipologie di cellule staminali: embrionali (con implicazioni etiche correlate), adulte (nel mantenimento dell’omeostasi, nella riparazione e rigenerazione tissutale) e indotte pluripotenti (iPS), incluse le applicazioni delle cellule paziente-specifiche e i rischi oncogenici associati.
• Valutare l’influenza del microambiente e delle nicchie staminali tissutali nei processi rigenerativi e il loro sfruttamento in strategie terapeutiche e di ingegneria dei tessuti.
• Applicare metodiche morfologiche, ultrastrutturali e di imaging avanzato per lo studio di organi sede di fibrosi e rigenerazione, con particolare riferimento alle barriere mucose e al microbiota, alla parete vascolare, alla membrana di ultrafiltrazione glomerulare e alle nicchie staminali del rene e delle vie urinarie.
• Esaminare criticamente i meccanismi di plasticità neuronale e gliale, il ruolo delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica e le dinamiche di comunicazione inter-organo (assi intestino-nervo vago-cervello, neuroimmunitario e cervello-corpo).
• Approfondire il contributo del “brain border” alla modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale e discutere l’impiego di modelli preclinici nello studio delle patologie neurologiche.

Complessivamente, il programma consentirà di acquisire una visione integrata dei processi rigenerativi nei diversi distretti e sistemi biologici, sviluppando competenze critiche utili per la ricerca di base e traslazionale nel campo della medicina rigenerativa e delle biotecnologie applicate.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Al termine del percorso formativo, gli studenti avranno maturato conoscenze avanzate e un quadro critico-organico delle basi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale, nonché delle prospettive applicative della biologia delle cellule staminali in medicina rigenerativa. In particolare, saranno in grado di:

• Analizzare i principi evolutivi e comparati della rigenerazione, distinguendo i processi morfallatici ed epimorfici e delineando il ruolo dei morfogeni nella modulazione dei meccanismi rigenerativi.
• Approfondire i fondamenti della biologia delle cellule staminali, con particolare attenzione ai meccanismi di divisione simmetrica e asimmetrica, nonché ai circuiti molecolari che regolano il mantenimento della pluripotenza e la differenziazione.
• Discutere criticamente le proprietà delle diverse tipologie di cellule staminali: embrionali (con implicazioni etiche correlate), adulte (nel mantenimento dell’omeostasi, nella riparazione e rigenerazione tissutale) e indotte pluripotenti (iPS), incluse le applicazioni delle cellule paziente-specifiche e i rischi oncogenici associati.
• Valutare l’influenza del microambiente e delle nicchie staminali tissutali nei processi rigenerativi e il loro sfruttamento in strategie terapeutiche e di ingegneria dei tessuti.
• Applicare metodiche morfologiche, ultrastrutturali e di imaging avanzato per lo studio di organi sede di fibrosi e rigenerazione, con particolare riferimento alle barriere mucose e al microbiota, alla parete vascolare, alla membrana di ultrafiltrazione glomerulare e alle nicchie staminali del rene e delle vie urinarie.
• Esaminare criticamente i meccanismi di plasticità neuronale e gliale, il ruolo delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica e le dinamiche di comunicazione inter-organo (assi intestino-nervo vago-cervello, neuroimmunitario e cervello-corpo).
• Approfondire il contributo del “brain border” alla modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale e discutere l’impiego di modelli preclinici nello studio delle patologie neurologiche.

Complessivamente, il programma consentirà di acquisire una visione integrata dei processi rigenerativi nei diversi distretti e sistemi biologici, sviluppando competenze critiche utili per la ricerca di base e traslazionale nel campo della medicina rigenerativa e delle biotecnologie applicate.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Il lavoro formativo prevede un percorso formativo attraverso didattica frontale e seminariale, articolato in 12 lezioni di 2 ore ciascuna, enfatizzando gli aspetti della microarchitettura degli organi e gli aspetti tecnici specifici della preparazione dei campioni biologici per la microscopia elettronica.

1. APPARATO CARDIOVASCOLARE 1: CUORE E VASI. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene e capillari. Tecniche di studio e di imaging. Aging ed implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

2. APPARATO CARDIOVASCOLARE 2: VASI E ORGANI LINFATICI. Circolazione della linfa; capillari linfatici; collettori, tronchi. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete dei vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT -tessuto linfoide associato alle mucose-). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

3. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale delle vie aeree, dei polmoni, della pleura, dei bronchi, dei bronchioli e degli alveoli. Parete alveolare, tipi cellulari, surfactante. Membrana di scambio aria-sangue. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

4. APPARATO DIGERENTE. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale della cavità orale, ghiandole salivari; esofago e giunzione esofago-gastrica; la parete gastrica; ghiandole gastriche. Concetto di plica, villo intestinale, microvillo e glicocalice; concetto di cripta intestinale; colon. Pancreas; concetto di acino pancreatico, tipi cellulari. Unità morfo-funzionali del fegato; polarizzazione funzionale degli epatociti; lobulo epatico e zonazione metabolica. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di studio e imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

5. APPARATO URINARIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del nefrone come unità morfo-funzionale; corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari; barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare. Le vie urinarie: calici renali; pelvi renale; uretere; vescica urinaria; uretra. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

6. SISTEMA NERVOSO. Organizzazione del sistema nervoso centrale e cenni sull’anatomia microscopica. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI.

7. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene, il pancreas endocrino (isole di Langerhans) ed il sistema neuroendocrino diffuso. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

8. ORGANI DI SENSO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: udito (orecchio); vista (occhio); olfatto (mucosa olfattiva); gusto (papille linguali e calici gustativi). Cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

9. INTRODUZIONE ALLA PREPARAZIONE DI CAMPIONI BIOLOGICI PER MICROSCOPIA ELETTRONICA. Principi base di microscopia. I microscopi elettronici a trasmissione (MET) e a scansione (MES). Fasi della preparazione di un campione biologico, vantaggi e differenze fra MET e MES. Sarà utile la lettura del libro consigliato (G. Familiari et al., Appendice, pp. 833-854). R. HEYN

10. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura dell’ovaio. Tecniche di studio. Ciclo ovarico; follicologenesi; corpo luteo; corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali e vulva. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

11. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del testicolo. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare (cellule germinali e cellule di Sertoli), peritubulare (cellule mioidi) ed interstiziale (cellule di Leydig). Vie spermatiche intra- ed extratesticolari (tubuli retti, rete testis, dotti efferenti, epididimo, dotto deferente) e ghiandole annesse (prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbouretrali). Pene; corpi cavernosi. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

12. APPARATO TEGUMENTARIO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale della cute e degli annessi cutanei. L’unità terminale duttulo-lobulare (TDLU) come unità morfo-funzionale della ghiandola mammaria. Aging e cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo Musarò (5 CFU)

• L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione morfallatica ed epimorfica.
• Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:
• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.
• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Cellule staminali e cancro.
• Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• Il tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.
• Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 9-11) - Introduzione all’Imaging Anatomico

I: principi base della microscopia; tipi

di microscopia (ottica, coerenza ottica, confocale, fluorescenza,

polarizzazione, espansione, volumetrica). Studi immunoistochimici. Live

imaging. Applicazioni biotecnologiche, limiti. Imaging clinico e anatomia

funzionale: ricostruzione tridimensionale di organi e sistemi (volume rendering

su base TC/MRI).

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 11-13) - Introduzione all’Imaging Anatomico

II: microscopia ad alta risoluzione (hr). Microscopia

elettronica a trasmissione (MET) e a scansione (MES), vantaggi, limiti e

differenze. MET con immunogold, crioMET; tecniche miste in trasmissione e

scansione. Tecniche 3D di microscopia elettronica. Microscopia a forza atomica.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 23 ottobre 2025 (ore 9-11) - Morfologia, Ultrastruttura e Sottopopolazioni

Cellulari di Alcuni Organi Specifici come Sede di Fibrosi e di Rigenerazione Tissutale: concetto di interstizio. Importanza funzionale delle sottopopolazioni di

fibroblasti, miofibroblasti e macrofagi; le cellule stellate; i telociti. Plasticità

di fegato, pancreas, polmone, rene e cuore.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 30 ottobre 2025 (ore 9-11) - Principi Base per la Generazione

di Organi Artificiali, Mini-Organi, Organoidi, “Organ-in-a-Chip” e “System-on-a-Chip”: concetto di scaffold

inerte; bioreattori e semina di specifiche popolazioni cellulari. Limiti e

prospettive biotecnologiche per l’applicazione in studi preclinici e clinici.

• Giovedì 06 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo delle Barriere

Mucose e del Microbiota nella Manutenzione dell’Omeostasi, nei Meccanismi di Rigenerazione

Tissutale e nella Patogenesi di Malattie: concetto di

microbiota. Le mucose respiratorie e intestinale come modello di barriera,

omeostasi e rigenerazione; sottopopolazioni cellulari e nicchie di cellule

staminali. Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 13 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo degli Organi

Linfoidi nell’Omeostasi e nella Patogenesi di Malattie: MALT; concetto di high-endothelial

venules (HEV); linfonodi artificiali; l’atrofia timica fisiologica: è

possibile evitarla? Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 20 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Parete Vascolare: Modelli di Rigenerazione

e Tecniche di Bioingegneria Vascolare: organizzazione

e caratteristiche delle cellule endoteliali sanguigne e linfatiche. Differenze

morfo-funzionali tra arterie, vene e vasi linfatici. Vasi artificiali.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 27 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Membrana di Ultrafiltrazione

Glomerulare Normale e sue Alterazioni (Nefropatia Diabetica): caratteristiche dei podociti e delle cellule mesangiali. Nicchie di

cellule staminali e cellule progenitrici presenti nel rene, nelle vie urinarie

e nell’urina. Update biotecnologico e possibili usi terapeutici.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III

• - L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale. La rigenerazione morfallatica ed epimorfica.- Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Cellule staminali e cancro.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• https://istologia-embriologia-cdlb.jimdofree.com/corso-comunicazione-tra-organi-e-sistemi-meccanismi-omeostatici-e-rigenerativi/
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• •Il

tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.

• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Il lavoro formativo prevede un percorso formativo attraverso didattica frontale e seminariale, articolato in 12 lezioni di 2 ore ciascuna, enfatizzando gli aspetti della microarchitettura degli organi e gli aspetti tecnici specifici della preparazione dei campioni biologici per la microscopia elettronica.

1. APPARATO CARDIOVASCOLARE 1: CUORE E VASI. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene e capillari. Tecniche di studio e di imaging. Aging ed implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

2. APPARATO CARDIOVASCOLARE 2: VASI E ORGANI LINFATICI. Circolazione della linfa; capillari linfatici; collettori, tronchi. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete dei vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT -tessuto linfoide associato alle mucose-). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

3. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale delle vie aeree, dei polmoni, della pleura, dei bronchi, dei bronchioli e degli alveoli. Parete alveolare, tipi cellulari, surfactante. Membrana di scambio aria-sangue. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

4. APPARATO DIGERENTE. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale della cavità orale, ghiandole salivari; esofago e giunzione esofago-gastrica; la parete gastrica; ghiandole gastriche. Concetto di plica, villo intestinale, microvillo e glicocalice; concetto di cripta intestinale; colon. Pancreas; concetto di acino pancreatico, tipi cellulari. Unità morfo-funzionali del fegato; polarizzazione funzionale degli epatociti; lobulo epatico e zonazione metabolica. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di studio e imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

5. APPARATO URINARIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del nefrone come unità morfo-funzionale; corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari; barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare. Le vie urinarie: calici renali; pelvi renale; uretere; vescica urinaria; uretra. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

6. SISTEMA NERVOSO. Organizzazione del sistema nervoso centrale e cenni sull’anatomia microscopica. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI.

7. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene, il pancreas endocrino (isole di Langerhans) ed il sistema neuroendocrino diffuso. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

8. ORGANI DI SENSO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: udito (orecchio); vista (occhio); olfatto (mucosa olfattiva); gusto (papille linguali e calici gustativi). Cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

9. INTRODUZIONE ALLA PREPARAZIONE DI CAMPIONI BIOLOGICI PER MICROSCOPIA ELETTRONICA. Principi base di microscopia. I microscopi elettronici a trasmissione (MET) e a scansione (MES). Fasi della preparazione di un campione biologico, vantaggi e differenze fra MET e MES. Sarà utile la lettura del libro consigliato (G. Familiari et al., Appendice, pp. 833-854). R. HEYN

10. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura dell’ovaio. Tecniche di studio. Ciclo ovarico; follicologenesi; corpo luteo; corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali e vulva. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

11. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del testicolo. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare (cellule germinali e cellule di Sertoli), peritubulare (cellule mioidi) ed interstiziale (cellule di Leydig). Vie spermatiche intra- ed extratesticolari (tubuli retti, rete testis, dotti efferenti, epididimo, dotto deferente) e ghiandole annesse (prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbouretrali). Pene; corpi cavernosi. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

12. APPARATO TEGUMENTARIO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale della cute e degli annessi cutanei. L’unità terminale duttulo-lobulare (TDLU) come unità morfo-funzionale della ghiandola mammaria. Aging e cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo Musarò (5 CFU)

• L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione morfallatica ed epimorfica.
• Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:
• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.
• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Cellule staminali e cancro.
• Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• Il tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.
• Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 9-11) - Introduzione all’Imaging Anatomico

I: principi base della microscopia; tipi

di microscopia (ottica, coerenza ottica, confocale, fluorescenza,

polarizzazione, espansione, volumetrica). Studi immunoistochimici. Live

imaging. Applicazioni biotecnologiche, limiti. Imaging clinico e anatomia

funzionale: ricostruzione tridimensionale di organi e sistemi (volume rendering

su base TC/MRI).

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 11-13) - Introduzione all’Imaging Anatomico

II: microscopia ad alta risoluzione (hr). Microscopia

elettronica a trasmissione (MET) e a scansione (MES), vantaggi, limiti e

differenze. MET con immunogold, crioMET; tecniche miste in trasmissione e

scansione. Tecniche 3D di microscopia elettronica. Microscopia a forza atomica.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 23 ottobre 2025 (ore 9-11) - Morfologia, Ultrastruttura e Sottopopolazioni

Cellulari di Alcuni Organi Specifici come Sede di Fibrosi e di Rigenerazione Tissutale: concetto di interstizio. Importanza funzionale delle sottopopolazioni di

fibroblasti, miofibroblasti e macrofagi; le cellule stellate; i telociti. Plasticità

di fegato, pancreas, polmone, rene e cuore.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 30 ottobre 2025 (ore 9-11) - Principi Base per la Generazione

di Organi Artificiali, Mini-Organi, Organoidi, “Organ-in-a-Chip” e “System-on-a-Chip”: concetto di scaffold

inerte; bioreattori e semina di specifiche popolazioni cellulari. Limiti e

prospettive biotecnologiche per l’applicazione in studi preclinici e clinici.

• Giovedì 06 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo delle Barriere

Mucose e del Microbiota nella Manutenzione dell’Omeostasi, nei Meccanismi di Rigenerazione

Tissutale e nella Patogenesi di Malattie: concetto di

microbiota. Le mucose respiratorie e intestinale come modello di barriera,

omeostasi e rigenerazione; sottopopolazioni cellulari e nicchie di cellule

staminali. Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 13 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo degli Organi

Linfoidi nell’Omeostasi e nella Patogenesi di Malattie: MALT; concetto di high-endothelial

venules (HEV); linfonodi artificiali; l’atrofia timica fisiologica: è

possibile evitarla? Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 20 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Parete Vascolare: Modelli di Rigenerazione

e Tecniche di Bioingegneria Vascolare: organizzazione

e caratteristiche delle cellule endoteliali sanguigne e linfatiche. Differenze

morfo-funzionali tra arterie, vene e vasi linfatici. Vasi artificiali.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 27 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Membrana di Ultrafiltrazione

Glomerulare Normale e sue Alterazioni (Nefropatia Diabetica): caratteristiche dei podociti e delle cellule mesangiali. Nicchie di

cellule staminali e cellule progenitrici presenti nel rene, nelle vie urinarie

e nell’urina. Update biotecnologico e possibili usi terapeutici.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III

• - L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale. La rigenerazione morfallatica ed epimorfica.- Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Cellule staminali e cancro.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• https://istologia-embriologia-cdlb.jimdofree.com/corso-comunicazione-tra-organi-e-sistemi-meccanismi-omeostatici-e-rigenerativi/
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• •Il

tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.

• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Il lavoro formativo prevede un percorso formativo attraverso didattica frontale e seminariale, articolato in 12 lezioni di 2 ore ciascuna, enfatizzando gli aspetti della microarchitettura degli organi e gli aspetti tecnici specifici della preparazione dei campioni biologici per la microscopia elettronica.

1. APPARATO CARDIOVASCOLARE 1: CUORE E VASI. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale del cuore e della parete vascolare. Arterie, vene e capillari. Tecniche di studio e di imaging. Aging ed implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

2. APPARATO CARDIOVASCOLARE 2: VASI E ORGANI LINFATICI. Circolazione della linfa; capillari linfatici; collettori, tronchi. Anatomia microscopica ed ultrastruttura della parete dei vasi linfatici. Organi linfatici (linfonodo, timo, milza, MALT -tessuto linfoide associato alle mucose-). Tecniche di studio e di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

3. APPARATO RESPIRATORIO. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale delle vie aeree, dei polmoni, della pleura, dei bronchi, dei bronchioli e degli alveoli. Parete alveolare, tipi cellulari, surfactante. Membrana di scambio aria-sangue. Tecniche di imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

4. APPARATO DIGERENTE. Anatomia microscopica ed ultrastrutturale della cavità orale, ghiandole salivari; esofago e giunzione esofago-gastrica; la parete gastrica; ghiandole gastriche. Concetto di plica, villo intestinale, microvillo e glicocalice; concetto di cripta intestinale; colon. Pancreas; concetto di acino pancreatico, tipi cellulari. Unità morfo-funzionali del fegato; polarizzazione funzionale degli epatociti; lobulo epatico e zonazione metabolica. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di studio e imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

5. APPARATO URINARIO. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del nefrone come unità morfo-funzionale; corpuscolo renale; podociti, capillari glomerulari; barriera di ultrafiltrazione. Apparato iuxtaglomerulare. Le vie urinarie: calici renali; pelvi renale; uretere; vescica urinaria; uretra. Tecniche di studio e imaging. Implicazioni clinico-patologiche. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

6. SISTEMA NERVOSO. Organizzazione del sistema nervoso centrale e cenni sull’anatomia microscopica. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. M. RELUCENTI.

7. SISTEMA ENDOCRINO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale delle principali ghiandole endocrine, con particolare enfasi sull’asse ipotalamo-ipofisario, la pineale, la tiroide, le paratiroidi, il surrene, il pancreas endocrino (isole di Langerhans) ed il sistema neuroendocrino diffuso. Implicazioni clinico-patologiche. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

8. ORGANI DI SENSO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale degli organi di senso: udito (orecchio); vista (occhio); olfatto (mucosa olfattiva); gusto (papille linguali e calici gustativi). Cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

9. INTRODUZIONE ALLA PREPARAZIONE DI CAMPIONI BIOLOGICI PER MICROSCOPIA ELETTRONICA. Principi base di microscopia. I microscopi elettronici a trasmissione (MET) e a scansione (MES). Fasi della preparazione di un campione biologico, vantaggi e differenze fra MET e MES. Sarà utile la lettura del libro consigliato (G. Familiari et al., Appendice, pp. 833-854). R. HEYN

10. APPARATO RIPRODUTTIVO FEMMINILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura dell’ovaio. Tecniche di studio. Ciclo ovarico; follicologenesi; corpo luteo; corpo albicante. Ciclo uterino. Fecondazione. Zona pellucida. Vie genitali e vulva. Cenni sulla menopausa. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

11. APPARATO RIPRODUTTIVO MASCHILE. Cenni sullo sviluppo della gonade. Anatomia microscopica ed ultrastruttura del testicolo. I compartimenti funzionali testicolari: tubulare (cellule germinali e cellule di Sertoli), peritubulare (cellule mioidi) ed interstiziale (cellule di Leydig). Vie spermatiche intra- ed extratesticolari (tubuli retti, rete testis, dotti efferenti, epididimo, dotto deferente) e ghiandole annesse (prostata, vescichette seminali, ghiandole bulbouretrali). Pene; corpi cavernosi. Cenni sull’infertilità maschile. Tecniche di studio. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

12. APPARATO TEGUMENTARIO. Anatomia microscopica e ultrastrutturale della cute e degli annessi cutanei. L’unità terminale duttulo-lobulare (TDLU) come unità morfo-funzionale della ghiandola mammaria. Aging e cenni anatomo-patologici. Tecniche di imaging. Proiezioni biotecnologiche. R. HEYN

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo Musarò (5 CFU)

• L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione morfallatica ed epimorfica.
• Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:
• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.
• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Cellule staminali e cancro.
• Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• Il tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.
• Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 9-11) - Introduzione all’Imaging Anatomico

I: principi base della microscopia; tipi

di microscopia (ottica, coerenza ottica, confocale, fluorescenza,

polarizzazione, espansione, volumetrica). Studi immunoistochimici. Live

imaging. Applicazioni biotecnologiche, limiti. Imaging clinico e anatomia

funzionale: ricostruzione tridimensionale di organi e sistemi (volume rendering

su base TC/MRI).

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 16 ottobre 2025 (ore 11-13) - Introduzione all’Imaging Anatomico

II: microscopia ad alta risoluzione (hr). Microscopia

elettronica a trasmissione (MET) e a scansione (MES), vantaggi, limiti e

differenze. MET con immunogold, crioMET; tecniche miste in trasmissione e

scansione. Tecniche 3D di microscopia elettronica. Microscopia a forza atomica.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 23 ottobre 2025 (ore 9-11) - Morfologia, Ultrastruttura e Sottopopolazioni

Cellulari di Alcuni Organi Specifici come Sede di Fibrosi e di Rigenerazione Tissutale: concetto di interstizio. Importanza funzionale delle sottopopolazioni di

fibroblasti, miofibroblasti e macrofagi; le cellule stellate; i telociti. Plasticità

di fegato, pancreas, polmone, rene e cuore.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 30 ottobre 2025 (ore 9-11) - Principi Base per la Generazione

di Organi Artificiali, Mini-Organi, Organoidi, “Organ-in-a-Chip” e “System-on-a-Chip”: concetto di scaffold

inerte; bioreattori e semina di specifiche popolazioni cellulari. Limiti e

prospettive biotecnologiche per l’applicazione in studi preclinici e clinici.

• Giovedì 06 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo delle Barriere

Mucose e del Microbiota nella Manutenzione dell’Omeostasi, nei Meccanismi di Rigenerazione

Tissutale e nella Patogenesi di Malattie: concetto di

microbiota. Le mucose respiratorie e intestinale come modello di barriera,

omeostasi e rigenerazione; sottopopolazioni cellulari e nicchie di cellule

staminali. Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 13 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura e Ruolo degli Organi

Linfoidi nell’Omeostasi e nella Patogenesi di Malattie: MALT; concetto di high-endothelial

venules (HEV); linfonodi artificiali; l’atrofia timica fisiologica: è

possibile evitarla? Update biotecnologico.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 20 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Parete Vascolare: Modelli di Rigenerazione

e Tecniche di Bioingegneria Vascolare: organizzazione

e caratteristiche delle cellule endoteliali sanguigne e linfatiche. Differenze

morfo-funzionali tra arterie, vene e vasi linfatici. Vasi artificiali.

Applicazioni biotecnologiche.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

• Giovedì 27 novembre 2025 (ore 9-11) - Ultrastruttura della Membrana di Ultrafiltrazione

Glomerulare Normale e sue Alterazioni (Nefropatia Diabetica): caratteristiche dei podociti e delle cellule mesangiali. Nicchie di

cellule staminali e cellule progenitrici presenti nel rene, nelle vie urinarie

e nell’urina. Update biotecnologico e possibili usi terapeutici.

• Testi di riferimento: Per gli

argomenti di anatomia microscopica e ultrastrutturale:

-G. Familiari

et al. Anatomia Microscopica. PICCIN.

-Saladin &

McFarland. Anatomia e Fisiologia - L’Essenziale. PICCIN, 2025.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III

• - L’evoluzione della rigenerazione tissutale: i meccanismi cellulari e molecolari della rigenerazione tissutale. La rigenerazione morfallatica ed epimorfica.- Ruolo dei morfogeni nella rigenerazione tissutale.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - La biologia delle cellule staminali e i meccanismi molecolari della divisione simmetrica e asimmetrica.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Le proprietà e potenzialità terapeutiche delle cellule staminali:• Le cellule staminali embrionali: origine, biologia, implicazioni etiche.• Le cellule staminali adulte: meccanismi molecolari e cellulari dell'omeostasi, riparo e rigenerazione dei tessuti (epiteliali, connettivi, muscolari, sistema nervoso)
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Generazione e proprietà delle iPS. Cellule iPS paziente-specifiche: applicazioni e modelli.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• • Cellule staminali e cancro.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Il ruolo del microambiente e della nicchia tissutale nella rigenerazione dei tessuti e in medicina rigenerativa.
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• - Cellule staminali e applicazioni cliniche nell’uomo
• Testi di riferimento: -Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti.
• https://istologia-embriologia-cdlb.jimdofree.com/corso-comunicazione-tra-organi-e-sistemi-meccanismi-omeostatici-e-rigenerativi/
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Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I

• •Il

tessuto nervoso (non) si rigenera? Plasticità neuronale e gliale.

• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Il ruolo di hub delle cellule gliali nella rigenerazione assonale periferica.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Meccanismi di comunicazione tra organi: asse intestino-nervo vago-cervello; asse neuroimmunitario; comunicazione cervello-corpo
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Ruolo del “brain border” nella modulazione delle funzioni del sistema nervoso centrale.
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati
• •Modelli preclinici per lo studio di patologie del sistema nervoso centrale
• Testi di riferimento: Saranno forniti articoli scientifici recenti sugli argomenti trattati

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
La durata della prova orale è in media di 30 minuti/studente, in cui il docente valuta le conoscenze dello studente su tutte le parti del programma d’esame. L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui fondamenti della disciplina.

Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame. Inoltre, lo studente deve dimostrare di avere padronanza degli argomenti della disciplina, evitando il semplice nozionismo e dimostrando una più articolata integrazione della disciplina.

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza degli argomenti del programma e di essere in grado di collegare argomenti diversi della disciplina.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente nel contesto di un sapere integrato.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
La durata della prova orale è in media di 30 minuti/studente, in cui il docente valuta le conoscenze dello studente su tutte le parti del programma d’esame. L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui fondamenti della disciplina.

Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame. Inoltre, lo studente deve dimostrare di avere padronanza degli argomenti della disciplina, evitando il semplice nozionismo e dimostrando una più articolata integrazione della disciplina.

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza degli argomenti del programma e di essere in grado di collegare argomenti diversi della disciplina.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente nel contesto di un sapere integrato.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
La durata della prova orale è in media di 30 minuti/studente, in cui il docente valuta le conoscenze dello studente su tutte le parti del programma d’esame. L’obiettivo della prova è certificare le conoscenze dello studente sui fondamenti della disciplina.

Gli elementi presi in esame ai fini della valutazione sono: la conoscenza della materia, l'impiego di un linguaggio appropriato, la capacità di ragionamento dimostrata in sede di colloquio di esame. Inoltre, lo studente deve dimostrare di avere padronanza degli argomenti della disciplina, evitando il semplice nozionismo e dimostrando una più articolata integrazione della disciplina.

Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una buona conoscenza degli argomenti del programma e di essere in grado di collegare argomenti diversi della disciplina.

Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode, lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, essendo in grado di raccordarli in modo logico e coerente nel contesto di un sapere integrato.

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Per il supporto di nozioni morfologiche ed ultrastrutturali sono utili i seguenti testi:

G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. PICCIN.

W. K. Ovalle & P.C. Nahirney. Anatomia Microscopica del Netter. CIC Edizioni Internazionali [attenzione non è l'ultima edizione con Istologia, che non riporta immagini di microscopia elettronica!]

Il docente inoltre offrirà una serie di articoli scientifici molto recenti per fare il punto sullo stato dell'arte di ogni argomento trattato a lezione. Gli articoli sono in inglese, provengono da riviste scientifiche internazionali e possono essere scaricati o visualizzati come pdf dalla biblioteca elettronica dell'Università Sapienza. I riferimenti singoli saranno proiettati durante le singole lezioni.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
-Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin

-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti. Le dispense fornite agli studenti sono già catalogate secondo la sequenza degli argomenti trattati a lezione

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Saranno forniti articoli scientifici, capitoli di libri e review open access per lo studio degli argomenti trattatti

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
N/D

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Per il supporto di nozioni morfologiche ed ultrastrutturali sono utili i seguenti testi:

G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. PICCIN.

W. K. Ovalle & P.C. Nahirney. Anatomia Microscopica del Netter. CIC Edizioni Internazionali [attenzione non è l'ultima edizione con Istologia, che non riporta immagini di microscopia elettronica!]

Il docente inoltre offrirà una serie di articoli scientifici molto recenti per fare il punto sullo stato dell'arte di ogni argomento trattato a lezione. Gli articoli sono in inglese, provengono da riviste scientifiche internazionali e possono essere scaricati o visualizzati come pdf dalla biblioteca elettronica dell'Università Sapienza. I riferimenti singoli saranno proiettati durante le singole lezioni.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
-Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin

-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti. Le dispense fornite agli studenti sono già catalogate secondo la sequenza degli argomenti trattati a lezione

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Saranno forniti articoli scientifici, capitoli di libri e review open access per lo studio degli argomenti trattatti

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
N/D

COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
Per il supporto di nozioni morfologiche ed ultrastrutturali sono utili i seguenti testi:

G. Familiari et al. Anatomia Microscopica. Atlante di anatomia ottica ed elettronica. PICCIN.

W. K. Ovalle & P.C. Nahirney. Anatomia Microscopica del Netter. CIC Edizioni Internazionali [attenzione non è l'ultima edizione con Istologia, che non riporta immagini di microscopia elettronica!]

Il docente inoltre offrirà una serie di articoli scientifici molto recenti per fare il punto sullo stato dell'arte di ogni argomento trattato a lezione. Gli articoli sono in inglese, provengono da riviste scientifiche internazionali e possono essere scaricati o visualizzati come pdf dalla biblioteca elettronica dell'Università Sapienza. I riferimenti singoli saranno proiettati durante le singole lezioni.

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
-Embriologia Umana di De Felici et al. III Edizione; Editore Piccin

-Dispense ed articoli scientifici forniti dai docenti. Le dispense fornite agli studenti sono già catalogate secondo la sequenza degli argomenti trattati a lezione

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
Saranno forniti articoli scientifici, capitoli di libri e review open access per lo studio degli argomenti trattatti

Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI II
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI III
N/D
Modulo: COMUNICAZIONE TRA ORGANI E SISTEMI I
N/D

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
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N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Obiettivi generali:

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

Obiettivi specifici:

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. Negli ultimi anni scoperte importanti hanno evidenziato sempre di più l’importanza dello studio delle patologie sia a livello cellulare che molecolare. La conoscenza dei processi molecolari che sono alla base delle patologie

permette di sviluppare nuove terapie biologiche, dimostrando come sia fondamentale l’analisi dell’aspetto molecolare e cellulare, generando nuovi interrogativi e l’apertura ad ulteriori analisi. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

L’obiettivo principale dell’Insegnamento è fornire allo studente maggiori conoscenze nei campi dell’immunologia e delle malattie associate al sistema immunitario, nonché della patologia generale. L’approfondimento dei processi cellulari e molecolari alla base delle malattie, e dei nuovi strumenti di diagnosi e terapia offerti dalle biotecnologie, offriranno allo studente una visione aggiornata sulle diverse possibilità di diagnosi e terapia.

Le lezioni frontali concorreranno a sviluppare competenze sulle basi eziopatogeniche delle malattie, come substrato fondamentale per l’approccio biotecnologico medico alle malattie stesse.

La parte del corso relativa all’Immunologia e immunopatologia ha il fine di fornire le conoscenze fondamentali per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari alla base dei principali processi immunopatologici nell’uomo, e come sulla base di queste conoscenze si possano sviluppare nuovi strumenti biotecnologici per la diagnosi e la terapia delle immunopatie. Particolare attenzione sarà rivolta allo studio di malattie infiammatorie croniche, risposta alle infezioni, reazioni allergiche, rigetto dei trapianti di organo e tessuto, immunoterapie dei tumori e immunodeficienze primitive.

La parte di corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare ha l’obiettivo di fornire le conoscenze di base per rendere lo studente in grado di comprendere i meccanismi molecolari e cellulari che regolano i processi patologici nell’uomo. La finalità della conoscenza dei meccanismi patogenetici a livello molecolare e cellulare delle malattie umane è quella di creare il substrato indispensabile per l’approccio biotecnologico in campo preventivo, diagnostico, terapeutico e clinico delle patologie umane. In particolare, verranno approfondite le basi molecolari e cellulari di quelle patologie la cui incidenza è aumentata negli ultimi anni, in relazione anche al fatto che l’età media della popolazione si è allungata. Quindi, saranno trattate malattie quali la patologia neoplastica e le patologie cronico‐degenerative, quali l’arterosclerosi. Saranno trattati i meccanismi patogenetici dei non-coding RNA: microRNA e long non-coding RNA. Saranno descritti i meccanismi molecolari che regolano il mantenimento delle cellule staminali, il loro utilizzo ai fini terapeutici, e il coinvolgimento delle cellule staminali tumorali nel mantenimento dei processi tumorali. Saranno inoltre trattate le metodiche di next generation sequencing (NGS) e alcuni esempi pratici.

Per entrambi i moduli, tra gli obiettivi specifici che lo studente conseguirà al termine dell’insegnamento, vi saranno:

• la capacità di effettuare ricerche bibliografiche in banche dati scientifiche internazionali (es. PubMed);
• la capacità di selezionare articoli scientifici nell’ambito degli argomenti trattati durante il corso;
• la capacità di comprensione ed elaborazione di un articolo scientifico in lingua inglese;
• l’integrazione delle conoscenze acquisite durante il corso con la letteratura scientifica internazionale;
• l’abilità di comunicare oralmente, mediante una presentazione al computer (con il programma power point), i risultati descritti in un articolo scientifico;
• la capacità di studiare in modo autonomo, auto-gestito e integrando il materiale proveniente da più fonti (libri di testo, materiale fornito dai docenti, letteratura scientifica).

La capacità di ricerca di dati e letteratura scientifica su argomenti specifici, la capacità di valutare l’impatto che le diverse riviste scientifiche hanno nella comunità internazionale, unite alle conoscenze e competenze nel campo dell’immunologia e della patologia, forniranno allo studente maggiori capacità di studio attraverso la consultazione di più fonti, di elaborazione di progetti di ricerca, di analisi di dati, di comunicazione di risultati, nonché maggiori conoscenze su alcune delle più recenti innovazioni biotecnologiche applicate in campo biomedico.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Durante il corso, i temi trattati saranno i seguenti:

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro recettori: ruolo eziopatogenetico.
• Le cellule dell’immunità innata: NK e ILC.
• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici nell'immunoterapia dei tumori.
• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e cellulare.
• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.
• Tolleranza e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
La parte del corso relativa alla Patologia molecolare e cellulare si articolerà in lezioni frontali. I temi trattati saranno i seguenti:

1) Nozioni introduttive ed aspetti generali di patologia molecolare e cellulare:

‐ Concetto e cause di alterazione dell’equilibrio cellulare, omeostasi cellulare e tessutale

‐ Danno cellulare: cause, meccanismi molecolari, risposte e adattamenti ‐ Morte cellulare e sue manifestazioni: necrosi e apoptosi

‐ Invecchiamento cellulare

‐Adattamenti cellulari della crescita e del differenziamento: iperplasia, ipertrofia, atrofia, metaplasia: cause, forme e meccanismi. Displasia e carcinoma in situ. Cellule staminali

‐ Patologie cronico degenerative: Diabete mellito, malattie metaboliche e aterosclerosi.

2) Patologia molecolare e cellulare dei tumori

‐ Definizione e classificazione dei tumori

‐ Stadi della progressione tumorale: iniziazione, promozione, progressione, invasività e metastasi

‐ Mutazioni dominanti e recessive: oncogeni e oncosoppressori

‐ Predisposizione genetica ereditaria al cancro: RB, p53, difetti multigenici. Importanza di fattori epigenetici

‐ Caratteristiche che deve acquisire una cellula per diventare tumorale. Cenni sui pathway molecolari coinvolti nei diversi aspetti dello sviluppo tumorale.

‐ Identificazione di marker tumorali. Importanza dei marker tumorali nella prevenzione e stadiazione/classificazione dei tumori

3) Relazione tra patologia molecolare e fenotipo: definizioni e basi genetiche delle neoplasie endocrine multiple come esempio di patologia complessa con basi molecolari note: classi di mutazioni relazione struttura funzione‐quadro clinico.

4) Cellule staminali: cellule staminali embrionali, cellule staminali adulte. Applicazioni terapeutiche delle cellule staminali. Cancer stem cells, caratteristiche e meccanismi epigenetici.

5) Meccanismi patogenetici conessi con alterazioni degli RNA non coding: microRNA e long non-coding RNA. microRNA: biogenesi, meccanismi di deregolazione nelle patologie, microRNA circolanti;

long non-coding RNA: biogenesi, meccanismi di azione, esempi di lncRNA deregolati nelle patologie.

6) Next generation Sequencing: Introduzione alle tecniche di Next Generation Sequencing. Illumina platform, Ion Torrent. Applicazioni: Genome Sequencing, Whole exome sequencing, Targeted sequencing. Analisi dei dati ottenuti mediante next generation sequencing: trattazione bioninformatica dell’output della corsa, analisi del trascrittoma e del mirnoma. Cenni di analisi bioinformatica.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I

• Le citochine infiammatorie, le chemochine ed i loro

recettori: ruolo eziopatogenetico.

• Le

cellule dell’immunità innata: NK e ILC.

• L’immunità mucosale.
• L’immunità alle infezioni batteriche e virali.
• Immunità e tumori: nuovi approcci biotecnologici

nell'immunoterapia dei tumori.

• I vaccini profilattici e terapeutici.
• Le allergie.
• Le immunodeficienze congenite: approcci di terapia genica e

cellulare.

• Immunità e trapianti: nuovi approcci biotecnologici

nel controllo delle reazioni di rigetto dei trapianti di organo e tessuto.

• Tolleranza

e autoimmunità.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV

• microRNA function and biogenesis
• microRNA and disease
• long non-coding functions and biogenesis
• long non-coding RNAs and disease
• Sequencing techniques - first generation
• Sequencing techniques - second generation
• Sequencing techniquest - third generation
• cancer cell stemness as biomarker and therapeutic target

Prova orale.

Durante il colloquio orale lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente di tutti gli argomenti affrontati a lezione. Per conseguire un punteggio finale pari 30/30 e lode, lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, e aver conseguito 30/30 e lode in entrambi i moduli.

Ai fini della valutazione sarà presa in considerazione la capacità dello studente di ragionare e di esporre gli argomenti in modo chiaro e con la giusta terminologia, dimostrando la capacità di esporli in modo logico e coerente.

Nella valutazione della prova di esame, verrà presa in considerazione anche la percentuale di presenze alle lezioni frontali.

Sarà discrezione dello studente sostenere i due moduli nello stesso appello, oppure in due appelli diversi, secondo l’ordine che ritiene più opportuno. In questo ultimo caso, i docenti prenderanno nota della votazione ottenuta nel primo modulo sostenuto.

Il voto finale sarà dato dalla media delle due votazioni ottenute in ciascun modulo.

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
Testi di riferimento

A. K. Abbas, A. H. Lichtman, S. Pillai, Immunologia cellulare e molecolare (sesta edizione aggiornata), Elsevier‐Masson 2010

Pontieri, Russo, Frati: “Patologia Generale” Ed. Piccin

Robbins e Cotran: “Le basi patologiche delle malattie” Ed. Elsevier

Dispense ed articoli forniti dai docenti

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
materiale di studio fornito durante il corso e disponibile su piattaforma dedicata

Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare I
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare II
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare III
N/D
Modulo: Immunologia ed immunopatologia - Patologia molecolare e cellulare IV
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti le basi per:

Approfondire le principali teorie sull'origine e l'evoluzione di virus e parassiti;

Comprendere le basi cellulari e molecolari delle interazioni tra microrganismi e ospite, nonché i meccanismi alla base della patogenicità microbica;

Analizzare le cause e i meccanismi responsabili delle principali malattie virali e parassitarie;

Esplorare i meccanismi molecolari alla base della resistenza agli antivirali;

Conoscere le applicazioni delle principali biotecnologie nella diagnosi, nella prevenzione e nel trattamento delle infezioni microbiche.

Questi obiettivi saranno raggiunti mediante lezioni frontali, seminari e attività didattiche interattive.

Alla fine del corso lo studente dovrà avere una adeguata conoscenza della struttura dei virus e dei parassiti, del loro meccanismo di replicazione e dei loro processi evolutivi. Inoltre gli studenti dovranno aver conseguito una solida conoscenza sui virus responsabili di infezioni croniche nell’uomo, virus emergenti, meccanismi di azione degli antivirali e fenomeno della farmacoresistenza

Modulo: VIROLOGIA
VIROLOGIA MOLECOLARE

Storia della virologia

Struttura dei virus

Strategie di replicazione dei virus a DNA e a RNA

Patogenesi delle infezioni virali

Origine ed evoluzione dei virus a DNA e a RNA

Variabilità’ genetica dei virus

Il virus dell’immunodeficienza umana: struttura e replicazione

Percorso diagnostico dell’infezione da HIV

Meccanismi genetici associati alla resistenza ai farmaci antiretroviralI

HIV: strategie di eradicazione

Il virus dell’epatite C: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HCV

Il virus dell’epatite B: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HBV

Famiglia Coronaviridae: struttura e replicazione

Meccanismi genetici associati alla variabilità genetica dei Coronavirus

Orthomixoviridae: struttura , ciclo di replicazione trattamento e diagnosi

Papillomaviridae: struttura replicazione e meccanismi patogenetici

Virus e miRNA

Virus trasmessi da artropodi: Chikungunya e West Nile, ciclo di replicazione e meccanismi di variabilità genetica

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Principi generali di Parassitologia

Evoluzione del parassitismo; vie di trasmissione ed infezione

Epidemiologia e strategie di controllo di protozoi e metazoi parassiti

Impatto di parassiti e vettori sulla Sanità

Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite

Modulazione della risposta immunitaria dell’ospite

Strategie adottate da parassiti protozoi e metazoi

Cicli vitali e principali processi metabolici coinvolti

Meccanismi patogenetici; specificità parassitaria; patogeni intra- o extra-cellulari

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Rimodellamento della cellula ospite

Secrezione di proteasi – esosomi e ncRNA – meccanismi ligando-recettore

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Formazione del vacuolo parassitoforo: gliding, invasione ed egress; ruolo dei microdomini di membrana

Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae

Leishmania spp

Trypanosoma cruzi

Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica

Plasmodium spp

Trypanosoma brucei

Farmaci e vaccini

Sviluppo e organismi modello

Maccanismi di resistenza ai farmaci (Plasmodium, metazoi, ecc.)

Altri protozoi parassiti

Giardia e Trichomonas

Amoebe

Genetica umana e malattie parassitarie

Basi genetiche della resistenza e suscettibilità ai parassiti

Manipolazione genetica di parassiti

Manipolazione genetica di parassiti di interesse sanitario: gene KO, gene KD, mutagenesi condizionale

Esempi di applicazioni biotecnologiche

Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione

Platelminti e Nematodi

Mimesi molecolare nei metazoi

Schistosoma spp e filarie

Glicobiologia

Metazoi parassiti: immunità ed allergia

Echinococcus e cestodi

Schistosoma e trematodi

Esosomi, EV e miRNA in Nematodi e Platelminti

Geoelminti ed altri nematodi parassiti

Evoluzione del parassitismo nei Nematodi

Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori

Patogeni trasmessi da vettori: protozoi, metazoi, arbovirus

Trasmissione e basi molecolari della competenza vettoriale: interazioni vettore – ospite – patogeno

Vettori e adattamenti degli artropodi all’ematofagia

Approcci transgenici al controllo dei vettori

Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene

Modulo: VIROLOGIA

• CARATTERISTICHE DEI VIRUS, REPLICAZIONE, PATOGENESI
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• VARIABILITA' GENETICA ED EVOLUZIONE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• INFEZIONI VIRALI CRONICHE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• FARMACORESISTENZA
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• ARBIVIRUS
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE

• Principi generali di Parassitologia
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Farmaci e vaccini
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Genetica umana e malattie parassitarie
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Manipolazione genetica di parassiti
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: immunità, allergia e mimesi molecolare
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene
• Testi di riferimento: Articoli, dispense

La prova orale si basa su domande relative sia alla parte generale del corso (ciclo di replicazione dei virus, patogenesi, etc) sia alla parte più “specialistica” come HIV e farmacoresistenza, HPV e oncogenesi Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30 in ciascun modulo. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati durante il corso Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, argomentando un ragionamento lineare con l’impiego di termini tecnici ed avvalendosi di espressioni linguistiche corrette

Modulo: VIROLOGIA
PDF lezioni; Reviews scientifiche e materiale didattico fornito dal docente

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Materiale didattico disponibile sul sito http://elearning2.uniroma1.it/

Verranno messi a disposizione degli studenti i file pdf delle presentazioni utilizzate

dal docente durante le lezioni. Inoltre, reviews aggiornate ed articoli originali sugli

argomenti del programma verranno forniti agli studenti per la preparazione

dell’esame.

Informazioni generali verranno ottenute dal materiale presente sui seguenti siti:

https://www.cdc.gov/dpdx/az.html

https://www.euro.who.int/en/health-topics/communicable-diseases/vector-borne-and-

parasitic-diseases

Modulo: VIROLOGIA
N/D
Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
N/D

Conoscenza dei principi etici e del quadro normativo e di soft law di riferimento per il settore delle biotecnologie biomediche. Conoscenza e applicazione dei principi e delle regole di etica della ricerca nella ricerca biomedica e nella sperimentazione clinica. Conoscenza dei principi e delle norme di integrità nella ricerca e capacità di individuazione delle principali fattispecie di comportamento scorretto nella ricerca. Analisi delle Carte internazionali e dei documenti di indirizzo di riferimento. Analisi di modelli di consenso informato e di informative per i partecipanti ad attività sperimentali. Conoscenza e capacità di applicazione dei principali strumenti giuridici a protezione dei diritti e delle libertà fondamentali inerenti al trattamento di dati personali nell’assistenza sanitaria e nella ricerca scientifica. Valutazione etica di un progetto di ricerca. Valutazione degli aspetti etici e biogiuridici delle terapie avanzate.

Le basi naturali e culturali dell’etica e i principi della bioetica

Il consenso informato

La percezione sociale delle biotecnologie (morale, rischio, utilità, naturalità, etc.) e la comunicazione pubblica della scienza

Bioetica delle ricerche genetiche e abusi storici dell’eugenica

Bioetica della terapia genica e dell’editing genomico

Bioetica delle biotecnologie riproduttive e rigenerative

Integrità della ricerca e editoria predatoria

Etica della sperimentazione animale

• Introduzione alla bioetica: percezione pubblica dei risvolti etici delle biotecnologie
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Senso morale, etica e bioetica: teorie etiche e bioetica
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Senso morale, etica e bioetica: teorie etiche e bioetica. II
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Consenso informato e privacy
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Etica della ricerca genomica e delle applicazioni cliniche
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Etica della ricerca su embrioni umani e della medicina rigenerativa
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Etica e terapie avanzate
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Le cattive condotte della ricerca
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Etica e diritto nella regolamentazione dei farmaci e dei brevetti
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Etica e diritto nella regolamentazione dei farmaci e dei brevetti. II
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Etica delle neuroscienze cliniche e dell’IA in medicina
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016
• Etica, comunicazione e pseudoscienze
• Testi di riferimento: G. Corbellini, C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano 2016

L’esame è scritto e consiste di due domande aperte, che possono valere fino a 10 punti ognuna, e di 10 domande con risposte a scelta multipla (quattro possibilità tra cui solo una corretta) che valgono ognuna un punto (in caso di errore non sono sottratti punti

Il materiale per preparare l’esame consiste delle slides usate per le lezioni e di alcuni capitoli di

G. Corbellini e C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano, 2016.

G. Corbellini e C. Lalli, Bioetica per perplessi. Una guida ragionata, Mondadori, Milano, 2016.

Il corso si propone di fornire agli studenti le basi per:

Approfondire le principali teorie sull'origine e l'evoluzione di virus e parassiti;

Comprendere le basi cellulari e molecolari delle interazioni tra microrganismi e ospite, nonché i meccanismi alla base della patogenicità microbica;

Analizzare le cause e i meccanismi responsabili delle principali malattie virali e parassitarie;

Esplorare i meccanismi molecolari alla base della resistenza agli antivirali;

Conoscere le applicazioni delle principali biotecnologie nella diagnosi, nella prevenzione e nel trattamento delle infezioni microbiche.

Questi obiettivi saranno raggiunti mediante lezioni frontali, seminari e attività didattiche interattive.

Alla fine del corso lo studente dovrà avere una adeguata conoscenza della struttura dei virus e dei parassiti, del loro meccanismo di replicazione e dei loro processi evolutivi. Inoltre gli studenti dovranno aver conseguito una solida conoscenza sui virus responsabili di infezioni croniche nell’uomo, virus emergenti, meccanismi di azione degli antivirali e fenomeno della farmacoresistenza

Modulo: VIROLOGIA
VIROLOGIA MOLECOLARE

Storia della virologia

Struttura dei virus

Strategie di replicazione dei virus a DNA e a RNA

Patogenesi delle infezioni virali

Origine ed evoluzione dei virus a DNA e a RNA

Variabilità’ genetica dei virus

Il virus dell’immunodeficienza umana: struttura e replicazione

Percorso diagnostico dell’infezione da HIV

Meccanismi genetici associati alla resistenza ai farmaci antiretroviralI

HIV: strategie di eradicazione

Il virus dell’epatite C: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HCV

Il virus dell’epatite B: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HBV

Famiglia Coronaviridae: struttura e replicazione

Meccanismi genetici associati alla variabilità genetica dei Coronavirus

Orthomixoviridae: struttura , ciclo di replicazione trattamento e diagnosi

Papillomaviridae: struttura replicazione e meccanismi patogenetici

Virus e miRNA

Virus trasmessi da artropodi: Chikungunya e West Nile, ciclo di replicazione e meccanismi di variabilità genetica

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Principi generali di Parassitologia

Evoluzione del parassitismo; vie di trasmissione ed infezione

Epidemiologia e strategie di controllo di protozoi e metazoi parassiti

Impatto di parassiti e vettori sulla Sanità

Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite

Modulazione della risposta immunitaria dell’ospite

Strategie adottate da parassiti protozoi e metazoi

Cicli vitali e principali processi metabolici coinvolti

Meccanismi patogenetici; specificità parassitaria; patogeni intra- o extra-cellulari

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Rimodellamento della cellula ospite

Secrezione di proteasi – esosomi e ncRNA – meccanismi ligando-recettore

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Formazione del vacuolo parassitoforo: gliding, invasione ed egress; ruolo dei microdomini di membrana

Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae

Leishmania spp

Trypanosoma cruzi

Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica

Plasmodium spp

Trypanosoma brucei

Farmaci e vaccini

Sviluppo e organismi modello

Maccanismi di resistenza ai farmaci (Plasmodium, metazoi, ecc.)

Altri protozoi parassiti

Giardia e Trichomonas

Amoebe

Genetica umana e malattie parassitarie

Basi genetiche della resistenza e suscettibilità ai parassiti

Manipolazione genetica di parassiti

Manipolazione genetica di parassiti di interesse sanitario: gene KO, gene KD, mutagenesi condizionale

Esempi di applicazioni biotecnologiche

Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione

Platelminti e Nematodi

Mimesi molecolare nei metazoi

Schistosoma spp e filarie

Glicobiologia

Metazoi parassiti: immunità ed allergia

Echinococcus e cestodi

Schistosoma e trematodi

Esosomi, EV e miRNA in Nematodi e Platelminti

Geoelminti ed altri nematodi parassiti

Evoluzione del parassitismo nei Nematodi

Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori

Patogeni trasmessi da vettori: protozoi, metazoi, arbovirus

Trasmissione e basi molecolari della competenza vettoriale: interazioni vettore – ospite – patogeno

Vettori e adattamenti degli artropodi all’ematofagia

Approcci transgenici al controllo dei vettori

Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene

Modulo: VIROLOGIA

• CARATTERISTICHE DEI VIRUS, REPLICAZIONE, PATOGENESI
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• VARIABILITA' GENETICA ED EVOLUZIONE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• INFEZIONI VIRALI CRONICHE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• FARMACORESISTENZA
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• ARBIVIRUS
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE

• Principi generali di Parassitologia
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Farmaci e vaccini
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Genetica umana e malattie parassitarie
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Manipolazione genetica di parassiti
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: immunità, allergia e mimesi molecolare
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene
• Testi di riferimento: Articoli, dispense

La prova orale si basa su domande relative sia alla parte generale del corso (ciclo di replicazione dei virus, patogenesi, etc) sia alla parte più “specialistica” come HIV e farmacoresistenza, HPV e oncogenesi Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30 in ciascun modulo. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati durante il corso Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, argomentando un ragionamento lineare con l’impiego di termini tecnici ed avvalendosi di espressioni linguistiche corrette

Modulo: VIROLOGIA
PDF lezioni; Reviews scientifiche e materiale didattico fornito dal docente

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Materiale didattico disponibile sul sito http://elearning2.uniroma1.it/

Verranno messi a disposizione degli studenti i file pdf delle presentazioni utilizzate

dal docente durante le lezioni. Inoltre, reviews aggiornate ed articoli originali sugli

argomenti del programma verranno forniti agli studenti per la preparazione

dell’esame.

Informazioni generali verranno ottenute dal materiale presente sui seguenti siti:

https://www.cdc.gov/dpdx/az.html

https://www.euro.who.int/en/health-topics/communicable-diseases/vector-borne-and-

parasitic-diseases

Modulo: VIROLOGIA
N/D
Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
N/D

Il corso si propone di fornire agli studenti le basi per: Approfondire le principali teorie sull'origine e l'evoluzione di virus e parassiti; Comprendere le basi cellulari e molecolari delle interazioni tra microrganismi e ospite, nonché i meccanismi alla base della patogenicità microbica; Analizzare le cause e i meccanismi responsabili delle principali malattie virali e parassitarie; Esplorare i meccanismi molecolari alla base della resistenza agli antivirali; Conoscere le applicazioni delle principali biotecnologie nella diagnosi, nella prevenzione e nel trattamento delle infezioni microbiche. Questi obiettivi saranno raggiunti mediante lezioni frontali, seminari e attività didattiche interattive.

VIROLOGIA
Modulo: VIROLOGIA
VIROLOGIA MOLECOLARE

Storia della virologia

Struttura dei virus

Strategie di replicazione dei virus a DNA e a RNA

Patogenesi delle infezioni virali

Origine ed evoluzione dei virus a DNA e a RNA

Variabilità’ genetica dei virus

Il virus dell’immunodeficienza umana: struttura e replicazione

Percorso diagnostico dell’infezione da HIV

Meccanismi genetici associati alla resistenza ai farmaci antiretroviralI

HIV: strategie di eradicazione

Il virus dell’epatite C: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HCV

Il virus dell’epatite B: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HBV

Famiglia Coronaviridae: struttura e replicazione

Meccanismi genetici associati alla variabilità genetica dei Coronavirus

Orthomixoviridae: struttura , ciclo di replicazione trattamento e diagnosi

Papillomaviridae: struttura replicazione e meccanismi patogenetici

Virus e miRNA

Virus trasmessi da artropodi: Chikungunya e West Nile, ciclo di replicazione e meccanismi di variabilità genetica

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Principi generali di Parassitologia

Evoluzione del parassitismo; vie di trasmissione ed infezione

Epidemiologia e strategie di controllo di protozoi e metazoi parassiti

Impatto di parassiti e vettori sulla Sanità

Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite

Modulazione della risposta immunitaria dell’ospite

Strategie adottate da parassiti protozoi e metazoi

Cicli vitali e principali processi metabolici coinvolti

Meccanismi patogenetici; specificità parassitaria; patogeni intra- o extra-cellulari

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Rimodellamento della cellula ospite

Secrezione di proteasi – esosomi e ncRNA – meccanismi ligando-recettore

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Formazione del vacuolo parassitoforo: gliding, invasione ed egress; ruolo dei microdomini di membrana

Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae

Leishmania spp

Trypanosoma cruzi

Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica

Plasmodium spp

Trypanosoma brucei

Farmaci e vaccini

Sviluppo e organismi modello

Maccanismi di resistenza ai farmaci (Plasmodium, metazoi, ecc.)

Altri protozoi parassiti

Giardia e Trichomonas

Amoebe

Genetica umana e malattie parassitarie

Basi genetiche della resistenza e suscettibilità ai parassiti

Manipolazione genetica di parassiti

Manipolazione genetica di parassiti di interesse sanitario: gene KO, gene KD, mutagenesi condizionale

Esempi di applicazioni biotecnologiche

Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione

Platelminti e Nematodi

Mimesi molecolare nei metazoi

Schistosoma spp e filarie

Glicobiologia

Metazoi parassiti: immunità ed allergia

Echinococcus e cestodi

Schistosoma e trematodi

Esosomi, EV e miRNA in Nematodi e Platelminti

Geoelminti ed altri nematodi parassiti

Evoluzione del parassitismo nei Nematodi

Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori

Patogeni trasmessi da vettori: protozoi, metazoi, arbovirus

Trasmissione e basi molecolari della competenza vettoriale: interazioni vettore – ospite – patogeno

Vettori e adattamenti degli artropodi all’ematofagia

Approcci transgenici al controllo dei vettori

Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene

Modulo: VIROLOGIA

• CARATTERISTICHE DEI VIRUS, REPLICAZIONE, PATOGENESI
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• VARIABILITA' GENETICA ED EVOLUZIONE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• INFEZIONI VIRALI CRONICHE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• FARMACORESISTENZA
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• ARBIVIRUS
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE

• Principi generali di Parassitologia
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Farmaci e vaccini
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Genetica umana e malattie parassitarie
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Manipolazione genetica di parassiti
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: immunità, allergia e mimesi molecolare
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene
• Testi di riferimento: Articoli, dispense

PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Modulo: VIROLOGIA
VIROLOGIA MOLECOLARE

Storia della virologia

Struttura dei virus

Strategie di replicazione dei virus a DNA e a RNA

Patogenesi delle infezioni virali

Origine ed evoluzione dei virus a DNA e a RNA

Variabilità’ genetica dei virus

Il virus dell’immunodeficienza umana: struttura e replicazione

Percorso diagnostico dell’infezione da HIV

Meccanismi genetici associati alla resistenza ai farmaci antiretroviralI

HIV: strategie di eradicazione

Il virus dell’epatite C: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HCV

Il virus dell’epatite B: struttura e replicazione e diagnosi

Meccanismi genetici associati a resistenza ai farmaci anti-HBV

Famiglia Coronaviridae: struttura e replicazione

Meccanismi genetici associati alla variabilità genetica dei Coronavirus

Orthomixoviridae: struttura , ciclo di replicazione trattamento e diagnosi

Papillomaviridae: struttura replicazione e meccanismi patogenetici

Virus e miRNA

Virus trasmessi da artropodi: Chikungunya e West Nile, ciclo di replicazione e meccanismi di variabilità genetica

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Principi generali di Parassitologia

Evoluzione del parassitismo; vie di trasmissione ed infezione

Epidemiologia e strategie di controllo di protozoi e metazoi parassiti

Impatto di parassiti e vettori sulla Sanità

Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite

Modulazione della risposta immunitaria dell’ospite

Strategie adottate da parassiti protozoi e metazoi

Cicli vitali e principali processi metabolici coinvolti

Meccanismi patogenetici; specificità parassitaria; patogeni intra- o extra-cellulari

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Rimodellamento della cellula ospite

Secrezione di proteasi – esosomi e ncRNA – meccanismi ligando-recettore

Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa

Toxoplasma gondii, Cryptosporidium parvum, Plasmodium falciparum

Formazione del vacuolo parassitoforo: gliding, invasione ed egress; ruolo dei microdomini di membrana

Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae

Leishmania spp

Trypanosoma cruzi

Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica

Plasmodium spp

Trypanosoma brucei

Farmaci e vaccini

Sviluppo e organismi modello

Maccanismi di resistenza ai farmaci (Plasmodium, metazoi, ecc.)

Altri protozoi parassiti

Giardia e Trichomonas

Amoebe

Genetica umana e malattie parassitarie

Basi genetiche della resistenza e suscettibilità ai parassiti

Manipolazione genetica di parassiti

Manipolazione genetica di parassiti di interesse sanitario: gene KO, gene KD, mutagenesi condizionale

Esempi di applicazioni biotecnologiche

Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione

Platelminti e Nematodi

Mimesi molecolare nei metazoi

Schistosoma spp e filarie

Glicobiologia

Metazoi parassiti: immunità ed allergia

Echinococcus e cestodi

Schistosoma e trematodi

Esosomi, EV e miRNA in Nematodi e Platelminti

Geoelminti ed altri nematodi parassiti

Evoluzione del parassitismo nei Nematodi

Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori

Patogeni trasmessi da vettori: protozoi, metazoi, arbovirus

Trasmissione e basi molecolari della competenza vettoriale: interazioni vettore – ospite – patogeno

Vettori e adattamenti degli artropodi all’ematofagia

Approcci transgenici al controllo dei vettori

Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene

Modulo: VIROLOGIA

• CARATTERISTICHE DEI VIRUS, REPLICAZIONE, PATOGENESI
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• VARIABILITA' GENETICA ED EVOLUZIONE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• INFEZIONI VIRALI CRONICHE
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• FARMACORESISTENZA
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI
• ARBIVIRUS
• Testi di riferimento: REVIEW, PDF LEAZIONI

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE

• Principi generali di Parassitologia
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Principali meccanismi di evasione del sistema immunitario dell’ospite
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: subphylum Apicomplexa
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Invasione della cellula ospite: famiglia Trypanosomatidae
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Stadi e parassiti extracellulari: variabilità antigenica
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Farmaci e vaccini
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Genetica umana e malattie parassitarie
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Manipolazione genetica di parassiti
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: filogenesi, tassonomia molecolare ed evoluzione
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Metazoi parassiti: immunità, allergia e mimesi molecolare
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: interazione vettore-patogeno-ospite; manipolazione genetica di vettori
• Testi di riferimento: Articoli, dispense
• Biologia dei vettori: approfondimento sugli arbovirus e sulle specie aliene
• Testi di riferimento: Articoli, dispense

VIROLOGIA
La prova orale si basa su domande relative sia alla parte generale del corso (ciclo di replicazione dei virus, patogenesi, etc) sia alla parte più “specialistica” come HIV e farmacoresistenza, HPV e oncogenesi Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30 in ciascun modulo. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati durante il corso Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, argomentando un ragionamento lineare con l’impiego di termini tecnici ed avvalendosi di espressioni linguistiche corrette

PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
La prova orale si basa su domande relative sia alla parte generale del corso (ciclo di replicazione dei virus, patogenesi, etc) sia alla parte più “specialistica” come HIV e farmacoresistenza, HPV e oncogenesi Per superare l'esame occorre conseguire un voto non inferiore a 18/30 in ciascun modulo. Lo studente deve dimostrare di aver acquisito una conoscenza sufficiente degli argomenti trattati durante il corso Per conseguire un punteggio pari a 30/30 e lode lo studente deve invece dimostrare di aver acquisito una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati durante il corso, argomentando un ragionamento lineare con l’impiego di termini tecnici ed avvalendosi di espressioni linguistiche corrette

VIROLOGIA
Modulo: VIROLOGIA
PDF lezioni; Reviews scientifiche e materiale didattico fornito dal docente

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Materiale didattico disponibile sul sito http://elearning2.uniroma1.it/

Verranno messi a disposizione degli studenti i file pdf delle presentazioni utilizzate

dal docente durante le lezioni. Inoltre, reviews aggiornate ed articoli originali sugli

argomenti del programma verranno forniti agli studenti per la preparazione

dell’esame.

Informazioni generali verranno ottenute dal materiale presente sui seguenti siti:

https://www.cdc.gov/dpdx/az.html

https://www.euro.who.int/en/health-topics/communicable-diseases/vector-borne-and-

parasitic-diseases

Modulo: VIROLOGIA
N/D
Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
N/D

PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Modulo: VIROLOGIA
PDF lezioni; Reviews scientifiche e materiale didattico fornito dal docente

Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
Materiale didattico disponibile sul sito http://elearning2.uniroma1.it/

Verranno messi a disposizione degli studenti i file pdf delle presentazioni utilizzate

dal docente durante le lezioni. Inoltre, reviews aggiornate ed articoli originali sugli

argomenti del programma verranno forniti agli studenti per la preparazione

dell’esame.

Informazioni generali verranno ottenute dal materiale presente sui seguenti siti:

https://www.cdc.gov/dpdx/az.html

https://www.euro.who.int/en/health-topics/communicable-diseases/vector-borne-and-

parasitic-diseases

Modulo: VIROLOGIA
N/D
Modulo: PARASSITOLOGIA MOLECOLARE
N/D

Insegnamento a scelta dello studente

Insegnamento a scelta dello studente

Conoscenza dei principi della meccanica del continuo e delle equazioni di base della fluidodinamica applicati in particolare all'emodinamica

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze avanzate sui principi di bioingegneria meccanica, con particolare riferimento alla biofluidodinamica e alla biomeccanica tissutale, e sarà in grado di applicarle a problemi complessi e multidisciplinari riguardanti impianti protesici ad alta tecnologia, sia in ambito vascolare che in ambito ortopedico. Saprà analizzare criticamente dati simulativi, sperimentali e clinici, elaborare modelli biomeccanici innovativi, svolgere esperimenti di caratterizzazione tissutale e riconoscere gli elementi anatomo-clinici e fisiopatologici delle principali patologie che si giovano dell’impiego di impianti protesici. Sarà inoltre capace di comunicare in modo chiaro ed efficace con interlocutori specialisti e non, e di proseguire l’autoapprendimento in un’ottica di formazione continua.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO

• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
• Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche. (4h)

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Appunti e trasparenze a cura del docente

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D

Conoscenza dei principi della meccanica del continuo e delle equazioni di base della fluidodinamica applicati in particolare all'emodinamica

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze avanzate sui principi di bioingegneria meccanica, con particolare riferimento alla biofluidodinamica e alla biomeccanica tissutale, e sarà in grado di applicarle a problemi complessi e multidisciplinari riguardanti impianti protesici ad alta tecnologia, sia in ambito vascolare che in ambito ortopedico. Saprà analizzare criticamente dati simulativi, sperimentali e clinici, elaborare modelli biomeccanici innovativi, svolgere esperimenti di caratterizzazione tissutale e riconoscere gli elementi anatomo-clinici e fisiopatologici delle principali patologie che si giovano dell’impiego di impianti protesici. Sarà inoltre capace di comunicare in modo chiaro ed efficace con interlocutori specialisti e non, e di proseguire l’autoapprendimento in un’ottica di formazione continua.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO

• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
• Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche. (4h)

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Appunti e trasparenze a cura del docente

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
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Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D

Conoscenza dei principi della meccanica del continuo e delle equazioni di base della fluidodinamica applicati in particolare all'emodinamica

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze avanzate sui principi di bioingegneria meccanica, con particolare riferimento alla biofluidodinamica e alla biomeccanica tissutale, e sarà in grado di applicarle a problemi complessi e multidisciplinari riguardanti impianti protesici ad alta tecnologia, sia in ambito vascolare che in ambito ortopedico. Saprà analizzare criticamente dati simulativi, sperimentali e clinici, elaborare modelli biomeccanici innovativi, svolgere esperimenti di caratterizzazione tissutale e riconoscere gli elementi anatomo-clinici e fisiopatologici delle principali patologie che si giovano dell’impiego di impianti protesici. Sarà inoltre capace di comunicare in modo chiaro ed efficace con interlocutori specialisti e non, e di proseguire l’autoapprendimento in un’ottica di formazione continua.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO

• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
• Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche. (4h)

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
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Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

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Appunti e trasparenze a cura del docente

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N/D
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Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D

Conoscenza dei principi della meccanica del continuo e delle equazioni di base della fluidodinamica applicati in particolare all'emodinamica

Al termine del corso lo studente avrà acquisito conoscenze avanzate sui principi di bioingegneria meccanica, con particolare riferimento alla biofluidodinamica e alla biomeccanica tissutale, e sarà in grado di applicarle a problemi complessi e multidisciplinari riguardanti impianti protesici ad alta tecnologia, sia in ambito vascolare che in ambito ortopedico. Saprà analizzare criticamente dati simulativi, sperimentali e clinici, elaborare modelli biomeccanici innovativi, svolgere esperimenti di caratterizzazione tissutale e riconoscere gli elementi anatomo-clinici e fisiopatologici delle principali patologie che si giovano dell’impiego di impianti protesici. Sarà inoltre capace di comunicare in modo chiaro ed efficace con interlocutori specialisti e non, e di proseguire l’autoapprendimento in un’ottica di formazione continua.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO

• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
• Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche. (4h)

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

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Appunti e trasparenze a cura del docente

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
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• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

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Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

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Conoscenza dei principi della meccanica del continuo e delle equazioni di base della fluidodinamica applicati in particolare all'emodinamica.

BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
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Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
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Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO

• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
• Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche. (4h)

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
N/D
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE

• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO

• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
• Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche. (4h)

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• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

Panoramica delle micro e nanotecnologie applicate alle biotecnologie mediche.

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• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

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• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
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• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
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Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica.

Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe.

Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi).

Equazione di conservazione della quantità di moto, flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni.

Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni).

Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue.

Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.

Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie.

Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica.

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• La biomeccanica tissutale, approccio investigativo;
• Le equazioni costitutive dei tessuti biologici; i fluidi non-viscosi, i fluidi viscosi newtoniani, il solido elastico di Hooke;
• I modelli matematici dei materiali viscoelastici
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle; metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep e la stress-relaxation, il ciclo di isteresi, la complex compliance, la serie di Volterra-Wiener.
• Il tessuto muscolare: stimolazione isometrica; test di twitch e sommazione, stimolazione isotonica, after load e curva di hill.

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• Ricapitolazione del calcolo differenziale ed integrale applicato alla biomeccanica. (4h)
• Aspetti fluidodinamici del sistema circolatorio; Statica dei fluidi: pressione idrostatica; Bilancio meccanico e applicazione al funzionamento di centrifughe e ultracentrifughe. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di conservazione della massa e applicazione ai vasi sanguigni (stenosi e aneurismi). Equazione di conservazione della quantità di moto. (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Flussi di Poiseuille e Hagen-Poiseuille, biforcazioni nei vasi sanguigni. Teorema del trasporto di Reynolds, equazioni di Navier-Stokes; Numeri adimensionali (numeri di Reynolds e Womersley e regimi nei vasi sanguigni). (4h)
• Testi di riferimento: Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press
• Equazione di Bernoulli. Sforzo sulle pareti dei vasi sanguigni; effetto della geometria e dell'elasticità dei vasi; accenni alla reologia del sangue. (4h)
• Testi di riferimento: Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.
• Meccanica e fluidodinamica delle protesi cardiovascolari.Aspetti fluidodinamici dell'apparato respiratorio e di alcune sue patologie. (4h)
• Testi di riferimento: G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014
• Introduzione alla tribologia applicata alla biomeccanica. (4h)
• Testi di riferimento: “Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–RavenPublishers, 275–315.
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• Definizione della biomeccanica tissutale e significato delle equazioni costitutive dei tessuti viventi
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Materiali viscoelastici e modelli matematici classici per descrivere il comportamento meccanico dei tessuti
• Testi di riferimento: Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.
• Il tessuto connettivo: tendini, legamenti e pelle. Metodi di misura della visco-elasticità nei tessuti; il creep, la stress-relaxation e il ciclo di isteresi
• Testi di riferimento: - Rizzuto E, Musarò A, Catizone A, Del Prete Z. Measuring tendon properties in mdx mice: cell viability and viscoelastic characteristics. J Biomech. 2009 - Quaglini V, Previdi F, Contro R, Bittanti S. A discrete-time nonlinear Wiener model for the relaxation of soft biological tissues. Med Eng Phys. 2002
• Il tessuto muscolare scheletrico: caratterizzazione funzionale tramite stimolazione elettrica in condizioni isometriche e isotoniche.
• Testi di riferimento: - Del Prete Z, Musarò A, Rizzuto E. Measuring mechanical properties, including isotonic fatigue, of fast and slow MLC/mIgf-1 transgenic skeletal muscle. Ann Biomed Eng. 2008- Korhonen, Rami K., and Simo Saarakkala. "Biomechanics and modeling of skeletal soft tissues." Theoretical biomechanics. IntechOpen, 2011.

BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
La verifica dell'apprendimento verrà svolta tramite prove indipendenti per i diversi moduli volte a valutare la comprensione degli argomenti trattati a lezione, la capacità di confrontarsi con problemi complessi della bioingegneria meccanica, di lavorare in gruppo e di comunicare le proprie conoscenze.

BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
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Appunti e trasparenze a cura del docente

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
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N/D
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• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
N/D
Modulo: APPLICAZIONI CLINICHE DELLA BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
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Appunti e trasparenze a cura del docente

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• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

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Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

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Appunti e trasparenze a cura del docente

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• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

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Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

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BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO DUE
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Appunti e trasparenze a cura del docente

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• Dispense e materiale didattico distribuito dal docente.
• Y.C. Fung - Biomechanics (Mechanical properties of living tissues) – SPRINGER.

Modulo: BIOINGEGNERIA MECCANICA - MODULO UNO
Fung, Y. C. (2013). Biomechanics: circulation. Springer Science & Business Media.

Kundu, P. K., Cohen, I. M., & Dowling, D. R. (2012). Fluid Mechanics, V edizione. Academic Press

Caro, C. G., Pedley, T.J., Schroter, R.C., & Seed, W.A. (2012). The mechanics of the circulation. Cambridge University Press.

G.R. Barani, M.F. Kiani, S.P. Samuel, “Healthcare and Biomedical Technology in the 21st Century”, Springer 2014

“Basic biomechanics of the musculoskeletal system”, Edited by M. Nordin, V.H. Frankel; Wolters Kluwer, 4th ed., Ch. 3 “Biomechanics of Articular Cartilage"

Mow, V.C., Ateshian, G.A. (1997). Lubrication and wear of diarthrodial joints. In V.C. Mow, W.C. Hayes (Eds.). Basic Biomechanics (2nd ed.). Philadelphia: Lippincott–Raven

Publishers, 275–315.

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In questo corso verranno illustrati gli aspetti principali inerenti l'organizzazione e regolazione del genoma umano, la mutazione, la citogenetica. Saranno sviluppati gli aspetti molecolari di malattie monogeniche e complesse e le informazioni di base sulla instabilità del genoma umano. Verranno inoltre descritte le applicazioni pratiche della genetica umana (consulenza genetica, diagnosi prenatale, screening genetico). Sarà inoltre affrontata la problematica relativa alle cause della mutazione, come responsabili delle malattie ereditarie.

Il Corso di Biotecnologie della riproduzione umana ha l'obiettivo di fornire una specifica formazione scientifica allo scopo di definire una nuova figura di ricercatore, il biotecnologo della riproduzione, altamente specializzato nello studio della gametologia e della fertilità.

Fornire i fondamenti per l'analisi delle basi molecolari delle malettie genetiche e dei meccanismi fisiopatologici e molecolari che portano all’instaurarsi della malattia. Integrare i programmi degli altri corsi e moduli che fanno riferimento al settore scientifico-disciplinare Patologia generale (MED/04) nella Laurea Magistrale. Acquisire la capacità di collegare le alterazioni a livello molecolare con la patogenesi dei processi patologici ai livelli di integrazione superiori (cellule, tessuti e organi, organismo). Fornire le basi concettuali per la progettazione di terapie personalizzate e geniche.

Comprendere l’organizzazione e la regolazione del genoma umano, distinguendo i diversi livelli di controllo dell’espressione genica e le loro implicazioni funzionali.

Descrivere le principali tipologie di mutazioni genetiche e i meccanismi molecolari che ne determinano l’insorgenza, nonché il loro ruolo nella genesi delle malattie ereditarie. Interpretare i fondamenti della citogenetica e riconoscere le principali anomalie cromosomiche e i relativi effetti fenotipici.

Conoscere le basi fisiopatologiche e gli aspetti clinico-molecolari delle malattie genetiche, comprendendo le relazioni tra alterazioni del genoma, disfunzione cellulare e manifestazioni cliniche. Analizzare le basi molecolari delle malattie monogeniche e complesse, con particolare attenzione ai meccanismi fisiopatologici che conducono allo sviluppo della patologia. Applicare le conoscenze di genetica umana a contesti clinici, comprendendo i principi della consulenza genetica, della diagnosi prenatale e dello screening genetico. Integrare le alterazioni molecolari con la patogenesi dei processi patologici ai diversi livelli di organizzazione biologica (cellulare, tissutale, d’organo e sistemico). Acquisire le basi concettuali per la progettazione di terapie geniche e personalizzate, nell’ottica della medicina di precisione.

Comprendere le applicazioni biotecnologiche nel campo della riproduzione umana, con riferimento alla gametologia, alla fisiologia della fertilità e alle tecnologie correlate. Sviluppare capacità critiche e integrative, collegando le conoscenze di genetica, patologia molecolare e biotecnologie della riproduzione in una prospettiva interdisciplinare.

Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA I
Patogenesi molecolare delle principali malattie genetiche mendeliane autosomiche e lagate alla X (distrofia muscolare di Duchenne, fibrosi cistica, ADA-SCID, X-SCID, deficit di OTC), basi molecolari dei tumori, il tumore come malattia genica, lo “standard dogma dei tumori, tumori da mutazioni di oncogeni e oncosoppressori, la teoria del doppio colpo di Knudson, perdita di eterozigosità, retinoblastoma, carcinoma mammario ereditario, sindrome di Li-Fraumeni, tumore di Wilms, la poliposi adenomatosa familiare (FAP) e il signaling di WNT, sindrome di Gorlin, medulloblastoma e alterazioni della via di Hedgehog, il metabolismo tumorale, effetto Warburg, meccanismi molecolari della riprogrammazione metabolica, sindrome di Von Hippel-Lindau, sensori energetici e malattie ereditarie, sindrome di Peutz-Jegers, sindrome di Cowden, Sclerosi Tuberosa, amplificazione di Myc e il linfoma di Burkitt, definizione e tipi di terapia genica, terapia genica con DNA nudo, liposomi, retrovirus, adenovirus, virus adeno-associati, lentivirus, terapia genica del cancro.

Modulo: BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA
MODULO DI BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA

(4 CFU)

-Spermatogenesi

-Controllo ormonale spermatogenesi

-Definizione e cause dell’infertilità

-Spermiogramma: modalità di esecuzione e linee guida

-Studio morfologico della struttura nemaspermica (microscopio ottico)

-Valutazione della cinetica nemaspermica mediante microscopio ottico e sistemi di analisi di immagine

-Studio della struttura della cromatina nemaspermica mediante microscopio ottico e sistemi di analisi di immagine

-Aneuploidie nemaspermiche

-Controllo genico della spermatogenesi

-Studio genico delle protamine

-Diagnostica molecolare della infertilità maschile

-Autoimmunità antispermatozoo

-Crioconservazione dei gameti maschili e femminili

-Crioconservazione del tessuto testicolare ed ovarico

-Metodiche di selezione dei gameti maschili

-Metodiche di manipolazione degli ovociti

-Tecniche di fecondazione assistita in vivo (IUI)

-Tecniche di fecondazione assistita in vitro (FIVET, ICSI)

-Tecniche di fecondazione assistita in vitro con prelievo testicolare (TESA, TESE)

-Patologia ultrastrutturale del gamete maschile e impatto clinico sulla fertilità. Alterazione del flagello e disturbi della motilità.

Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA II

• Anatomia del genoma umano ed ereditarietà mendeliana (6 ore)
• Mutazioni e variabilità del genoma umano (6 ore)
• Mutazioni genomiche, cromosomiche e geniche (8 ore)
• Malattie da difetti dell’imprinting genomico, stima delle frequenze di mutazione (6 ore)
• Patogenesi molecolare delle principali malattie genetiche (10 ore)
• Basi molecolari ed epigenetiche dei tumori ereditari (8 ore)
• Principi di terapia genica e approcci innovativi nel trattamento delle malattie genetiche e dei tumori (6 ore)

Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA I

• Generalità sulla patologia genetica, classificazione delle malattie genetiche e orientamento al coso
• Testi di riferimento: Testi consigliati e materiale didattico formito dal docente
• Malattie Mendeliane autosomiche e legate al cromoroma X (4 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi consigliati e materiale didattico formito dal docente
• Malattie ereditarie tumorali (3 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi consigliati e materiale didattico formito dal docente
• Terapia Genica: principi e applicazioni cliniche (2 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi consigliati e materiale didattico formito dal docente
• Lezioni teorico-pratiche (3 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi consigliati e materiale didattico formito dal docente

Modulo: BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA

• ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE
• Testi di riferimento: GUIDA PRATICA E

INTERPRETATIVA DEL MANUALE WHO PER L’ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE- SIAMS -SIERR-

CAROCCI EDITORE 2022PAOLI D, FRANCO

G., LENZI A., LOMBARDO F- ATLANTE DELLO SPERMATOZOO UMANO- DAL LIQUIDO SEMINALE

ALLA BIOPSIA TESTICOLARE. CAROCCI EDITORE 2024

• CAUSE DI INFERTILITA' MASCHILE
• Testi di riferimento: PAOLI D.,

PALLOTTI F., RIZZO F., LOMBARDO F- LABORATORIO DI SEMINOLOGIA- APPROCCIO

MULTIMEDIALE ALL’ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE - CAROCCI EDITORE

• ORGANIZZAZIONE LABORATORIO DI SEMINOLOGIA
• Testi di riferimento: PAOLI D.,

PALLOTTI F., RIZZO F., LOMBARDO F- LABORATORIO DI SEMINOLOGIA- APPROCCIO

MULTIMEDIALE ALL’ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE – CAROCCI EDITORE

• CONTROLLO DI QUALITA' IN SEMINOLOGIA
• Testi di riferimento: PAOLI D.,

PALLOTTI F., RIZZO F., LOMBARDO F- LABORATORIO DI SEMINOLOGIA- APPROCCIO

MULTIMEDIALE ALL’ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE – CAROCCI EDITOREGUIDA PRATICA E

INTERPRETATIVA DEL MANUALE WHO PER L’ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE- SIAMS -SIERR-

CAROCCI EDITORE 2022

• COMPUTER-AIDED SPERM ANALYSIS
• Testi di riferimento: GUIDA PRATICA E

INTERPRETATIVA DEL MANUALE WHO PER L’ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE- SIAMS -SIERR-

CAROCCI EDITORE 2022GANDINI L., LENZI

A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCI

• STUDIO DELLA CROMATINA NEMASPERMICA
• Testi di riferimento: GANDINI L., LENZI

A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCIPAOLI D, FRANCO

G., LENZI A., LOMBARDO F- ATLANTE DELLO SPERMATOZOO UMANO- DAL LIQUIDO SEMINALE

ALLA BIOPSIA TESTICOLARE. CAROCCI EDITORE 2024

• ANTICORPI ANTISPERMATOZOO
• Testi di riferimento: GUIDA PRATICA E

INTERPRETATIVA DEL MANUALE WHO PER L’ESAME DEL LIQUIDO SEMINALE- SIAMS -SIERR-

CAROCCI EDITORE 2022GANDINI L., LENZI

A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCI

• CRIOCONSERVAZIONE DEL SEME, TESSUTO TESTICOLARE E TESSUTO OVARICO
• Testi di riferimento: GANDINI L., LENZI

A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCI

GUIDA PRATICA E INTERPRETATIVA

DELL'EDQM GUIDE V EDIZIONE- Preservazione

della fertilità e Procreazione

Medicalmente Assistita SIAMS-SIERR- CAROCCI EDITORE 2023

• TECNICHE DI SEPARAZIONE NEMASPERMICA.NUOVE TECNICHE DI SELEZIONE DEGLI SPERMATOZOI
• Testi di riferimento: TALEVI R., GUALTIERI G. BIOLOGIA E TECNOLOGIE DELLA

RIPRODUZIONE -PICCIN EDITORE 2019GANDINI L., LENZI

A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCI

• TECNICHE DI FECONDAZIONE ASSISTITA
• Testi di riferimento: GANDINI L., LENZI

A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCITALEVI R., GUALTIERI G. BIOLOGIA E TECNOLOGIE DELLA

RIPRODUZIONE -PICCIN EDITORE 2019

• STUDIO ULTRASTRUTTURALE DEL GAMETE MASCHILE AL MICROSCOPIO ELETTRONICO
• Testi di riferimento: GANDINI L., LENZI

A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCI

• STUDIO ULTRASTRUTTURALE DEL GAMETE MASCHILE AL MICROSCOPIO ELETTRONICO
• Testi di riferimento: GANDINI L., LENZI A. BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA -CAROCCI

Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA II

• Anatomia del genoma umano (1 lezione)
• Testi di riferimento: Testi

consigliati più materiale didattico fornito dal docente

• Mutazioni, cause, meccanismi di riparazione (2 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi

consigliati più materiale didattico fornito dal docente

• Malattie ereditarie a trasmissione non mendeliana (3 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi

consigliati più materiale didattico fornito dal docente

• Malattie ereditarie a trasmissione mendeliana (3 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi

consigliati più materiale didattico fornito dal docente

• Lezioni teorico pratiche (3 lezioni)
• Testi di riferimento: Testi

consigliati più materiale didattico fornito dal docente

L'esame consiste nella discussione orale di argomenti trattati nel corso delle lezioni al fine di valutare la comprensione dei contenuti dell’insegnamento e la capacità critica dello studente

Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA I

• Genetica Umana e medica, Neri, Genuardi, Elsevier
• Biologia cellulare e genetica, Parte Seconda – GENETICA, Fantoni, Tripodi, Piccin

Modulo: BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA
L. Gandini, A. Lenzi -BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA- Carocci Editore

L. Gandini,F.Lombardo, D.Paoli, A.Lenzi- DIAGNOSTICA PER IMMAGINI DELLO SPERMATOZOO UMANO- Carocci Editore

• Chemes EH, Rawe YV. Sperm pathology: a step beyond descriptive morphology. Origin, characterization and fertility potential of abnormal sperm phenotypes in infertile men. Hum Reprod Update. 2003 Sep-Oct;9(5):405-28.

Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA II
-Genetica Umana e Medica, Neri, Genuardi, Elsevier

-Biologia cellulare e genetica, Parte Seconda – GENETICA, Fantoni, Tripodi, Piccin

-Appunti delle lezioni ed eventuali dispense fornite dai docenti

-Reviews aggiornate attinenti gli argomenti trattati

Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA I

• Genetica Umana e medica, Neri, Genuardi, Elsevier
• Biologia cellulare e genetica, Parte Seconda – GENETICA, Fantoni, Tripodi, Piccin

Modulo: BIOTECNOLOGIE DELLA RIPRODUZIONE UMANA
N/D
Modulo: PATOLOGIA GENETICA E GENETICA UMANA II
N/D

Diagnostica di laboratorio e molecolare Fornire le basi della conoscenza dei principi generali e delle tecniche più comunemente utilizzate nella diagnosi molecolare di patologie umane. Apprendimento dei principi e finalità della diagnostica di laboratorio e molecolare nelle biotecnologie applicate alla diagnostica medica. Comprensione delle potenzialità e dei limiti dell'approccio biomolecolare, sia qualitativo che quantitativo. Comprensione delle finalità, potenzialità e limiti degli approcci automatizzati ad alta produttività. Applicazione pratica a specifiche malattie genetiche.
Diagnostica molecolare e imaging Acquisizione delle metodologie che consentono di scegliere le migliori e più sicure tecniche di diagnostica molecolare ad applicazione tessutale ai fini di trattamenti oncologici personalizzati. Rendere edotto lo studente su: utilità e campo d’azione dell’anatomia patologica; differenza tra diagnosi clinica e diagnosi istologica; modalità di analisi di un tessuto patologico sia a livello morfologico che molecolare. Apprendere le nozioni di base sui radioisotopi, radiofarmaci e strumentazione per imaging molecolare in vivo con sonde radioattive o fluorescenti.

MODULO I
Modulo: MODULO I
Argomenti generali.

Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Le metodologie di studio delle alterazioni geniche strutturali e funzionali. Principali strumentazioni utilizzate in diagnostica medica molecolare.

Argomenti specifici.

Potenzialità e limiti dell’approccio di laboratorio e biomolecolare qualitativo, quantitativo e automatizzato ad alta produttività. Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Ricerca e interpretazione delle variazioni della sequenza del DNA. Uso dell’informazione molecolare a scopo diagnostico, prognostico e terapeutico. Concetto di detection rate e di ricerca mutazionale di I, II, III e IV livello. Nomenclatura, classificazione e caratterizzazione funzionale delle mutazioni. Le modifiche epigenetiche del DNA. Aspetti strutturali, dinamici e funzionali relativi alla metilazione del DNA. Metodologie di ricerca delle variazioni della sequenza del DNA: ARMS, discriminazione allelica, ibridazione diretta e inversa, PCR/OLA/SCS, minisequencing (SNaPshot). Sequenziamento automatico del DNA mediante cycle sequencing (metodo Sanger), pyrosequencing e approcci di next generation sequencing (NGS). Analisi del dosaggio genico: metodologie di indagine delle grandi delezioni e duplicazioni mediante MLPA. L’automazione nella diagnostica molecolare e cellulare: liquid handler, analizzatori genetici, analizzatori ematologici e relativi software. Metodologie di analisi della metilazione del DNA: HpaII/PCR, MS-MLPA, bisolfito/clonaggio/sequenziamento, RRBS, RLGS. Applicazioni alla diagnosi molecolare di: malattie da pre-mRNA splicing, Fibrosi Cistica, Talassemie, Emoglobinopatie, Ipercolesterolemia familiare, malattie da anomala metilazione del DNA. Progettazione pratica e valutazione critica di test diagnostici molecolari.

Modulo: MODULO II
Breve ricapitolazione della patologia genetica. Revisioni delle principali acquisizioni in biologia molecolare/genetica molecolare.

Metodi per la rilevazione di aberrazioni cromosomi di numero e strutturali.

Metodi per la rilevazione di riarrangiamenti del DNA.

Metodi per la rilevazione di mutazioni puntiformi.

Set-up di screening mutazionali per specifiche patologie.

Evoluzione delle metodologie di sequenziamento.

Applicazione degli screening mutazionali alla patologia umana con particolare attenzione alla patologia oncologica.

Approcci di screening molecolari ad alta produttività alla diagnostica molecolare oncologica.

Modulo: MODULO III
Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche. Analisi molecolare di tessuti fissati in formalina ed inclusi in paraffina. Infezione da Papilloma Virus e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare. Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi. L’analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico. L’ analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro, con particolare riferimento alla Displasia fibrosa.

Diagnosi istologica e molecolare delle principali neoplasie epiteliali maligne: adenocarcinoma duttale del pancreas, carcinoma polmonare non a piccole cellule, carcinoma del colon-retto e carcinoma mammario. Analisi delle lesioni preneoplastiche, dell’eziopatogenesi molecolare e del ruolo del microambiente tumorale. Studio dei marcatori istologici di prognosi e di risposta terapeutica. Approfondimenti di ricerca traslazionale, dal laboratorio alla pratica clinica (from bench to bedside)

Modulo: MODULO IV
Strumentazione in medicina nucleare: differenze principali tra medicina nucleare e radiologia, i collimatori, gli scanner lineari, le gamma camere e la PET.

Radiofarmaci e radioisotopi: concetto di radiofarmaco e nozioni di radiochimica e radiofarmacologia. Sintesi dei principali radiofarmaci iodati e tecneziati. Controlli di qualità in vitro dei Imaging recettoriale in oncologia: esempi circa la preparazione e l’uso di radiofarmaci per la diagnostica e per la terapia medico nucleare; produzione ed uso del FDG.

Imaging recettoriale in infettivologia: esempi di sintesi di radiofarmaci peptidici e anticorpali per lo studio di varie fasi e vari aspetti isto-patologici legati ai processi infettivi; antibiotici marcati e la marcatura degli elementi figurati del sangue.

Imaging recettoriale in endocrinologia: imaging funzionale, con riferimento all’uso di radiofarmaci per lo studio della fisiologia e fisiopatologia; radiofarmaci di comune impiego per lo studio delle funzioni endocrine.

Altre applicazioni cliniche della medicina nucleare con particolare riguardo alla neurologia, cardiologia e nefrologia. Cenni di chirurgia radioguidata.

Modulo: MODULO I

• Ricerca mutazionale
• Testi di riferimento: Introduzione

alla Medicina Molecolare

Ross Dennis

W.

Springer

Dai Geni ai

GenomiDale,

Schantz, Plant

EdiSES

• Sequenziamento (I generazione)
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Sequenziamento (next generation)
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Caratterizzazione delle varianti di sequenza
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Esame emocromocitometrico
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Talassemie ed emoglobinopatie
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Fibrosi Cistica
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Cromatina e metilazione del DNA
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES

Modulo: MODULO II

• Patologia Genetica e Mutazioni
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Metodologie per la rilevazione di difetti cromosomici di numero e di struttura
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Metodologie di screening mutazionale
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• PCR, PCR quantitativa e sue applicazioni alla diagnostica
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Multiple Ligation Probe Amplification ed altre metodologie innovative: uso nella diagnostica oncologica
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Diagnostica molecolare predittiva e prognostica in oncologia
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Next Generation Sequencing approaches Applied to Diagnostics in Oncology
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science

Modulo: MODULO III

• Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Analisi molecolare di tessuti fissati in formalina e inclusi in paraffina - 2 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Infezione da Papilloma Virus Umano e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi dei tessuti molli - 2 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• L'analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• L'analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro, con particolare riferimento alla Displasia fibrosa dell'osso - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi e alla terapia del carcinoma duttale del pancreas. Risvolti di ricerca traslazionale - 4 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma polmonare. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma del colon-retto. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma della mammella. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.

Modulo: MODULO IV

• Lezioni nel secondo semestre
• Testi di riferimento: Appunti di lezione e dispense

MODULO II
Modulo: MODULO I
Argomenti generali.

Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Le metodologie di studio delle alterazioni geniche strutturali e funzionali. Principali strumentazioni utilizzate in diagnostica medica molecolare.

Argomenti specifici.

Potenzialità e limiti dell’approccio di laboratorio e biomolecolare qualitativo, quantitativo e automatizzato ad alta produttività. Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Ricerca e interpretazione delle variazioni della sequenza del DNA. Uso dell’informazione molecolare a scopo diagnostico, prognostico e terapeutico. Concetto di detection rate e di ricerca mutazionale di I, II, III e IV livello. Nomenclatura, classificazione e caratterizzazione funzionale delle mutazioni. Le modifiche epigenetiche del DNA. Aspetti strutturali, dinamici e funzionali relativi alla metilazione del DNA. Metodologie di ricerca delle variazioni della sequenza del DNA: ARMS, discriminazione allelica, ibridazione diretta e inversa, PCR/OLA/SCS, minisequencing (SNaPshot). Sequenziamento automatico del DNA mediante cycle sequencing (metodo Sanger), pyrosequencing e approcci di next generation sequencing (NGS). Analisi del dosaggio genico: metodologie di indagine delle grandi delezioni e duplicazioni mediante MLPA. L’automazione nella diagnostica molecolare e cellulare: liquid handler, analizzatori genetici, analizzatori ematologici e relativi software. Metodologie di analisi della metilazione del DNA: HpaII/PCR, MS-MLPA, bisolfito/clonaggio/sequenziamento, RRBS, RLGS. Applicazioni alla diagnosi molecolare di: malattie da pre-mRNA splicing, Fibrosi Cistica, Talassemie, Emoglobinopatie, Ipercolesterolemia familiare, malattie da anomala metilazione del DNA. Progettazione pratica e valutazione critica di test diagnostici molecolari.

Modulo: MODULO II
Breve ricapitolazione della patologia genetica. Revisioni delle principali acquisizioni in biologia molecolare/genetica molecolare.

Metodi per la rilevazione di aberrazioni cromosomi di numero e strutturali.

Metodi per la rilevazione di riarrangiamenti del DNA.

Metodi per la rilevazione di mutazioni puntiformi.

Set-up di screening mutazionali per specifiche patologie.

Evoluzione delle metodologie di sequenziamento.

Applicazione degli screening mutazionali alla patologia umana con particolare attenzione alla patologia oncologica.

Approcci di screening molecolari ad alta produttività alla diagnostica molecolare oncologica.

Modulo: MODULO III
Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche. Analisi molecolare di tessuti fissati in formalina ed inclusi in paraffina. Infezione da Papilloma Virus e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare. Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi. L’analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico. L’ analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro, con particolare riferimento alla Displasia fibrosa.

Diagnosi istologica e molecolare delle principali neoplasie epiteliali maligne: adenocarcinoma duttale del pancreas, carcinoma polmonare non a piccole cellule, carcinoma del colon-retto e carcinoma mammario. Analisi delle lesioni preneoplastiche, dell’eziopatogenesi molecolare e del ruolo del microambiente tumorale. Studio dei marcatori istologici di prognosi e di risposta terapeutica. Approfondimenti di ricerca traslazionale, dal laboratorio alla pratica clinica (from bench to bedside)

Modulo: MODULO IV
Strumentazione in medicina nucleare: differenze principali tra medicina nucleare e radiologia, i collimatori, gli scanner lineari, le gamma camere e la PET.

Radiofarmaci e radioisotopi: concetto di radiofarmaco e nozioni di radiochimica e radiofarmacologia. Sintesi dei principali radiofarmaci iodati e tecneziati. Controlli di qualità in vitro dei Imaging recettoriale in oncologia: esempi circa la preparazione e l’uso di radiofarmaci per la diagnostica e per la terapia medico nucleare; produzione ed uso del FDG.

Imaging recettoriale in infettivologia: esempi di sintesi di radiofarmaci peptidici e anticorpali per lo studio di varie fasi e vari aspetti isto-patologici legati ai processi infettivi; antibiotici marcati e la marcatura degli elementi figurati del sangue.

Imaging recettoriale in endocrinologia: imaging funzionale, con riferimento all’uso di radiofarmaci per lo studio della fisiologia e fisiopatologia; radiofarmaci di comune impiego per lo studio delle funzioni endocrine.

Altre applicazioni cliniche della medicina nucleare con particolare riguardo alla neurologia, cardiologia e nefrologia. Cenni di chirurgia radioguidata.

Modulo: MODULO I

• Ricerca mutazionale
• Testi di riferimento: Introduzione

alla Medicina Molecolare

Ross Dennis

W.

Springer

Dai Geni ai

GenomiDale,

Schantz, Plant

EdiSES

• Sequenziamento (I generazione)
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Sequenziamento (next generation)
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Caratterizzazione delle varianti di sequenza
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Esame emocromocitometrico
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Talassemie ed emoglobinopatie
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Fibrosi Cistica
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Cromatina e metilazione del DNA
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES

Modulo: MODULO II

• Patologia Genetica e Mutazioni
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Metodologie per la rilevazione di difetti cromosomici di numero e di struttura
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Metodologie di screening mutazionale
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• PCR, PCR quantitativa e sue applicazioni alla diagnostica
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Multiple Ligation Probe Amplification ed altre metodologie innovative: uso nella diagnostica oncologica
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Diagnostica molecolare predittiva e prognostica in oncologia
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Next Generation Sequencing approaches Applied to Diagnostics in Oncology
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science

Modulo: MODULO III

• Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Analisi molecolare di tessuti fissati in formalina e inclusi in paraffina - 2 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Infezione da Papilloma Virus Umano e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi dei tessuti molli - 2 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• L'analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• L'analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro, con particolare riferimento alla Displasia fibrosa dell'osso - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi e alla terapia del carcinoma duttale del pancreas. Risvolti di ricerca traslazionale - 4 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma polmonare. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma del colon-retto. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma della mammella. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.

Modulo: MODULO IV

• Lezioni nel secondo semestre
• Testi di riferimento: Appunti di lezione e dispense

MODULO III
Modulo: MODULO I
Argomenti generali.

Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Le metodologie di studio delle alterazioni geniche strutturali e funzionali. Principali strumentazioni utilizzate in diagnostica medica molecolare.

Argomenti specifici.

Potenzialità e limiti dell’approccio di laboratorio e biomolecolare qualitativo, quantitativo e automatizzato ad alta produttività. Fondamenti di diagnostica medica molecolare. Ricerca e interpretazione delle variazioni della sequenza del DNA. Uso dell’informazione molecolare a scopo diagnostico, prognostico e terapeutico. Concetto di detection rate e di ricerca mutazionale di I, II, III e IV livello. Nomenclatura, classificazione e caratterizzazione funzionale delle mutazioni. Le modifiche epigenetiche del DNA. Aspetti strutturali, dinamici e funzionali relativi alla metilazione del DNA. Metodologie di ricerca delle variazioni della sequenza del DNA: ARMS, discriminazione allelica, ibridazione diretta e inversa, PCR/OLA/SCS, minisequencing (SNaPshot). Sequenziamento automatico del DNA mediante cycle sequencing (metodo Sanger), pyrosequencing e approcci di next generation sequencing (NGS). Analisi del dosaggio genico: metodologie di indagine delle grandi delezioni e duplicazioni mediante MLPA. L’automazione nella diagnostica molecolare e cellulare: liquid handler, analizzatori genetici, analizzatori ematologici e relativi software. Metodologie di analisi della metilazione del DNA: HpaII/PCR, MS-MLPA, bisolfito/clonaggio/sequenziamento, RRBS, RLGS. Applicazioni alla diagnosi molecolare di: malattie da pre-mRNA splicing, Fibrosi Cistica, Talassemie, Emoglobinopatie, Ipercolesterolemia familiare, malattie da anomala metilazione del DNA. Progettazione pratica e valutazione critica di test diagnostici molecolari.

Modulo: MODULO II
Breve ricapitolazione della patologia genetica. Revisioni delle principali acquisizioni in biologia molecolare/genetica molecolare.

Metodi per la rilevazione di aberrazioni cromosomi di numero e strutturali.

Metodi per la rilevazione di riarrangiamenti del DNA.

Metodi per la rilevazione di mutazioni puntiformi.

Set-up di screening mutazionali per specifiche patologie.

Evoluzione delle metodologie di sequenziamento.

Applicazione degli screening mutazionali alla patologia umana con particolare attenzione alla patologia oncologica.

Approcci di screening molecolari ad alta produttività alla diagnostica molecolare oncologica.

Modulo: MODULO III
Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche. Analisi molecolare di tessuti fissati in formalina ed inclusi in paraffina. Infezione da Papilloma Virus e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare. Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi. L’analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico. L’ analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro, con particolare riferimento alla Displasia fibrosa.

Diagnosi istologica e molecolare delle principali neoplasie epiteliali maligne: adenocarcinoma duttale del pancreas, carcinoma polmonare non a piccole cellule, carcinoma del colon-retto e carcinoma mammario. Analisi delle lesioni preneoplastiche, dell’eziopatogenesi molecolare e del ruolo del microambiente tumorale. Studio dei marcatori istologici di prognosi e di risposta terapeutica. Approfondimenti di ricerca traslazionale, dal laboratorio alla pratica clinica (from bench to bedside)

Modulo: MODULO IV
Strumentazione in medicina nucleare: differenze principali tra medicina nucleare e radiologia, i collimatori, gli scanner lineari, le gamma camere e la PET.

Radiofarmaci e radioisotopi: concetto di radiofarmaco e nozioni di radiochimica e radiofarmacologia. Sintesi dei principali radiofarmaci iodati e tecneziati. Controlli di qualità in vitro dei Imaging recettoriale in oncologia: esempi circa la preparazione e l’uso di radiofarmaci per la diagnostica e per la terapia medico nucleare; produzione ed uso del FDG.

Imaging recettoriale in infettivologia: esempi di sintesi di radiofarmaci peptidici e anticorpali per lo studio di varie fasi e vari aspetti isto-patologici legati ai processi infettivi; antibiotici marcati e la marcatura degli elementi figurati del sangue.

Imaging recettoriale in endocrinologia: imaging funzionale, con riferimento all’uso di radiofarmaci per lo studio della fisiologia e fisiopatologia; radiofarmaci di comune impiego per lo studio delle funzioni endocrine.

Altre applicazioni cliniche della medicina nucleare con particolare riguardo alla neurologia, cardiologia e nefrologia. Cenni di chirurgia radioguidata.

Modulo: MODULO I

• Ricerca mutazionale
• Testi di riferimento: Introduzione

alla Medicina Molecolare

Ross Dennis

W.

Springer

Dai Geni ai

GenomiDale,

Schantz, Plant

EdiSES

• Sequenziamento (I generazione)
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Sequenziamento (next generation)
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Caratterizzazione delle varianti di sequenza
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Esame emocromocitometrico
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Talassemie ed emoglobinopatie
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Fibrosi Cistica
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES
• Cromatina e metilazione del DNA
• Testi di riferimento: Introduzione alla Medicina MolecolareRoss Dennis W.Springer Dai Geni ai GenomiDale, Schantz, PlantEdiSES

Modulo: MODULO II

• Patologia Genetica e Mutazioni
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Metodologie per la rilevazione di difetti cromosomici di numero e di struttura
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Metodologie di screening mutazionale
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• PCR, PCR quantitativa e sue applicazioni alla diagnostica
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Multiple Ligation Probe Amplification ed altre metodologie innovative: uso nella diagnostica oncologica
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Diagnostica molecolare predittiva e prognostica in oncologia
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science
• Next Generation Sequencing approaches Applied to Diagnostics in Oncology
• Testi di riferimento: Molecular Diagnostic W. B. Coleman, G. J. Tsongalis- Humana Press. Introduzione alla Medicina Molecolare, Ross Dennis W. - Springer. Human Molecular Genetics, Strachan T, Read . P. - Garland Science

Modulo: MODULO III

• Patologia molecolare e diagnosi molecolare: principi generali e tecniche - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Analisi molecolare di tessuti fissati in formalina e inclusi in paraffina - 2 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Infezione da Papilloma Virus Umano e patologia nell'uomo: meccanismi cellulari e molecolari, storia naturale, anatomia patologica e diagnosi molecolare - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Ruolo della diagnosi molecolare nei sarcomi dei tessuti molli - 2 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• L'analisi molecolare nella diagnosi e prognosi delle neoplasie del sistema emolinfopoietico - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• L'analisi molecolare nella diagnosi e nello studio delle malattie genetiche dello scheletro, con particolare riferimento alla Displasia fibrosa dell'osso - 3 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi e alla terapia del carcinoma duttale del pancreas. Risvolti di ricerca traslazionale - 4 ore
• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma polmonare. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi

e alla terapia del carcinoma del colon-retto. Risvolti di ricerca

traslazionale - 4 ore

• Testi di riferimento: Testi adottati e pubblicazioni scientifiche consigliate durante le lezioni frontali.
• Aspetti istologici e molecolari finalizzati alla diagnosi, alla prognosi