Biotecnologie biomolecolari applicate

Unità didattica Metodologie biomolecolari:
Il programma comprende i seguenti argomenti:
- Come muoversi in un laboratorio di biotecnologie molecolari (sicurezza, comportamento, attrezzature, etc.).
- Preparazione di soluzioni (soluzioni di uso comune; sistemi tampone; tamponi biologici; etc.).
- Solubilità di proteine e acidi nucleici (estrazione e precipitazione)
- Tecniche spettrofotometriche (quantificazione ed analisi spettroscopica di acidi nucleici e proteine, fluorimetria).
- Tecniche elettroforetiche: elettroforesi mono- e bi-dimensionale di proteine, elettroforesi di acidi nucleici (DNA genomico, frammenti di restrizione, RNA), blottaggio.
- Tecniche immunochimiche (Western e dot blotting, ELISA).
- Tecniche cromatografiche: tradizionali e minispin (gelfiltrazione, scambio ionico, interazione idrofobica, affinità).
- Saggi di attività enzimatica.
- Gli enzimi in biologia molecolare (nucleasi, ligasi, polimerasi, enzimi modificanti).
- Analisi di restrizione enzimatica
- PCR: end-point e real-time (criteri di progettazione di una reazione: disegno degli oligonucleotidi, temperature ottimali, titolazione di MgCl2).
- Ligazione di un frammento di restrizione in un plasmide di clonaggio. Trasformazione e selezione bianco/blu.
- Bioinformatica: bioinformatica come ausilio nel clonaggio di geni e nella PCR (banche dati, ricerca di sequenze per allineamento, posizione nel genoma, etc.).

Unità didattica Biotecnologie Molecolari per gli Alimenti:
1. Cenni di chimica e biochimica degli alimenti (1.5 CFU): Descrizione dei componenti molecolari che costituiscono gli alimenti e le materie prime. Verranno quindi descritte le proprietà intrinseche delle principali classi di molecole (proteine, polisaccaridi, lipidi) che costituiscono alcuni alimenti primari (latte, carne, uovo, cereali, legumi) ed il loro comportamento in sistemi di tessuti (es: muscolo, semi, etc.) ed in matrici alimentari.
2. Modificazioni biologiche e biotecnologiche degli alimenti (2.0 CFU): Descrizione a livello molecolare del ruolo delle principali reazioni chimiche e modificazioni strutturali a cui vanno incontro i maggiori componenti macromolecolari degli alimenti durante la trasformazione e conservazione degli alimenti (processi fisici, chimici, e biologici), anche in relazione alla capacità delle macromolecole di interagire tra loro, con il solvente, e con piccole molecole di rilevanza nutrizionale.
3. Metodiche biotecnologiche per l'analisi degli alimenti (1.5 CFU): Analisi degli alimenti basata sulla caratterizzazione delle macromolecole informazionali (DNA e proteine). Principi generali di analisi degli alimenti e campi di applicazione degli approcci biotecnologici. Procedimenti di estrazione ed isolamento di macromolecole (DNA, RNA e proteine) dal materiale alimentare a scopo analitico e diagnostico. Risoluzione delle problematiche relative alle interferenze della sostanze presenti nella matrice alimentare. Metodiche e tecnologie utilizzate per l'analisi degli acidi nucleici da matrici alimentari. Metodiche e tecnologie per l'analisi delle proteine presenti negli alimenti. Utilizzo di test per la determinazione di attività enzimatiche ed impiego delle tecniche immunochimiche.