Biologia e genetica 1 anno
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Negli ultimi anni è apparso sempre più evidente l'importanza per la medicina moderna dello sviluppo di terapie avanzate (terapia genica, terapia cellulare, genome editing ecc), della medicina personalizzata o di approcci terapeutici razionalmente dedotti in base ai difetti molecolari che caratterizzano la cellula o l'organo affetti. Queste terapie si avvalgono dei continui ed esponenziali progressi in biologia molecolare e cellulare. L'obiettivo di questo modulo è quindi quello di fornire al futuro medico le adeguate conoscenze e gli strumenti utili a comprendere i meccanismi molecolari e cellulari alla base di diverse patologie umane e/o dei trattamenti terapeutici disponibili.
In particolare, le lezioni di Biologia Cellulare contribuiranno alla formazione di un medico che:
conosca i principi e le vie di segnalazione cellulare ed intercelluare che regolano la proliferazione, il differenziamento, la trasformazione e la morte della cellula eucariotica;
conosca i principali modelli sperimentali che vengono utilizzati in ricerca preclinica per studiare i meccanismi cellulari di base e per modellare specifiche classi di patologie dell'uomo.
Le lezioni di Biologia Molecolare, invece, permetteranno al futuro medico di conoscere:
· i principali meccanismi molecolari coinvolti nel corretto flusso dell'informazione genica e il suo mantenimento;
· le conseguenze associate a difetti nei processi molecolari sopra citati e i possibili approcci molecolari volti alla loro normalizzazione;
· le principali tecniche di biologia molecolare utili alla ricerca biomedica, alla diagnosi molecolare o allo sviluppo di terapie avanzate.
In particolare, le lezioni di Biologia Cellulare contribuiranno alla formazione di un medico che:
conosca i principi e le vie di segnalazione cellulare ed intercelluare che regolano la proliferazione, il differenziamento, la trasformazione e la morte della cellula eucariotica;
conosca i principali modelli sperimentali che vengono utilizzati in ricerca preclinica per studiare i meccanismi cellulari di base e per modellare specifiche classi di patologie dell'uomo.
Le lezioni di Biologia Molecolare, invece, permetteranno al futuro medico di conoscere:
· i principali meccanismi molecolari coinvolti nel corretto flusso dell'informazione genica e il suo mantenimento;
· le conseguenze associate a difetti nei processi molecolari sopra citati e i possibili approcci molecolari volti alla loro normalizzazione;
· le principali tecniche di biologia molecolare utili alla ricerca biomedica, alla diagnosi molecolare o allo sviluppo di terapie avanzate.
Risultati apprendimento attesi
· Conoscere la differenza tra cellule procariotica e eucariotica.
· Conoscere i meccanismi di comunicazione tra cellule, di trasduzione del segnale all'interno delle cellule, di regolazione della replicazione, della staminalità, della morte e della trasformazione neoplastica della cellula.
· Conoscere i diversi meccanismi di attivazione recettoriale e la loro regolazione con l'intento di comprendere le vie di signalling intracellulare ed il loro impatto sulla fisiologia della cellula Conoscere la struttura e la funzione delle principali macromolecole cellulari.
· Conoscere i principali modelli in vitro ed animali utilizzati per la comprensione dei meccanismi cellulari di base e per modellare patologie umane.
· Conoscere le basi molecolari del mantenimento dell'informazione genetica (replicazione e riparazione), della sua espressione e regolazione (trascrizione, maturazione dei trascritti, sintesi proteica, epigenetica).
· Conoscere le principali tecniche di biologia molecolare utili ad analizzare la sequenza del DNA e a studiare l'espressione genica, anche a livello globale.
· Conoscere le principali tecniche d'ingegneria genetica;
· Comprendere l'importanza della biologia molecolare per la diagnosi e la cura di alcune patologie umane.
· Conoscere i meccanismi di comunicazione tra cellule, di trasduzione del segnale all'interno delle cellule, di regolazione della replicazione, della staminalità, della morte e della trasformazione neoplastica della cellula.
· Conoscere i diversi meccanismi di attivazione recettoriale e la loro regolazione con l'intento di comprendere le vie di signalling intracellulare ed il loro impatto sulla fisiologia della cellula Conoscere la struttura e la funzione delle principali macromolecole cellulari.
· Conoscere i principali modelli in vitro ed animali utilizzati per la comprensione dei meccanismi cellulari di base e per modellare patologie umane.
· Conoscere le basi molecolari del mantenimento dell'informazione genetica (replicazione e riparazione), della sua espressione e regolazione (trascrizione, maturazione dei trascritti, sintesi proteica, epigenetica).
· Conoscere le principali tecniche di biologia molecolare utili ad analizzare la sequenza del DNA e a studiare l'espressione genica, anche a livello globale.
· Conoscere le principali tecniche d'ingegneria genetica;
· Comprendere l'importanza della biologia molecolare per la diagnosi e la cura di alcune patologie umane.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame alla fine del gruppo
Giudizio di valutazione: Inserire codice AF
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Linea: Policlinico
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
LINEA A-L
Alla fine di entrambi i moduli del corso gli studenti avranno la possibilità di sostenere una prova in itinere scritta; la votazione finale, previo superamento di entrambe le prove, sarà data dalla media aritmetica delle votazioni ottenute. Le prove consisteranno in molteplici domande a scelta multipla con 5 risposte possibili o in poche domande aperte o una miscela di entrambe; una o più risposte potranno essere esatte. Le domande verteranno sulla maggior parte degli argomenti trattati a lezione. Coloro che non avranno sostenuto o superato la prova in itinere, potranno sostenere l'esame secondo gli appelli, in cui gli studenti sosterranno una prova orale per ogni modulo dell'intero corso di Biologia e Genetica. La votazione finale sarà calcolata sulla base del peso in CFU dei singoli moduli.
LINEA M-Z
Al termine del modulo di Biologia gli studenti avranno la possibilità di sostenere una prova in itinere scritta. L'esame del modulo di Genetica si svolgerà in modalità orale con domande verteranno sulla maggior parte degli argomenti trattati a lezione, la votazione finale, previo superamento della prova in itinere scritta di Biologia e dell'esame orale di Genetica, sarà data dalla media aritmetica delle votazioni ottenute. La prova di Biologia consisterà in molteplici domande a scelta multipla con 5 risposte possibili; una o più risposte potranno essere esatte. Le domande verteranno sulla maggior parte degli argomenti trattati a lezione. Coloro che non avranno sostenuto o superato entrambe la prova in itinere del modulo di Biologia, potranno sostenere l'esame secondo gli appelli. Per la verifica gli studenti sosterranno una prova orale per ogni modulo dell'intero corso di Biologia e Genetica. La votazione finale sarà calcolata sulla base del peso in CFU dei singoli moduli.
Alla fine di entrambi i moduli del corso gli studenti avranno la possibilità di sostenere una prova in itinere scritta; la votazione finale, previo superamento di entrambe le prove, sarà data dalla media aritmetica delle votazioni ottenute. Le prove consisteranno in molteplici domande a scelta multipla con 5 risposte possibili o in poche domande aperte o una miscela di entrambe; una o più risposte potranno essere esatte. Le domande verteranno sulla maggior parte degli argomenti trattati a lezione. Coloro che non avranno sostenuto o superato la prova in itinere, potranno sostenere l'esame secondo gli appelli, in cui gli studenti sosterranno una prova orale per ogni modulo dell'intero corso di Biologia e Genetica. La votazione finale sarà calcolata sulla base del peso in CFU dei singoli moduli.
LINEA M-Z
Al termine del modulo di Biologia gli studenti avranno la possibilità di sostenere una prova in itinere scritta. L'esame del modulo di Genetica si svolgerà in modalità orale con domande verteranno sulla maggior parte degli argomenti trattati a lezione, la votazione finale, previo superamento della prova in itinere scritta di Biologia e dell'esame orale di Genetica, sarà data dalla media aritmetica delle votazioni ottenute. La prova di Biologia consisterà in molteplici domande a scelta multipla con 5 risposte possibili; una o più risposte potranno essere esatte. Le domande verteranno sulla maggior parte degli argomenti trattati a lezione. Coloro che non avranno sostenuto o superato entrambe la prova in itinere del modulo di Biologia, potranno sostenere l'esame secondo gli appelli. Per la verifica gli studenti sosterranno una prova orale per ogni modulo dell'intero corso di Biologia e Genetica. La votazione finale sarà calcolata sulla base del peso in CFU dei singoli moduli.
Biologia molecolare
Programma
· Introduzione al corso.
· Gli acidi nucleici trasmettono l'informazione genetica.
· Struttura degli acidi nucleici e topologia del DNA.
· Struttura delle proteine.
· Tecniche di Biologia Molecolare: principi e applicazioni.
· Struttura dei genomi, la cromatina e il nucleosoma.
· La trascrizione nei procarioti e i meccanismi molecolari coinvolti.
· La trascrizione negli eucarioti: descrizione dei fattori e meccanismi molecolari coinvolti.
· Esempi di regolazione dell'espressione genica, anche considerando i diversi meccanismi epigenetici.
· La maturazione dell'RNA.
· La sintesi proteica: i suoi protagonisti e i meccanismi molecolari coinvolti.
· I principali meccanismi molecolari utili a preservare il materiale genetico: la replicazione e riparazione del DNA.
· Gli acidi nucleici trasmettono l'informazione genetica.
· Struttura degli acidi nucleici e topologia del DNA.
· Struttura delle proteine.
· Tecniche di Biologia Molecolare: principi e applicazioni.
· Struttura dei genomi, la cromatina e il nucleosoma.
· La trascrizione nei procarioti e i meccanismi molecolari coinvolti.
· La trascrizione negli eucarioti: descrizione dei fattori e meccanismi molecolari coinvolti.
· Esempi di regolazione dell'espressione genica, anche considerando i diversi meccanismi epigenetici.
· La maturazione dell'RNA.
· La sintesi proteica: i suoi protagonisti e i meccanismi molecolari coinvolti.
· I principali meccanismi molecolari utili a preservare il materiale genetico: la replicazione e riparazione del DNA.
Metodi didattici
L'intero modulo consiste di lezioni frontali e esercitazioni in aula con proiezione di diapositive in Power Point. In tutti i momenti didattici gli studenti sono sollecitati a cercare di trovare strategie sperimentali utili a risolvere piccoli problemi scientifici o a considerare le possibili applicazioni biomediche delle conoscenze acquisite.
Il materiale didattico consistente in presentazioni in formato PDF viene reso disponibile al termine della lezione sulla piattaforma Ariel.
La frequenza dell'insegnamento è obbligatoria
.
Il materiale didattico consistente in presentazioni in formato PDF viene reso disponibile al termine della lezione sulla piattaforma Ariel.
La frequenza dell'insegnamento è obbligatoria
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Materiale di riferimento
· L. Allison Fondamenti di Biologia molecolare. Edito da Zanichelli
· G. Capranico, E. Martegani, G. Musci, G. Raugei, T. Russo, N. Zambrano, V. Zappavigna Biologia Molecolare. Edito da EdiSES
· G. Capranico, E. Martegani, G. Musci, G. Raugei, T. Russo, N. Zambrano, V. Zappavigna Biologia Molecolare. Edito da EdiSES
Biologia applicata
Programma
· Organizzazione della materia vivente e struttura della cellula. Struttura e funzionamento delle cellule pro- ed eucariotiche.
· Definizione di specie e meccanismi evolutivi conservati fra le specie.
· Modelli sperimentali in ricerca preclinica. Modelli cellulari ed animali per lo studio dei fenomeni biologici.
· Le cellule staminali e la loro rilevanza per lo studio della patogenesi delle malattie: Definizione di staminalita'; identificazione dei geni necessari per la preservazione della staminalita nelle cellule pluripotenti. Cellule staminali pluripotenti inducibili (IPSCs).
· Comunicazione cellulare e trasduzione del segnale: la membrana plasmatica; natura e caratteristiche dei diversi tipi di recettori e vie di segnalazione intracellulare; secondi messaggeri.
· Fasi del ciclo cellulare: regolazione del ciclo da parte di stimoli extracellulari; Check points, ruolo e regolazione delle cicline.
· Morte cellulare: differenze fra necrosi ed apoptosi; ruolo e regolazione dell'apoptosi; Caspasi, apoptosoma, via intrinseca ed estrinseca all'apoptosi.
· Oncogeni e cancro: classi di oncogeni/oncoppressori, meccanismi di attivazione di protooncogeni ed oncosoppressori.
· Sintesi, folding, traffico e degradazione delle proteine: sistema di controllo di qualità nel reticolo endoplasmatico; enzimi di folding e chaperons.
· Il sistema ubiquitina/proteasoma e l'autofagia.
· Definizione di specie e meccanismi evolutivi conservati fra le specie.
· Modelli sperimentali in ricerca preclinica. Modelli cellulari ed animali per lo studio dei fenomeni biologici.
· Le cellule staminali e la loro rilevanza per lo studio della patogenesi delle malattie: Definizione di staminalita'; identificazione dei geni necessari per la preservazione della staminalita nelle cellule pluripotenti. Cellule staminali pluripotenti inducibili (IPSCs).
· Comunicazione cellulare e trasduzione del segnale: la membrana plasmatica; natura e caratteristiche dei diversi tipi di recettori e vie di segnalazione intracellulare; secondi messaggeri.
· Fasi del ciclo cellulare: regolazione del ciclo da parte di stimoli extracellulari; Check points, ruolo e regolazione delle cicline.
· Morte cellulare: differenze fra necrosi ed apoptosi; ruolo e regolazione dell'apoptosi; Caspasi, apoptosoma, via intrinseca ed estrinseca all'apoptosi.
· Oncogeni e cancro: classi di oncogeni/oncoppressori, meccanismi di attivazione di protooncogeni ed oncosoppressori.
· Sintesi, folding, traffico e degradazione delle proteine: sistema di controllo di qualità nel reticolo endoplasmatico; enzimi di folding e chaperons.
· Il sistema ubiquitina/proteasoma e l'autofagia.
Metodi didattici
L'intero modulo consiste di lezioni frontali e esercitazioni in aula con proiezione di diapositive in Power Point. In tutti i momenti didattici gli studenti sono sollecitati a cercare di trovare strategie sperimentali utili a risolvere piccoli problemi scientifici o a considerare le possibili applicazioni biomediche delle conoscenze acquisite.
Il materiale didattico consistente in presentazioni in formato PDF viene reso disponibile al termine della lezione sulla piattaforma Ariel.
La frequenza dell'insegnamento è obbligatoria
Il materiale didattico consistente in presentazioni in formato PDF viene reso disponibile al termine della lezione sulla piattaforma Ariel.
La frequenza dell'insegnamento è obbligatoria
Materiale di riferimento
· G. Karp Biologia cellulare e Molecolare Edises
· B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Biologia molecolare della cellula, Zanichelli
· B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter Biologia molecolare della cellula, Zanichelli
Moduli o unità didattiche
Biologia applicata
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 2
Lezioni: 24 ore
Docente:
Francolini Maura
Biologia molecolare
BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE - CFU: 4
Lezioni: 48 ore
Docenti:
Frasca Angelisa, Landsberger Nicoletta
Linea: San Donato
Moduli o unità didattiche
Biologia applicata
BIO/13 - BIOLOGIA APPLICATA - CFU: 2
Lezioni: 24 ore
Docente:
Grassi Fabio Maria
Turni:
Turno
Docente:
Grassi Fabio Maria
Biologia molecolare
BIO/11 - BIOLOGIA MOLECOLARE - CFU: 4
Lezioni: 48 ore
Docente:
Santaguida Stefano
Turni:
Turno
Docente:
Santaguida StefanoDocente/i
Ricevimento:
per appuntamento - contattare [email protected]
Via Vanvitelli, 32 - 20129 Milano Dipartimento di Biotecnologie Mediche e Medicina Traslazionale
Ricevimento:
Su appuntamento
Segrate, via F.lli Cervi 93
Ricevimento:
previo appuntamento da concordare via e-mail
Ricevimento:
Previo appuntamento da concordare via e-mail
Campus IEO, Via Adamello, 16 Milano