Università degli studi dell'Insubria

CORSO INTEGRATO DI GENETICA

A.A. di erogazione 2017/2018

Laurea triennale in SCIENZE BIOLOGICHE
 (A.A. 2016/2017)
L'insegnamento è composto da diversi moduli, consultare il dettaglio nella sezione Moduli.
Anno di corso: 
2
Crediti: 
15
Ore di attivita' frontale: 
128

Il Corso di Tecnologie del DNA ricombinante, è volto a fornire allo studente la conoscenza delle basi teoriche delle principali tecnologie ricombinanti e degli approcci sperimentali basati sulle medesime.

In particolare, i risultati di apprendimento per il corso in oggetto prevedono:

- La conoscenza delle basi teoriche ed operative nell’ambito delle principali tecnologie del DNA ricombinante (modulo di Tecnologie del DNA ricombinante).

- La capacità di elaborare un piano sperimentale nell’ambito della moderna ricerca in campo genetico e biologico-molecolare sulla base della conoscenza delle principali tecniche di manipolazione genetica (modulo di Tecnologie del DNA ricombinante).

- La capacità di acquisire una consapevole autonomia di giudizio e le adeguate competenze e strumenti per la comunicazione con riferimento ai contenuti del corso, necessarie per elaborare e sostenere argomentazioni nel campo di studi relativo all’insegnamento stesso, sotto forma di competenza e padronanza della materia di studio tali da effettuare un ragionamento critico e risolvere problematiche relative alla disciplina inerente il corso.

- La capacità di mettere in pratica protocolli sperimentali di base nel corso delle attività di laboratorio didattico e al tempo stesso sviluppare le capacità di lavoro di gruppo.

Si consiglia vivamente di accedere al corso di Tecnologie Ricombinanti con solide conoscenze di Citologia e Istologia, Chimica Organica e Genetica

TECNOLOGIE RICOMBINANTI -MODULO DI LEZIONI FRONTALI (5 CFU, 40 ore)
• Il DNA come molecola informazionale (2 ore)
• Aspetti storici e teorici del clonaggio molecolare (2 ore)
• Dai plasmidi naturali ai primi vettori di clonaggio (1 ora)
• Gli enzimi di restrizione e modificazione (1 ora).
• Procedure di clonaggio (2 ore)
• Preparazione ed analisi del DNA ricombinante (0,5 ore)
• Vettori di clonaggio di seconda e terza generazione. (2 ore)
• Vettori di clonaggio basati sui fagi lambda e P1, cosmidi, vettori PAC, YACs e BACs (2 ore)
• Saggi di ibridazione (1 ora)
• Applicazioni dell’ ibridazione molecolare-1: Southern, northern e zoo blot. Ibridazione su colonie ricombinanti (2 ore)
• Applicazioni dell’ ibridazione molecolare-2: FISH, RNA ISH, CGH, ibridazione su microarray (2 ore)
• Introduzione e applicazioni della PCR: Mutation screening e detection, screening di librerie, RT-PCR, clonaggio mediante PCR, DOP-PCR, PCR in situ. (3 ore)
• Real-time PCR e Digital PCR: aspetti teorici e applicazioni (2 ore)
• Introduzione alle librerie genomiche. Modalità di costruzione, complessità di una libreria. Librerie a cDNA (1,5 ore)
• Approcci di mutagenesi. (2 ore)
• Saggi di trasferimento genico in cellule eucariotiche (1 ora).
• Metodi per la definizione delle regioni regolative di un gene: Siti di ipersensibilità alla DNAsi, saggi di trasferimento genico con geni reporter, DNA footprinting, Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) (3 ore)
• Introduzione agli organismi transgenici. Sistemi modello per la transgenesi. Metodi per la produzione e l’analisi di organismi transgenici murini (2 ore)
• Sistemi transgenici ad espressione regolata (2 ore)
• Approcci di gene targeting. Gene “knock-out” e “knock-in” in sistemi modello murini. Analisi del fenotipo e metodi per il gene “knock-out” condizionale (3 ore)
• Tecniche di genome editing: zinc-finger nucleasi, TALEN e CRISPR (1 ora)
• Mappe genetiche e marcatori molecolari (1 ore)
• Tecniche di DNA profiling (1 ora)

MODULO DI LABORATORIO DIDATTICO (1 CFU, 16 ore)
Il modulo di laboratorio è strutturato in 4 lezioni da 4 ore ciascuna. Complessivamente, il modulo prevede la pianificazione e la realizzazione da parte degli studenti di un esperimento di clonaggio molecolare in un vettore plasmidico di due frammenti di cDNA corrispondenti alla sequenza codificante completa di due geni umani.
Il programma sperimentale viene svolto con le seguenti modalità:
• 1a lezione: pianificazione della strategia sperimentale. Digestione con enzimi di restrizione del vettore e dei campioni di cDNA da clonare. Defosforilazione del vettore. Elettroforesi preparativa ed estrazione da gel delle bande di DNA.
• 2a lezione: Quantificazione dei campioni di DNA mediante elettroforesi analitica. Allestimento della reazione di ligazione. Trasformazione batterica.
• 3a lezione: valutazione dell’esito dell’esperimento di trasformazione. Prelievo di alcune colonie ed allestimento di un reazione di PCR diretta su colonia. Analisi del risultato mediante elettroforesi su gel. Inoculo delle colonie risultate positive all’analisi per PCR.
• 4a lezione: estrazione di DNA plasmidico dalle colture batteriche e analisi elettroforetica. Discussione dei risultati

Il corso di Tecnologie ricombinanti prevede sia lezioni frontali (5 CFU) che esercitazioni di laboratorio (1 CFU). Nelle ore di lezione frontale il trattamento degli argomenti è svolto con l’ausilio di presentazioni proiettate in aula, integrate dalla proiezione di filmati didattici. Il modulo di Laboratorio Didattico si terrà nel Laboratorio di Biologia Sperimentale situato al piano viola presso il Dipartimento di Biotecnologie e Scienze della Vita, in via JH Dunant 3 a Varese. Nel corso del modulo di laboratorio, ad ogni studente viene assegnata una postazione per lo svolgimento autonomo degli esperimenti. Viene inoltre fornito ad ogni studente un fascicolo per ogni singola esercitazione da svolgere. Nel corso del modulo di laboratorio è assicurata l’assistenza continua in aula da parte del docente e di uno o più esercitatori. Si ricorda agli studenti che la frequenza dei laboratori didattici è obbligatoria e che è consentita l’assenza solo per un numero di ore non superiori al 25% dello svolgimento del programma didattico di laboratorio. Gli studenti dovranno presentarsi alle lezioni di laboratorio didattico muniti di camice da laboratorio. Inoltre, gli studenti che presentino allergie o intolleranze a farmaci o altre molecole che possano essere presenti in un laboratorio di ricerca devono tassativamente informarne il docente prima dell’inizio del modulo didattico di laboratorio.

L’apprendimento viene verificato mediante un approfondito colloquio orale, finalizzato all’accertamento dell’acquisizione da parte dello studente delle conoscenze e delle abilità attese. Nel corso della prova di esame orale, è previsto l’accertamento della capacità di analisi critica e di autonomia di giudizio degli studenti sugli argomenti principali del corso (non meno di 3 domande). Inoltre sarà richiesta la conoscenza degli argomenti trattati a lezione, riassunti nel materiale didattico disponibile sul sito e-learning (non meno di 3 domande). In sede di esame potrà eventualmente essere richiesta allo studente la soluzione di un problema “brain training” scelto dal docente tra quelli inseriti nella piattaforma e-learning. In sede di esame orale è infine prevista la discussione di un esperimento svolto nel corso di Laboratorio didattico. Il giudizio finale comporta l’attribuzione di un voto finale espresso in trentesimi e terrà conto dell’esattezza e della qualità delle risposte (70%), della capacità di motivare adeguatamente affermazioni, analisi e giudizi (20%) e dell’abilità comunicativa mostrata durante il colloquio (10%). La durata media di un esame è di 20-25 minuti e il voto è espresso in trentesimi: l’esame è superato con un punteggio almeno 18/30

Il testo consigliato per il modulo di Tecnologie ricombinanti è il Watson/Caudy/Myers/Witkowski “DNA ricombinante” – Zanichelli. Può essere prevista l’adozione di altri libri di testo per consultazione, la cui scelta è soggetta a variazione a seconda dell’introduzione di novità editoriali sul mercato dei testi universitari.
Il materiale didattico per le lezioni frontali di questo corso viene periodicamente aggiornato e consiste nelle slides che vengono presentate a lezione dal docente, nei supporti audiovisivi proiettati in aula e in articoli scientifici inerenti gli argomenti trattati a lezione.
Per il modulo di Tecnologie del DNA ricombinante, tutto il materiale didattico sopracitato viene messo a disposizione degli studenti sulla piattaforma e-learning e saranno inoltre inseriti sulla piattaforma e-learning esercizi di “brain training” inerenti un argomento trattato a lezione.
Per il modulo di laboratorio, vengono fornite schede tecniche e fascicoli con il programma sperimentale delle singole sessioni, eventualmente integrati da articoli scientifici.

Il docente è disponibile ad approfondire gli argomenti trattati a lezione previo appuntamento telefonico o via e-mail. Gli studenti possono inoltre contattare il docente via e-mail per questioni relative ad argomenti del corso, non di tipo burocratico/amministrativo (richieste appelli, registrazione esami ecc.). Email docente: francesco.acquati@uninsubria.it.

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A.A. 2017/2018

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE

A.A. 2015/2016

Anno di corso: 2
Curriculum: PERCORSO COMUNE